[摘" 要] “投影向量”與“數(shù)量投影”盡管是兩個(gè)不同的概念,但由于涉及“投影”內(nèi)容,因此存在一定的關(guān)聯(lián)性. 在教學(xué)“投影向量”與“數(shù)量投影”的過程中,研究者結(jié)合模型開展知識(shí)梳理,引導(dǎo)學(xué)生深刻理解,通過實(shí)例強(qiáng)化讓學(xué)生掌握應(yīng)用方法與解題技巧,進(jìn)而提升學(xué)生分析、解決問題的能力.
[關(guān)鍵詞] 模型構(gòu)建;分層強(qiáng)化;定義;應(yīng)用;投影向量;數(shù)量投影
新課標(biāo)明確指出:向量的投影是高維空間到低維空間的一種線性變換,知識(shí)核心為將平面向量投影的結(jié)果由“數(shù)量”變?yōu)椤跋蛄俊保隽恕巴队跋蛄俊钡母拍? 基于新課標(biāo)的要求,教學(xué)中需要教師著重指導(dǎo)學(xué)生掌握“投影向量”這一知識(shí)點(diǎn),并結(jié)合“數(shù)量投影”進(jìn)行對比探究.
知識(shí)梳理,教學(xué)指導(dǎo)
“投影向量”與“數(shù)量投影”盡管是兩個(gè)不同的概念,但由于均涉及“投影”內(nèi)容,因此存在一定的關(guān)聯(lián)性. 在實(shí)際教學(xué)中,筆者從定義出發(fā),開展知識(shí)梳理,引導(dǎo)學(xué)生深刻理解,并結(jié)合模型構(gòu)建公式和求法.
1. 投影向量的教學(xué)
在投影向量的教學(xué)中,需要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注兩大知識(shí)模塊:一是結(jié)合圖形深刻理解模型,二是構(gòu)建模型探究計(jì)算公式.
(1)定義教學(xué)
(2)實(shí)例引導(dǎo)
(3)公式教學(xué)
2. 數(shù)量投影的教學(xué)
“數(shù)量投影”與“投影向量”最為顯著的區(qū)別是前者側(cè)重“數(shù)量”,在幾何上突出“長度”;而后者則側(cè)重“向量”,在幾何上突出“方向”. 對于數(shù)量投影的教學(xué),建議立足模型,結(jié)合投影向量來完成.
(1)定義與求法構(gòu)建
(2)復(fù)合討論
強(qiáng)化教學(xué),分層引導(dǎo)
“投影向量”與“數(shù)量投影”是基于同一投影模型所構(gòu)建的定義,在學(xué)生理解了定義、構(gòu)建了模型、總結(jié)了公式之后,筆者接下來采用分層引導(dǎo)、應(yīng)用強(qiáng)化的教學(xué)方式,設(shè)置具有層次性的實(shí)例問題,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)突破難點(diǎn),并總結(jié)出解題思路.
第一階段:鞏固基礎(chǔ),應(yīng)用定義
該階段需要引導(dǎo)學(xué)生鞏固基礎(chǔ),并應(yīng)用定義來解決問題. 建議設(shè)計(jì)一些與投影向量與數(shù)量投影相關(guān)的一般性問題,在解題過程中引導(dǎo)學(xué)生深入理解兩個(gè)定義的本質(zhì)差異及其內(nèi)在聯(lián)系.
教學(xué)總結(jié) 在處理投影向量問題時(shí),學(xué)生需要明晰共線關(guān)系和轉(zhuǎn)換思路. 根據(jù)投影向量的定義可知,投影向量與投影所在的向量共線. 因此,將問題轉(zhuǎn)換為該向量的數(shù)量投影與投影所在向量上的單位向量的數(shù)乘運(yùn)算.
第二階段:能力進(jìn)階,綜合應(yīng)用
該階段旨在進(jìn)一步提升學(xué)生的解題能力,引導(dǎo)他們深入探究投影向量和數(shù)量投影之間的聯(lián)系,涵蓋求解系數(shù)、模長、參數(shù)、角度等方面的問題. 這些問題通常需要通過逆向定義來解決,教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生基于公式和解法,構(gòu)建等式或不等式,通過代數(shù)運(yùn)算來突破.
教學(xué)總結(jié) 對于與投影向量、數(shù)量投影相關(guān)的不等式、等式以及恒成立問題,學(xué)生可立足基本定義和公式,結(jié)合代數(shù)簡算技巧轉(zhuǎn)化問題,關(guān)注其中的角度取值,逐層剖析求解. 在處理涉及幾何圖形的問題時(shí),學(xué)生應(yīng)掌握幾何特性,并構(gòu)建相應(yīng)的向量模型.
教學(xué)反思,學(xué)習(xí)建議
1. 立足模型,知識(shí)講解
“投影向量”與“數(shù)量投影”是高中數(shù)學(xué)中較為特殊的知識(shí)內(nèi)容,它們相對抽象,學(xué)生理解起來存在一定的難度. 在教學(xué)中,建議采用模型輔助講解,并借助直觀圖形,從“數(shù)”和“形”兩大角度指導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)并理解定義. 在教學(xué)時(shí),需要注意兩點(diǎn):一是展示模型構(gòu)建的過程,并引導(dǎo)學(xué)生把握設(shè)定條件,合理轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)語言;二是注重知識(shí)定義之間的聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對比和區(qū)分,從而透徹理解定義.
2. 分層進(jìn)階,應(yīng)用強(qiáng)化
定義教學(xué)的第二階段為應(yīng)用探究,因此教學(xué)“投影向量”與“數(shù)量投影”時(shí),必須安排應(yīng)用探究環(huán)節(jié). 在此階段,教師應(yīng)運(yùn)用“分層進(jìn)階”的教學(xué)策略,幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)、總結(jié)解題方法,并在此基礎(chǔ)上拓展思路、發(fā)散思維. 問題的設(shè)計(jì)是此階段教學(xué)的關(guān)鍵,需要教師精選問題,從“基礎(chǔ)定義問題”開始,逐步過渡到具有挑戰(zhàn)性的“能力提升問題”.
3. 思維引導(dǎo),綜合提升
在高中數(shù)學(xué)的定義教學(xué)中,教師要密切關(guān)注學(xué)生的思維活動(dòng),著力于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力. 特別要關(guān)注兩個(gè)階段:一是定義的構(gòu)建過程,結(jié)合合情推理和演繹推理,按照知識(shí)的生成過程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生循序理解定義;二是問題的解析過程,引導(dǎo)學(xué)生逐步分析問題,整合題設(shè)條件,探索解題思路. 教師可以運(yùn)用提問的方式,引導(dǎo)學(xué)生思考,從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力.
結(jié)束語
關(guān)于“投影向量”與“數(shù)量投影”的深入探討,筆者建議采用專題教學(xué)法,圍繞模型構(gòu)建定義,總結(jié)公式及其求解方法,引導(dǎo)學(xué)生直觀理解. 在此基礎(chǔ)上,教師分層設(shè)計(jì)問題,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)并加以鞏固,同時(shí)注重知識(shí)的整合與合理拓展,從而提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力.