文档介绍:《》教学案例
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《线面垂直的判定》教学案例
高三数学 李慧
一、教材分析:
对直线与平面垂直的定义的研究遵循“直观感知、抽象概括”的认知过程展开,而对直线与平面垂直的判定的研究则遵循“直观感知、操作确认、归纳总结、初步运用”的认知过程展开,通过该内容的学习,能进一步培养学生空间想象能力,发展学生的合情推理能力和一定的推理论证能力,同时体会“平面化”思想和“降维”思想.
教学重点:直观感知、操作确认,概括出直线与平面垂直的定义和判定定理.
教学难点:操作确认并概括出直线与平面垂直的判定定理及初步运用.
二、教学目标:
目标:理解直线与平面垂直的意义,掌握直线与平面垂直的判定定理.
能运用直线与平面垂直的判定定理,证明与直线和平面垂直有关的简单命题:在平面内选择两条相交直线,证明它们与平面外的直线垂直.
能运用直线与平面垂直定义证明两条直线垂直,即证明一条直线垂直于另一条直线所在的平面.
三、教学过程:
问题1:请同学们观察图片,说出旗杆与地面、大桥桥柱与水面是什么位置关系?你能举出一些类似的例子吗?
  
  设计意图:从实际背景出发,直观感知直线和平面垂直的位置关系,使学生在头脑中产生直线与地面垂直的初步印象,为下一步的数学抽象做准备.
师生活动:观察图片,引导学生举出更多直线与平面垂直的例子,如教室内直立的墙角线和地面位置关系,桌子腿与地面的位置关系,直立书的书脊与桌面的位置关系等,由此引出课题.
思考:如何定义一条直线与一个平面垂直呢?
 我们已经学过直线和平面平行的判定和性质,知道直线和平面平行的问题可转化为考察直线和平面内直线平行的关系, 直线和平面垂直的问题同样可以转化为考察一条直线和一个平面内直线的关系,然后加以解决.
问题2:(1)如图1,在阳光下观察直立于地面旗杆AB及它在地面的影子BC,旗杆所在的直线与影子所在直线位置关系是什么?
 
(2)旗杆AB与地面上任意一条不过旗杆底部B的直线B1C1的位置关系又是什么?
讲台上放一根和AC平行的教鞭EF并平行移动,那么BC始终和EF垂直,但它不一定和讲台桌面垂直,最后教师用多媒体课件展示反例的直观图,如图3.
由命题(2)给出下列常用命题:
这个命题体现了平行关系与垂直关系的联系,它是判断线线垂直的常用方法.
(二)探究发现直线与平面垂直的判定定理
思考:我们该如何检验学校广场上的旗杆是否与地面垂直?
虽然可以根据定义判定直线与平面垂直,但这种方法实际上难以实施.有没有比较方便可行的方法来判断直线和平面垂直呢?
问题4、观察跨栏、简易木架等实物,你能猜想出判断一条直线与一个平面垂直的方法吗?
  
设计意图:通过问题思考与实例分析,寻找具有可操作性的判定方法,体验有限与无限之间的辩证关系.
师生活动:引导学生观察思考,给出猜想:一条直线与一个平面内两相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直.
问题5:如图4,请同学们拿出准备好的一块(任意)三角形的纸片,我们一起来做一个实验:过△ABC的顶点A翻折纸片,得到折痕AD,将翻折后的纸片竖起放置在桌面上,(BD、DC与桌面接触).观察并思考:
(1)折痕AD与桌面垂直吗?如何翻折才能使折痕AD与桌面所在的平面垂直?
(2)由折痕AD⊥BC,翻折之后垂直关系,即AD⊥CD,AD⊥BD发生变化吗?由此你能得到什么结论?
设计意图:通过实验,引导学生独立发现直线与平面垂直的条件,培养学生的动手操作能力和几何直观能力.
师生活动:在折纸试验中,学生会出现“垂直”与“不垂直”两种情况,引导学生进行交流,根据直线与平面垂直的定义分析“不垂直”的原因.学生再次折纸,进而探究直线与平面垂直的条件,经过讨论交流,使学生发现只要保证折痕AD是BC边上的高,即AD⊥BC,翻折后折痕AD就与桌面垂直,再利用多媒体演示翻折过程,增强几何直观性.
问题6:根据上面的试验,结合两条相交直线确定一个平面的事实,你能给出直线与平面垂直的判定方法吗?
设计意图:引导学生根据直观感知及已有知识经验,进行合情推理,获得判定定理.
师生活动:教师引导学生回忆出“两条相交直线确定一个平面”,以及直观过程中获得的感知,将“与平面内所有直线垂直”逐步归结到“与平面内两条相交直线垂直”,进而归纳出直线与平面垂直的判定定理.同时指出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,“直线与平面垂直”与“直线