2015年全国青年教师优质课比赛高中数学(人教版必修2):直线与平面垂直的判定教学设计

2026/1/27 14:11:33

师生活动:师生共同分析折痕AD是BC边上的高时,翻折之后垂直关系不变,即AD⊥CD,AD⊥BD.这就是说,当AD垂直于桌面内的两条两条相交直线CD、BD时,它就垂直于桌面. 问题3:(1)(如图3)把AD、BD、CD抽象为直线l、m、n ,把桌面抽象为平面?,直线 l与平面?垂直的条件是什么?

(2)(如图4)若?内两条相交直线m、n与l无公共点且l⊥m、l⊥n,直线l还垂

直平面?吗?由此你能给出判定直线与平面垂直的方法吗?

α

l m n O l

m α

n

O (图3) (图4)

【设计意图】让学生归纳出直线与平面垂直的判定定理,并能用符号语言准确表示,使学生明白要判断一条直线与一个平面是否垂直,取决于在这个平面内能否找到两条相交直线和已知直线垂直,至于这两条相交直线是否和已知直线有公共点是无关紧要的.

师生活动:学生叙述结论,不完善的地方教师引导、补充完整,并结合“两条相交直线确定一个平面”的事实作简要说明.然后让学生用图形语言与符号语言来表示定理.指出定理体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”互相转化的数学思想.

定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直.

符号语言:l?m,l?n,m??,n??,m?n?A?l??. 四、新知应用 巩固深化 1.例题剖析

例1 已知:a//b,a??. 求证:b??.

α

[来源学&科&网Z&X&X&K]a m n b

分析过程:

?a?m?b?m?a????a?n???b??b?n??a//b?证明:在平面?内作两条相交直线m,n. 因为直线a??,

根据直线与平面垂直的定义知a?m,a?n; 又因为a//b,

所以b?m,b?n;

又因为m??,,n??,m,n是两条相交直线, 所以b??.

师生活动:请学生用文字语言将例1表示出来:

如果两条平行线中的一条直线与一个平面垂直,那么另外一条直线也与此平面垂直.

【设计意图】不仅让学生学会使用判定定理,而且要让他们掌握分析此类问题的方法和步骤,进一步体会空间中平行关系与垂直关系的转化与联系. 2.随堂练习

练习2 如图,在三棱锥V-ABC中,VA=VC,AB=BC.求证:VB⊥AC. 生:学生小组讨论,代表发言,不完善之处,通过合作交流完善补充.

师:巡视,必要时参与讨论,关注部分探究意识与能力都薄弱的学生的表现,鼓励他们大胆发

言.配合发言学生利用多媒体课件进行展示证明过程. 证明:取AC中点O,连接VO和BO ∵VA=VC,BA=BC ∴VO⊥AC,BO⊥AC, 即AC⊥OV,AC⊥OB

又OV?平面VOB,OB?平面VOB,且0V∩OB=O ∴AC⊥平面VOB 又VB?平面VOB ∴AC⊥VB,即VB⊥AC

【设计意图】激励他们主动参与活动,让全体学生成为真正的学习主体.自主探究活动能充分激发学生的相互学习能力.

[来源:学科网ZXXK]V A O C

B

练习3 在三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,AB⊥BC,PA=AB,D为PB的中点, 求证:AD⊥PC.

生:分组讨论整理后,进行展示,突出符号语言的准确表述,进一步体会线线 线面垂直

关系的相互转化过程.

【设计意图】用投影仪展示部分学生的解题过程,督促学生规范化做题,同时增强学生的应

用意识.

3.深化认识,提升能力

探究题:侧棱与底面垂直的棱柱称为直棱柱.在直四棱柱ABCD?A1B1C1D1中,当底面四边形

ABCD满足什么条件时,有A1C?B1D1,说明你的理由.

B1 C1 A B D

A1

D1

[来源:学科网]

师生活动:学生小组合作分析:要证线线垂直,只需满足线面垂直,而要满足线面垂直,还需线线垂直,体会数学中线线垂直与线面垂直相互转化的思想.教师适当加以点拨. 【设计意图】扩大知识迁移,在推理论证中感悟、体会联想、归纳、概括的思想方法,达到对新知巩固记忆,加深理解.

五、总结提炼 概括提升

(1)本节课我们学习了哪些知识?你有什么收获?

(2)上述判断直线与平面垂直的方法体现了什么数学思想?

师生活动:学生发言,互相补充,教师点评完善,归纳出判断直线与平面垂直的三种方法:利用定义,利用判定定理,利用例1的结论.这些方法体现了转化的数学思想.同时强调“平面化”是解决立体几何问题的一般思路. 无限问题?有限问题

【设计意图】以问题讨论的方式进行小结,通过知识和方法两个层面上的总结提炼,增强学生学会归纳的意识,培养总结归纳的能力培养学生反思的习惯.

六、课后作业

1. 理解运用:P74 习题2.3 ; B组:2,4. 2.课后思考:(1)已知一个平面?和一个定点A,则过A点可作多少条直线与平面?垂直?

(2)已知一条直线 l 和一个定点A,则过A点可作多少个平面与直线 l 垂直? (3)在正方体AC1中,与直线AC1垂直的棱和对角线有哪些?

【设计意图】“理解运用”面向全体学生,旨在掌握并初步运用定理.“思考运用”为学生提供探究的空间,并为下一节三垂线定理的引入做了铺垫.

Ⅵ.教后反思回顾

一.关于教学设计的反思

本节课的教学设计,力图体现因材施教原则,通过“你是怎么想的?”“你认为这种说法对吗?为什么”等问话形式,促使学生暴露思维过程.在学生已经直观感知直线与平面垂直的基础上让学生亲自动手试验、探究、体验,使其经历知识的形成过程.练习1的引入,起到了承上启下的作用,既加深了学生对线面垂直定义的理解,又为判定定理的推导做好了铺垫.由定义中线线垂直的特征,顺利完成将线面关系转化为线线关系,由无限问题向有限问题转化.

二.关于教学过程的反思

本节课基本上达到了预期目标,通过发现、概括判定定理的过程,使学生的推理论证能力得到全方位的发展.在认知水平上的升维和在研究方法上的降维,在这“一升一降”的过程中体会转化化归的思想.在直观感知得到直线与平面垂直判定定理的过程中,试验—归纳—猜想--检验的方法为感知获得结论提供了有力的帮助.

自我感到不足之处是:

1.引导学生归纳出直线与平面垂直的判定定理后,应向学生指出这样归纳得出的定理是需要证明的,只是教材对这一定理的证明不作要求,因此本节课没有给出严格的证明,在后续选修系列2中我们将用向量方法加以论证.

2.探究题的研讨没有达到预设的效果.本题思路跳跃性较大,直接让学生去做有一部分学生 产生了畏难情绪,导致学生在研讨过程中没有完全放开.如果在探究之前先搭建两个台阶: 试判断直线BD与平面A1AC1是否垂直?直线BD与A1C是否垂直?这样学生思维活动就会比较平缓,大部分学生都能顺利探究出问题答案,可以更好地调动更多同学的学习积极性. 3.由于本人目前正在高三任教,只能用高一学生进行授课,导致师生间缺少熟知的沟通与交流,因而课堂上学生气氛没有预设的活跃,教师的讲授略多.由于学校条件有限录课的全部过程都是在学生教室完成,学生声音偏小,没有达到预设效果.


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