探究高中數(shù)學(xué)新課程中的向量及其教學(xué)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  高維璽

  摘要:在高中數(shù)學(xué)新課程中,向量是解析幾何解題時(shí)不可或缺的工具。高中數(shù)學(xué)中加強(qiáng)向量教學(xué)不僅能夠提高學(xué)生的運(yùn)算能力,理解數(shù)學(xué)運(yùn)算的價(jià)值,深入體會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想,還有助于學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)與實(shí)際生活的聯(lián)系,在高中數(shù)學(xué)中加強(qiáng)向量教學(xué)意義深遠(yuǎn)。在簡(jiǎn)單闡述了高中數(shù)學(xué)向量教學(xué)價(jià)值的基礎(chǔ)上,著重分析了高中數(shù)學(xué)新課程中向量教學(xué)需注意的問(wèn)題。

  關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);新課程;向量教學(xué)

  一、高中數(shù)學(xué)向量教學(xué)價(jià)值分析

  向量具有重要的教學(xué)價(jià)值,在數(shù)學(xué)、物理以及現(xiàn)代科學(xué)等各領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。在數(shù)學(xué)中,向量是一個(gè)非常重要的工具,向量能夠?qū)ξ恢眠M(jìn)行準(zhǔn)確的刻畫。同時(shí),向量不僅是幾何的對(duì)象,還是代數(shù)的對(duì)象,不僅可利用向量進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算,同時(shí)還可刻畫切線、平面、面積以及體積等幾何對(duì)象與度量。此外,還可利用向量求距離與夾角等。在物理中,向量的原型即為矢量,向量能夠準(zhǔn)確地刻畫加速度、位移、力等物理量,具有較強(qiáng)的實(shí)際意義。在現(xiàn)代科技領(lǐng)域,向量被廣泛地運(yùn)用于飛船設(shè)計(jì)以及衛(wèi)星定位等方面。

  二、高中數(shù)學(xué)新課程向量教學(xué)的注意事項(xiàng)

  1.在向量教學(xué)中,要兼顧其代數(shù)性質(zhì)與幾何意義

  (1)注重向量的代數(shù)性質(zhì)

  向量的代數(shù)性質(zhì)主要體現(xiàn)在運(yùn)算意義以及運(yùn)算律上,在實(shí)際的向量教學(xué)中,老師要注意引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)數(shù)學(xué)運(yùn)算律。例如,在蘇教版數(shù)學(xué)必修四的向量與實(shí)數(shù)乘積的運(yùn)算中,老師要采取適當(dāng)方法引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)向量與實(shí)數(shù)的數(shù)乘運(yùn)算滿足的運(yùn)算結(jié)合律λ(μ)a=

 。é甩蹋゛以及第一與第二分配律等,讓學(xué)生在掌握各運(yùn)算律的基礎(chǔ)上,了解線性空間的性質(zhì),了解數(shù)學(xué)運(yùn)算律對(duì)于向量運(yùn)用的意義。

 。2)注重向量的幾何意義

  利用向量來(lái)刻畫幾何對(duì)象是向量代數(shù)性質(zhì)幾何意義的重要體現(xiàn)。例如,mn=0的幾何意義體現(xiàn)為向量m與向量n兩者是垂直的,從而將向量的代數(shù)運(yùn)算有效地與其位置關(guān)系相聯(lián)系,進(jìn)而將其與直線的關(guān)系相聯(lián)系。再如,mm的幾何意義表現(xiàn)為向量m長(zhǎng)度的平方,從而將向量長(zhǎng)度與其數(shù)量積運(yùn)算進(jìn)行聯(lián)系。因此,在高中數(shù)學(xué)新課程的向量教學(xué)中,老師應(yīng)重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生將向量的幾何意義以及向量代數(shù)運(yùn)算展開(kāi)聯(lián)系,幫助學(xué)生更好地理解向量數(shù)量積的幾何意義,從而更好地利用向量代數(shù)性質(zhì)對(duì)幾何對(duì)象進(jìn)行刻畫,讓學(xué)生能夠深刻體會(huì)幾何與代數(shù)兩者間的聯(lián)系。

  2.在向量教學(xué)中,要注重豐富其物理背景

  向量有著豐富的物理背景,老師在高中數(shù)學(xué)的向量教學(xué)中要注重突出這些物理背景,使學(xué)生更全面地了解向量。物理量如速度、位移以及力等都是向量的原型,它們與日實(shí)際生活聯(lián)系緊密,在教學(xué)中老師要充分利用這些現(xiàn)實(shí)背景。例如,在對(duì)蘇教版必修四的《向量的加法運(yùn)算》進(jìn)行教學(xué)時(shí),老師可通過(guò)直觀的位移合成背景的方式導(dǎo)入向量加法運(yùn)算。如,假設(shè)某一物體從L位移到M,接著從M位移到N,那么從L到N的位移就為這兩次位移的結(jié)果,將這個(gè)確定的總位移視作前兩位移之和是自然的,以此導(dǎo)入向量的加法及其三角形、平行四邊形法則。再如,可運(yùn)用速度或位移的倍數(shù)為背景引入向量與數(shù)的乘積運(yùn)算;運(yùn)用力做功作為背景引入向量的數(shù)量積運(yùn)算。老師可先為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境問(wèn)題如:在物理學(xué)中,某一物體在其所受的F力下,在F力方向上產(chǎn)生位移S,那么力F對(duì)物體做功為多少呢?然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下探討:

 。1)F與S方向相同時(shí),功的大小為:FS;

 。2)力F與位移S兩者產(chǎn)生θ角時(shí),那么F與S方向一致的分力為F1,則F1=Fcosθ,那么該物體在分力F1的方向上有位移S產(chǎn)生,那么此時(shí)物體做功為:FScosθ。

  在這一教學(xué)過(guò)程中,老師要讓學(xué)生明白,物體所做的功是由力與位移兩個(gè)向量決定的,向量的數(shù)量積意義就體現(xiàn)于此。

  3.在向量教學(xué)中,要注重其在數(shù)學(xué)以及其他科學(xué)中的應(yīng)用

  數(shù)學(xué)中,向量應(yīng)用廣泛,它既可刻畫幾何對(duì)象以及幾何度量的問(wèn)題,又可以表示重要不等式、三角函數(shù)等。例如,ab≤ab是向量數(shù)量積中的一個(gè)重要的不等式,運(yùn)用該不等式的關(guān)系還可對(duì)數(shù)學(xué)中許多不等式進(jìn)行證明。又如,在對(duì)三角函數(shù)進(jìn)行定義時(shí),可運(yùn)用向量數(shù)量積進(jìn)行定義。例如,某平面上存在兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)正交基e1與e2,a則是這一平面上的向量,標(biāo)準(zhǔn)正交基e1與向量a產(chǎn)生的夾角為α,那么三角函數(shù)的定義為:。

在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中,向量還被廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)與操控機(jī)器人、設(shè)計(jì)飛船等。

  綜上所述,向量無(wú)論是在數(shù)學(xué)、物理,還是在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。因此,在高中數(shù)學(xué)新課程向量教學(xué)時(shí),老師要準(zhǔn)確對(duì)向量定位,并在教學(xué)中要注重體現(xiàn)其代數(shù)性質(zhì)以及幾何意義,并著重突出其物理背景,關(guān)注它在各領(lǐng)域的應(yīng)用,全面體現(xiàn)向量的教學(xué)價(jià)值。

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 。ㄗ髡邌挝唤K省徐州市沛縣中學(xué))《探究高中數(shù)學(xué)新課程中的向量及其教學(xué)》出自:范文先生網(wǎng)


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/993735.html

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