?一、教学目标
1.知识与技能目标
-理解平面与平面垂直的性质定理,能运用定理解决一些简单问题。
-掌握证明线面垂直的一种新方法,培养学生的逻辑推理能力。
2.过程与方法目标
-通过直观感知、操作确认,培养学生的空间想象能力和动手能力。
-经历平面与平面垂直性质定理的探究过程,体会从特殊到一般的数学思维方法,提高学生分析问题、解决问题的能力。
3.情感态度与价值观目标
-让学生亲身经历数学研究的过程,体验探索的乐趣,增强学习数学的兴趣。
-通过合作交流,培养学生的团队精神,增强学生的自信心。
二、教学重难点
1.教学重点
-平面与平面垂直的性质定理的理解与应用。
-利用平面与平面垂直的性质定理证明线面垂直。
2.教学难点
-平面与平面垂直的性质定理的证明及应用。
-性质定理中条件的理解与应用,以及如何灵活运用定理解决问题。
三、教学方法
1.讲授法:讲解平面与平面垂直的性质定理的概念、证明过程及应用,使学生系统地掌握知识。
2.直观演示法:通过多媒体展示、实物模型演示等手段,直观地呈现平面与平面垂直的性质,帮助学生理解抽象的概念和定理。
3.探究法:引导学生通过观察、思考、小组讨论等方式,自主探究平面与平面垂直的性质定理,培养学生的探究能力和创新思维。
4.练习法:通过适量的练习题,让学生巩固所学知识,提高运用平面与平面垂直的性质定理解决问题的能力。
四、教学过程
(一)复习导入(5分钟)
1.提问:
-平面与平面垂直的定义是什么?
-如何判定两个平面垂直?
2.学生回答后,教师总结:
-平面与平面垂直的定义:如果两个平面所成的二面角是直二面角,那么这两个平面互相垂直。
-平面与平面垂直的判定定理:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。
3.教师展示两个互相垂直的平面模型,引导学生观察并思考:在两个互相垂直的平面中,如果一条直线垂直于它们的交线,那么这条直线与另一个平面有什么位置关系?从而引出本节课的主题--平面与平面垂直的性质定理。
(二)探究新知(20分钟)
1.直观感知
-教师利用多媒体展示教材中的实例(如墙角),让学生观察:在墙角这个模型中,墙面与地面垂直,那么在墙面上的直线(如墙角处的竖线)与地面有什么关系?
-学生观察后回答:墙面上的直线垂直于地面。
-教师进一步提问:为什么墙面上的直线会垂直于地面呢?引导学生思考其中的原因。
2.操作确认
-让学生拿出准备好的长方体模型,观察长方体中相邻两个面互相垂直的情况。
-教师提出问题:在长方体中,平面ABCD与平面AABB垂直,交线为AB,那么平面ABCD内垂直于AB的直线AA与平面AABB有什么关系?
-学生通过观察和操作(将长方体模型旋转、观察直线与平面的位置关系),发现直线AA垂直于平面AABB。
-教师再问:如果在平面ABCD内作一条与AB平行的直线l,那么直线l与平面AABB垂直吗?为什么?
-学生通过小组讨论,得出直线l也垂直于平面AABB,因为直线l与直线AA平行,根据平行线的传递性,直线l垂直于平面AABB内的两条相交直线,所以直线l垂直于平面AABB。
3.抽象概括
-教师引导学生根据上述直观感知和操作确认的结果,总结出平面与平面垂直的性质定理:
如果两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面。
-教师强调定理中的关键条件:两个平面垂直、在一个平面内、垂直于交线,并引导学生分析这些条件的必要性。
4.逻辑推理
-已知:平面α⊥平面β,α∩β=l,直线a?α,a⊥l。
-求证:a⊥β。
-证明:
-设α∩β=l,在β内作直线b⊥l。
-因为α⊥β,所以∠aob是二面角α-l-β的平面角。
-又因为a⊥l,所以∠aob=90°,即a⊥b。
-因为a⊥l,a⊥b,l?β,b?β,l∩b=l,所以a⊥β。
-教师在证明过程中,详细讲解每一步的推理依据,让学生理解证明思路,掌握证明方法。
(三)定理应用(20分钟)
1.例1
-如图,已知平面α⊥平面β,α∩β=l,直线a?α,直线b?β,且a⊥l,b∥l。
-求证:a⊥β,b⊥α。
-证明:
-因为平面α⊥平面β,α∩β=l,a?α,a⊥l,根据平面与平面垂直的性质定理,所以a⊥β。
-因为b∥l,a⊥l,所以a⊥b。
-又因为a⊥β,a?α