付强 张宏海 王晓慧 王荣
【摘要】恰当的教学目标是高效课堂的基本保证.以“直线与平面垂直的判定”为载体,对教学目标的含义、制订方法和课堂实施进行了讨论.
【关键词】线面垂直;数学课堂;教学目标
一、教学目标的含义
现代教育理论认为,教学目标是预期学生学习结果或学习活动要达到的标准.教学目标以学生为中心,以学生身心的变化为目标,这些变化是以直接可观察的行为指标为依据的.因此,教学目标就是学生的学习目标.我们可以理解为:它表述的是学生的学习结果,而不是说明教师将要做什么;其表述应力求明确具体,可以观察和测量,避免用含混不清或不切实际的语言.
二、教学目标的确定
1.课程目标
(1)对空间几何体整体观察,认识空间图形.
(2)以长方体为载体,直观认识和理解空间点、线、面的位置关系.
(3)能用数学语言表述有关平行、垂直的性质与判定.
(4)了解一些简单几何体的表面积与体积的计算方法.
2.单元教学目标
本单元将在前一单元整体观察、认识几何体的基础上,以长方体为载体,直观认识和理解空间点、线、面的位置关系;通过对大量图形的观察、实验、操作和说理,能进一步了解平行、垂直关系的基本性质以及判定方法,学会准确地使用数学语言表述集合对象的位置关系,初步体验公理化思想,养成逻辑思维能力,并用来解决一些简单的推理论证及应用问题.具体目标是:
(1)借助长方体模型,在直观认识和理解空间点、线、面的位置关系的基础上,抽象出空间线、面位置关系的定义,了解公理1、公理2、公理3、公理4以及等角定理作为推理的依据.
(2)以立体几何的上述定义、公理和定理为出发点,通过直观感知、操作确认、思辨论证,认识和理解空间中线面平行、垂直的有关性质与判定.
(3)能运用已获得的结论证明一些空间位置关系的简单命题.
3.“直线与平面垂直的判定”的课堂教学目标
立体几何的符号语言是数学简约美的重要体现之一,从运动的观点来讲,线可以看成是点的轨迹,面可以看成是线的轨迹,因此,线、面可以看成是点的集合,从而抽象出用集合语言描述点、线、面关系的符号语言.教学中,通过捕捉生活中的数学现象,抽象得出线面垂直的定义及判定,使生活问题数学化,让学生感受数学与现实生活的联系,从现实生活中发现数学、学习数学、理解数学、应用数学,从而感受数学的魅力.
新课标中立体几何的体系和内容都发生了较大的变化,要求能通过直观感知、操作确认,归纳出直线和平面垂直的判定定理.
基于上述认识,将单元目标第(2)条具体化为:
(1)学生能借助直线与平面垂直的具体实例,解释“直线与平面垂直”的含义.
(2)学生通过参与折纸试验,归纳和确认直线与平面垂直的判定定理,并会用数学语言表述.
(3)会用直线与平面垂直的定义和判定定理进行简单的推理论证,并体会线线垂直与线面垂直相互转化的数学思想.
三、教学目标的实施
学生已经学习了有关集合的内容,并且经过函数、方程、不等式、三角函数等一系列内容对集合语言的应用,学生已经非常熟悉,所以很容易发现并掌握用集合语言表示空间点、线、面位置关系的符号语言.另外,在上一节中学习了直线与平面的位置关系、直线与平面平行的判定和性质,已经初步体会到数学中的转化思想.基于大多数学生本身的“数学现实”,通过直观感知,学生容易抽象出线面垂直的定义,但对定义中的“任意性”却是许多同学难以理解的,所以,在定义辨析中,通过一系列的设问,对“任意性”从正反两方面,全方位、多角度进行澄清、理解.
1.教学目标(1)的实施:创设情境,引出新知
第一,复习空间直线与平面的位置关系,学生通过举例感知生活中直线与平面相交的位置关系,在此基础上提出本节课将重点研究线面的垂直关系.
第二,给出学生熟悉的图片,引导他们观察国旗旗杆与地面的位置关系,广播塔与地面的位置关系,火箭与地面的位置关系等.
2.教学目标(2)的实施:群策群力,探知循规
任意一个定义既可用作性质,即如果已知一条直线与一个平面垂直,那么这条直线垂直于平面内任意一条直线;又可用作判定,即要证一条直线与一个平面垂直,需要满足平面内的每一条直线都与该直线垂直,由于平面内有无数条直线,所以若用定义来判断直线与平面垂直,有时是困难的,甚至是无法完成的,这时可通过折纸试验来证明.
3.教学目标(3)的实施:迁移拓展,学以致用
典例 正方体ABCD-A′B′C′D′中,棱AA′,BB′是什么位置关系,它们和底面ABCD垂直吗?
分析 教师引导学生完成说理过程,注意规范语言.
变式 已知:a//b,a⊥α,求证:b⊥α.
分析 欲证线面垂直,需证线与面内两条相交直线垂直;而已知线面垂直,可得线线垂直,所以,在平面内可作两条相交直线m,n为辅助线,命题可证.
【参考文献】
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]弗赖登塔尔.作为教育任务的数学[M].上海:上海教育出版社,1995.