楊潔??
[摘要]采用探究性學(xué)習(xí)的方式上高一下學(xué)期平面向量的習(xí)題課,通過(guò)“課前探源,課后延伸”,學(xué)生能主動(dòng)創(chuàng)新,自主解決新問(wèn)題,提高了復(fù)習(xí)效率.
[關(guān)鍵詞]平面向量;教學(xué)模式;習(xí)題課;探究
[中圖分類號(hào)]G633.6[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]16746058(2017)20000103
一、引言
平面向量的教學(xué)應(yīng)著眼于使學(xué)生掌握處理幾何問(wèn)題的代數(shù)方法,體會(huì)數(shù)形結(jié)合思想.
本節(jié)課作為高一下學(xué)期平面向量習(xí)題課,筆者采用了探究性學(xué)習(xí)的方式對(duì)一類向量問(wèn)題的解決方法進(jìn)行了探討.
題目1:如圖1,平面內(nèi)有三個(gè)向量OA、OB、OC,其中OA與OB的夾角為120°,OA與OC的夾角為30°,|OA|=OB=1,|OC|=
23,
若
OC=λOA+μO(píng)B(λ,μ∈R)
,則λ+μ的值為.
題目2:給定兩個(gè)長(zhǎng)度為1的平面向量OA和OB,它們的夾角為120°.點(diǎn)C在以O(shè)為圓心的圓弧AB上變動(dòng),若OC=xOA+yOB
,其中x,y∈R,則x+y的最大值是.
針對(duì)這兩道經(jīng)典的高考題,我從“課前探源,課堂爭(zhēng)鳴,變式訓(xùn)練,課后延伸”幾個(gè)方面進(jìn)行了探究性學(xué)習(xí)的嘗試.
二、教學(xué)過(guò)程
1.課前探源
不論是知識(shí)還是方法,這兩題都與人教A版數(shù)學(xué)必修4的以下三方面內(nèi)容相關(guān).
一是第94頁(yè)的平面向量基本定理;二是第100頁(yè)例8的探究:當(dāng)
P1P=λPP2
時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)是什么?(大家知道,其實(shí)這就是定比分點(diǎn)公式的向量表示形式)三是第141頁(yè)例4:已知OPQ是半徑為1,圓心角為π3的扇形,C是扇形弧上的動(dòng)點(diǎn),ABCD是扇形的內(nèi)接矩形,記∠COP=α,問(wèn):當(dāng)角α取何值時(shí),矩形ABCD的面積最大?并求出這個(gè)最大面積.
在對(duì)所給題目進(jìn)行探究前,先讓學(xué)生回歸課本,對(duì)以上三方面內(nèi)容進(jìn)行探究,學(xué)生不論在知識(shí)方面還是方法方面都會(huì)有所啟發(fā).
2.課堂爭(zhēng)鳴
探究題目1的解法.
生1:根據(jù)平面向量基本定理,以O(shè)C為一條對(duì)角線,OA和OB上的線段為一組鄰邊構(gòu)建平行四邊形求解,具體如下.
通過(guò)幾何直觀,學(xué)生容易發(fā)現(xiàn)這是個(gè)特殊的三角形,由三角形的邊的關(guān)系,不難得到λ=4,μ=2,從而λ+μ=6.
生2:以O(shè)為原點(diǎn),OA所在直線為x軸建立直角坐標(biāo)系后利用坐標(biāo)求解,具體如下.
師:很好,OA、OB可以看作平面內(nèi)的兩個(gè)基向量.此方法又可簡(jiǎn)稱為“點(diǎn)乘基向量”法.剛剛大家說(shuō)到的三大方法:幾何作圖法、建系法和點(diǎn)乘基向量法都是平面向量習(xí)題中經(jīng)常用到的解題方法,大家要引起重視.
對(duì)于題目2,學(xué)生通過(guò)類似以上建系法得到結(jié)果.
師:有沒(méi)有同學(xué)是猜到答案的,怎么猜?
生5:畫(huà)圖猜出來(lái)的,感覺(jué)C在弧中間時(shí)最大.
師:畫(huà)圖?那么就是幾何作圖得到,很好.你的直覺(jué)非常正確.下面我們來(lái)給出幾何解釋.
從而x+y∈[12,52].
師:這位同學(xué)相當(dāng)厲害!他將點(diǎn)乘基向量法和向量的幾何意義結(jié)合起來(lái),巧妙地解決了這個(gè)問(wèn)題,值得學(xué)習(xí).我們?cè)賮?lái)回顧一下這兩位同學(xué)的想法.其實(shí)兩位同學(xué)的想法在幾何意義上無(wú)非是一個(gè)把OA拉到兩倍的位置,一個(gè)縮到了原來(lái)的一半位置,但第一位同學(xué)遇到了困難,無(wú)法進(jìn)行下去.可見(jiàn)我們需要不斷地嘗試和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,才能探究得到新的結(jié)果.
變式2:如圖2,AP=mAB+nAC,點(diǎn)P在陰影區(qū)域內(nèi)(不含邊界),
則m,n滿足的條件是.
師:當(dāng)P落在BC所在的直線上時(shí),m與n滿足什么條件?
生(齊):m+n=1.
師:當(dāng)P落在BC所在的線段上時(shí),m與n滿足什么條件?
生(齊):m+n=1,m>0,n>0.
由此,學(xué)生很容易得到“m+n>1,m>0,n>0”,即為本題答案.
師:我們改變陰影區(qū)域的位置,就會(huì)發(fā)現(xiàn)很多新的問(wèn)題,一起來(lái)看看一道改編的題目.
4.課后延伸
創(chuàng)編題1:如圖3,OM∥AB,點(diǎn)P在由射線OM,線段OB及AB的延長(zhǎng)線圍成的區(qū)域內(nèi)(不含邊界)運(yùn)動(dòng),且OP
=xOA+yOB
,則x的取值范圍
是,當(dāng)x=-12時(shí),y的取值范圍是.
分析:這道創(chuàng)編題其實(shí)是2006年湖南卷理科數(shù)學(xué)的一道填空題,這道題實(shí)際上是在前面變式的基礎(chǔ)上適當(dāng)改變過(guò)來(lái)的,通過(guò)幾何作圖可以得到答案.
解析:如圖4,OM∥AB,點(diǎn)P在由射線OM、線段OB以及AB的延長(zhǎng)線圍成的區(qū)域內(nèi)(不含邊界)運(yùn)動(dòng),