高中新教材剛剛在內蒙古開始實施,在新教材的實施過程中引起了人們的廣泛關注,特別是作為一線教師,在教學中得到更深的體會,新教材中向量具有廣泛的應用。研究向量的地位和作用,研究向量與其他數學內容的關系,對全面把握教材有十分重要的意義。同時要正確把握向量的教學,還必須全面認識、深入研究向量與其他教學內容的關系,把握向量的地位和作用,也有助于我們全面把握新教材的教學,下面以普通高中課程標準實驗教科書數學人教B版來研究向量與其他數學內容的關系。
一、向量與平面幾何的關系
我們必須充分認識到平面幾何是學習平面向量的重要載體,沒有平面幾何的載體,很難讓學生簡單明了地理解向量的一些概念,同時,簡單的平面幾何問題又是向量很好的訓練載體。
1.向量的概念是由平面幾何引入的,向量的定義、表示、線性運算等基本概念都是由平面幾何引入的。數量積定義、運算等也是如此,可以說平面幾何是向量的基礎,使向量更加形象直觀,易于接受,靈活多變。
2.用平面向量證簡單平面幾何問題
在必修4教材的104頁例2證明三點共線及111頁的例2,113頁的例2、例3、例4用數量積證明垂直問題、夾角問題中,讓學生初步體會向量法證明的特點,也為《2.4向量的應用》中的向量在平面幾何中的應用做了鋪墊,體現了“螺旋上升”的理念,教師在教學中要正確認識教材的編寫意圖。
用向量法證明平面幾何問題,在教材117頁給出了3個例題,分別是解決全等平行、互相平分、垂直等問題,并運用了向量的線性運算、定理及數量積。由此可見,用向量證明平面幾何問題主要是深入地掌握平面向量的概念,其次才是初步體會向量方法的運用,不能用向量法證明過多、過難的平面幾何問題,否則會導致學生負擔過重,使教學效果適得其反,一定要把握“用平面向量方法證幾何問題”的度。
二、向量與解析幾何的關系
“向量的坐標表示”使向量與解析幾何建立了一定的聯系。從而使向量和解析幾何得到了相互促進和發展。
1.解析幾何中的“定比分點”問題、兩點間距離問題、直線的位置關系問題,在教材必修4的97頁例2得出結論:
三、空間向量與立體幾何的關系
在選修2-1中設置了空間向量與立體幾何,可以加強立體幾何初步的教學,符合新課標理念,研究了用向量法證明線線平行、線面平行、面面平行。用向量法證明兩直線垂直和求線線角、線面角、面面角。說明向量法的引入簡化了傳統的立體幾何問題的解決方法,因此課標認為空間向量的引入有積極意義,為解決三維空間中的位置關系與度量問題提供了有效地工具,為學生進一步體會向量法在研究幾何圖形的應用,進一步發展空間想象能力和幾何直觀能力及解決問題的能力。為此,由于向量的引入,必須改變傳統的教學方式,使教學目標符合新課標。
四、向量與三角的關系
在必修4《三角恒等變形》一章中的3.1.1兩角和與差的余弦公式的證明采用了向量法,在正弦定理、余弦定理的證明上很好地設計了向量法,與傳統方法比較,向量法簡潔明了、思路簡單、易于學生接受,對培養創新思維有利,教材多處出現向量,這也體現教材向量方法的精心設計,并呈現螺旋上升。
總之,深入研究向量與其他內容的關系,明確向量的作用和地位,從整體把握的角度來研究向量的教學要求,而不僅僅是研究某一部分,必須從全局把握向量。同時,要研究向量的方法,不應僅僅停留在這幾個應用上,要運用科學的方法,抓住教學本質,關注教材全局,培養學生的綜合運用能力,實現教學方式和學習方式的轉變,從而研究好新教材,適應新教材的教學。
(作者單位 內蒙古赤峰市喀喇沁旗王爺府蒙古族中學)
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