高維璽
摘要:在高中數(shù)學新課程中,向量是解析幾何解題時不可或缺的工具。高中數(shù)學中加強向量教學不僅能夠提高學生的運算能力,理解數(shù)學運算的價值,深入體會數(shù)形結合的思想,還有助于學生體驗數(shù)學與實際生活的聯(lián)系,在高中數(shù)學中加強向量教學意義深遠。在簡單闡述了高中數(shù)學向量教學價值的基礎上,著重分析了高中數(shù)學新課程中向量教學需注意的問題。
關鍵詞:高中數(shù)學;新課程;向量教學
一、高中數(shù)學向量教學價值分析
向量具有重要的教學價值,在數(shù)學、物理以及現(xiàn)代科學等各領域都有重要的應用。在數(shù)學中,向量是一個非常重要的工具,向量能夠對位置進行準確的刻畫。同時,向量不僅是幾何的對象,還是代數(shù)的對象,不僅可利用向量進行數(shù)學運算,同時還可刻畫切線、平面、面積以及體積等幾何對象與度量。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,向量能夠準確地刻畫加速度、位移、力等物理量,具有較強的實際意義。在現(xiàn)代科技領域,向量被廣泛地運用于飛船設計以及衛(wèi)星定位等方面。
二、高中數(shù)學新課程向量教學的注意事項
1.在向量教學中,要兼顧其代數(shù)性質與幾何意義
(1)注重向量的代數(shù)性質
向量的代數(shù)性質主要體現(xiàn)在運算意義以及運算律上,在實際的向量教學中,老師要注意引導學生總結數(shù)學運算律。例如,在蘇教版數(shù)學必修四的向量與實數(shù)乘積的運算中,老師要采取適當方法引導學生總結向量與實數(shù)的數(shù)乘運算滿足的運算結合律λ(μ)a=
(λμ)a以及第一與第二分配律等,讓學生在掌握各運算律的基礎上,了解線性空間的性質,了解數(shù)學運算律對于向量運用的意義。
。2)注重向量的幾何意義
利用向量來刻畫幾何對象是向量代數(shù)性質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)運算有效地與其位置關系相聯(lián)系,進而將其與直線的關系相聯(lián)系。再如,mm的幾何意義表現(xiàn)為向量m長度的平方,從而將向量長度與其數(shù)量積運算進行聯(lián)系。因此,在高中數(shù)學新課程的向量教學中,老師應重點引導學生將向量的幾何意義以及向量代數(shù)運算展開聯(lián)系,幫助學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)性質對幾何對象進行刻畫,讓學生能夠深刻體會幾何與代數(shù)兩者間的聯(lián)系。
2.在向量教學中,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)學的向量教學中要注重突出這些物理背景,使學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,它們與日實際生活聯(lián)系緊密,在教學中老師要充分利用這些現(xiàn)實背景。例如,在對蘇教版必修四的《向量的加法運算》進行教學時,老師可通過直觀的位移合成背景的方式導入向量加法運算。如,假設某一物體從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果,將這個確定的總位移視作前兩位移之和是自然的,以此導入向量的加法及其三角形、平行四邊形法則。再如,可運用速度或位移的倍數(shù)為背景引入向量與數(shù)的乘積運算;運用力做功作為背景引入向量的數(shù)量積運算。老師可先為學生創(chuàng)設情境問題如:在物理學中,某一物體在其所受的F力下,在F力方向上產生位移S,那么力F對物體做功為多少呢?然后引導學生進行如下探討:
。1)F與S方向相同時,功的大小為:FS;
(2)力F與位移S兩者產生θ角時,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產生,那么此時物體做功為:FScosθ。
在這一教學過程中,老師要讓學生明白,物體所做的功是由力與位移兩個向量決定的,向量的數(shù)量積意義就體現(xiàn)于此。
3.在向量教學中,要注重其在數(shù)學以及其他科學中的應用
數(shù)學中,向量應用廣泛,它既可刻畫幾何對象以及幾何度量的問題,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)量積中的一個重要的不等式,運用該不等式的關系還可對數(shù)學中許多不等式進行證明。又如,在對三角函數(shù)進行定義時,可運用向量數(shù)量積進行定義。例如,某平面上存在兩個標準正交基e1與e2,a則是這一平面上的向量,標準正交基e1與向量a產生的夾角為α,那么三角函數(shù)的定義為:。
在現(xiàn)代科技領域中,向量還被廣泛應用于設計與操控機器人、設計飛船等。
綜上所述,向量無論是在數(shù)學、物理,還是在現(xiàn)代科學技術領域都有廣泛的應用。因此,在高中數(shù)學新課程向量教學時,老師要準確對向量定位,并在教學中要注重體現(xiàn)其代數(shù)性質以及幾何意義,并著重突出其物理背景,關注它在各領域的應用,全面體現(xiàn)向量的教學價值。
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(作者單位江蘇省徐州市沛縣中學)《探究高中數(shù)學新課程中的向量及其教學》出自:范文先生網(wǎng)
本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/993735.html
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