内容正文:
教学设计
13.2.4 平面与平面的位置关系的教学设计
一、基本信息
课题
13.2.4 平面与平面的位置关系
学科
数学
教材版本
苏教版(2019)高中数学必修第二册
年级
高一
课时
1 课时
二、教学目标
1. 数学抽象:通过观察生活实例和几何模型,抽象出平面与平面的两种位置关系,理解平面平行、相交的定义,建立空间位置关系的直观认知.
2. 逻辑推理:经历平面与平面平行的判定定理和性质定理的探究、推导过程,掌握定理的条件与结论,能运用定理进行简单的逻辑证明.
3. 直观想象:能画出平面与平面平行、相交的直观图,借助长方体模型理解空间中平面的位置关系,提升空间想象能力.
4. 数学运算与建模:能将空间几何问题转化为平面几何问题,运用定理解决平面平行的判定与证明问题,体会转化与化归的数学思想.
三、教学重难点
(一)教学重点
1. 平面与平面的位置关系分类及图形、符号表示.
2. 平面与平面平行的判定定理及其应用.
3. 平面与平面平行的性质定理及其应用.
(二)教学难点
1. 平面与平面平行判定定理中 “两条相交直线” 条件的理解.
2. 平面与平面平行性质定理的推导及空间问题向平面问题的转化.
3. 区分平面与平面平行的判定定理和性质定理的逻辑关系.
四、教学方法与教具准备
(一)教学方法
启发式教学法、探究式教学法、直观演示法、小组讨论法
(二)教具准备
多媒体课件(展示生活实例、几何动态演示)、长方体实物模型、三角板、直尺、硬纸板(用于模拟平面)
五、教学过程
(一)复习回顾与情境导入(5 分钟)
1. 复习旧知
· 直线与平面有哪几种位置关系?分别用图形和符号如何表示?
· 直线与平面平行的判定定理和性质定理是什么?
2. 情境引入
· 展示生活实例:教室的天花板与地面、前后墙面与地面、桌面与书本封面等.
· 提问:观察这些平面之间的公共点情况,它们的位置关系有什么不同?
· 设计意图:从学生熟悉的生活场景出发,引导学生感知平面与平面的位置关系,自然引出本节课课题.
(二)新知探究(25 分钟)
1. 平面与平面的位置关系
· 分类探究:引导学生结合长方体模型,观察两个平面的公共点个数,得出两种位置关系:
· 平行:两个平面没有公共点,记作 .
· 相交:两个平面有一条公共直线,记作 .
· 对比总结:用表格梳理两种位置关系的特征、图形表示和符号表示:
位置关系
两平面平行
两平面相交
公共点个数
0 个
无数个(共线)
图形表示
(画出两个平行的平行四边形)
(画出两个相交的平行四边形,标注交线)
符号表示
· 关键点强调:两个平面的位置关系仅由公共点个数决定,与平面的摆放位置无关;两个相交平面的公共点一定共线.
2. 平面与平面平行的判定定理
· 问题探究:
i. 若一个平面内有一条直线平行于另一个平面,这两个平面一定平行吗?(用硬纸板和直尺演示,得出不一定)
ii. 若一个平面内有两条直线平行于另一个平面,这两个平面一定平行吗?(演示两条平行直线的情况,得出不一定)
iii. 若一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,这两个平面一定平行吗?(结合长方体模型验证)
· 定理内容:如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行.
· 符号表示:
· 图形表示:(画出平面内两条相交直线,均平行于平面)
· 设计意图:通过层层递进的问题探究,让学生自主发现判定定理的核心条件,突破 “相交直线” 这一难点.
3. 平面与平面平行的性质定理
· 问题探究:
i. 如果两个平面平行,那么一个平面内的直线与另一个平面有什么位置关系?(得出平行)
ii. 如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线有什么位置关系?(平行或异面)
iii. 当第三个平面与这两个平行平面都相交时,两条交线有什么位置关系?(结合长方体模型推导)
· 定理内容:如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么所得的两条交线平行.
· 符号表示:
· 图形表示:(画出两个平行平面被第三个平面所截,标注交线)
· 定理作用:证明空间中两条直线平行,实现空间问题向平面问题的转化.
(三)例题讲解(10 分钟)
例 1(基础判断)
判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)若平面内有无数条直线平行于平面,则.
(2)若,,则.
(3)若,,,则.
· 解:(1)假命题,若这无数条直线互相平行,则不能判定;
(2)真命题,由平面平行的定义可知;
(3)假命题,与可能平行或异面.
· 设计意图:巩固平面与平面位置关系的定义及平行的基本性质,辨析易错点.
例 2(判定定理应用)
已知正方体,求证:平面平面.
· 证明:
正方体中,且,
四边形是平行四边形,.
又平面,平面,
平面.
同理可证平面.
又,平面,平面,
平面平面.
· 设计意图:规范平面与平面平行判定定理的证明步骤,强调 “相交直线” 和 “线面平行” 两个核心条件.
(四)课堂练习(3 分钟)
1. 填空:
· 已知平面,直线,则与的位置关系是 .
· 若一个平面内的两条 直线都平行于另一个平面,则这两个平面平行.
2. 证明:在长方体中,平面与平面的位置关系是 ,并说明理由.
(五)课后小结(2 分钟)
1. 两种位置关系:平面与平面平行(无公共点)、平面与平面相交(有一条公共直线).
2. 两个定理:
· 判定定理:线面平行 面面平行(关键:两条相交直线).
· 性质定理:面面平行 线线平行(关键:第三个平面作截线).
3. 一种思想:转化与化归思想(空间问题平面问题,线线、线面、面面平行的相互转化).
六、板书设计
13.2.4 平面与平面的位置关系
一、平面与平面的位置关系
位置关系
公共点
符号表示
平行
0 个
相交
1 条公共直线
二、平面与平面平行的判定定理
如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行.
符号:
三、平面与平面平行的性质定理
如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么所得的两条交线平行.
符号:
四、例题解答区
(此处预留空间用于例 2 的板书推导)
七、教学反思
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