《空间直角坐标系》说课稿
《空间直角坐标系》说课稿1
一、教材分析：
本节课为高中一年级第二章第三节第一课时的内容。是在学生已经学过的二维的平面直角坐标系的基础上的推广。空间直角坐标系是工具，用来解决立体几何中一些用常规方法难以解决的问题。并且为机械电子专业的学习打下基础，也为学生将来的后续学习作好准备。
1、知识目标：
（1）、使学生能通过用比较的数学思想方法得出空间直角坐标系的定义、建立方法、以及空间的点的坐标确定方法。
（2）、从求空间点的坐标的过程进一步培养学生的空间思维的能力
2、能力目标：培养学生的探究性思维能力。
3、教学重点和难点：
（1）、教学重点：在空间直角坐标系中，确定点的坐标。
（2）、教学难点：通过建立适当的直角坐标系，确定空间点的坐标。相关应用。
二、学生分析：
学生已经对立体几何以及平面直角坐标系的相关知识有了较为全面的认识，学习《空间直角坐标系》有了一定的基础。这对于本节内容的.学习是很有帮助的。
部分同学仍然会在空间思维与数形结合方面存在困惑。
三、教法分析：
（1）本节课的内容是非常抽象的，试图通过教师的讲解而让学生听懂、记住、会用是徒劳的，必须突出学生的主体地位，通过学生的自主学习与和同学的合作探究，让学生亲手实践，这样学生才能获得感性认识，从而为后续的学习并上升到理性认识奠定基础
（2）采用启发式教学方法，通过激发学生学习的求知欲望，使学生主动参与教学实践活动。
（3）创设学习情境，营造氛围，精心设计问题，让学生在整个学习过程中经常有自我展示的机会，并有经常性的成功体验，增强学生的学习信心，
四、学法分析：
从学生已有的知识和生活经验出发，让学生经历知识的形成过程。
通过阅读教材，并结合空间坐标系模型，模仿例题，解决实际问题。
五、教学过程：
（一）、引入新课：
1、回顾旧知识：平面直角坐标系的建立方法，点的坐标的确定过程、表示方法，平面内的点与坐标之间的一一对应关系，
2、提出问题，引入新课。
（二）、新授：
1、空间直角坐标系的建立。
2、与平面直角坐标系内点的坐标的确定过程进行比较，讨论空间直角坐标系内点的坐标的确定过程。
3、例题与练习：
（1）例1、在空间直角坐标系中，作出点P（4，2，3）
练习：在空间直角坐标系中，作出点Q(3,6,7),M(5,0,2)
（2）例2、已知长方体ABCD—A1B1C1D1的边长为AB =10，AD =6， AA1 =8 以这个长方体的顶点A为坐标原点，以射线AB 、AD 、AA1分别为ox、oy、oz轴的正半轴，建立空间直角坐标系，求长方体各顶点的坐标。
练习：V-ABCD为正四棱锥，O为底面中心，若AB=2，VO=3，试建立空间直角坐标系，并确定各顶点的坐标。
思考题：建立适当的直角坐标系，确定棱长为3的正四面体各顶点的坐标。
六、小结：
七、布置作业：113页1、2、3
《空间直角坐标系》说课稿2
一、 教材分析：
1、教材的地位和作用
本节课为高中一年级第四章《平面解析几何初步》的第三节第一，二课时的内容。
本节课是在学生已经学过的二维的平面直角坐标系的基础上的推广。
学生在九年制义务教育阶段已经画过长方体的直观图，在高一第一章中又画过棱柱与棱锥的直观图，在此基础上，我只作了适当的点拨，学生就自然而然地得出了空间直角坐标系的画法。
在研究过程中，我充分运用了类比、化归、数形结合等数学思想方法，有效地培养学生的思想品质。在求空间直角坐标系中点的坐标时，学生不仅会很自然地运用类比的思想方法，同时也锻炼了他们的空间思维能力。这节课是为以后的《空间向量及其运算》打基础的。同时，在第二章《空间中点、直线、平面的位置关系》第一节《异面直线》学习时，有些求异面直线所成的角的大小，借助于空间向量来解答，要容易得多，所以，本节课为沟通高中各部分知识，完善学生的认知结构，起到很重要的作用。
2、教学目标
根据课标的要求和学生的实际水平，确定了本节课的教学目标
a在知识上：1，掌握空间直角坐标系的有关概念；会根据坐标找相应的点，会写一些简单几何体的有关坐标。
2，掌握空间两点的距离公式，会应用距离公式解决有关问题。
b在能力上：通过空间直角坐标系的建立，空间两点距离公式的推导，使学生初步意识到：将空间问题转化为平面问题是解决空间问题的基本思想方法；通过本节的学习，培养学生类比，迁移，化归的能力。
c在情感上：解析几何是用代数方法研究解决几何问题的一问数学学科，在教学过程中要让学生充分体会数形结合的思想，进行辩证唯物主义思想的教育和对立统一思想的教育；培养学生积极参与，大胆探索的精神。
3、教学重点和难点
（1）空间直角坐标系的有关概念
（2）一些简单几何题顶点坐标的写法；
（3）空间两点的距离公式的推导
二、学情分析
对于高一学生，已经具备了一定知识积累（如数轴上一点坐标用实数表示；直角坐标平面上一点坐标用有序实数（x,y）表示；及其平面内两点间的距离公式），有了这些知识的储备，今天来学习空间直角坐标系就容易的多。所以我在授课时注重类比思想的应用以符合学生的现有知识水平的特点，从而促进思维能力的进一步发展。
三、 教学方法和教材处理：
对于高一学生，已经具备了一定知识积累。所以我在授课时注重引导、启发、总结和归纳，把类比思想，化归思想贯穿始终以符合学生的现有知识水平的特点，从而促进思维能力的进一步发展。
四、 教学流程图：
（一）基础回顾
数轴上的点集 实数集
若数轴有两点：
则： （向量）
中点
平面：
平面上的点集 有序实数对
若点P与实数对对应，则叫做P点的坐标。
其中，是如何确定的？
平面内两点的距离公式：
中点公式：
则中点M的坐标为
（二）新课导入
大家先来思考这样一个问题，天上的飞机，飞机的速度非常的快，即使民航飞机速度也非常快，有很多飞机时速都在1000km以上，而全世界又这么多，这些飞机在空中风驰电掣，速度是如此的快，岂不是很容易撞机吗？但事实上，飞机的失事率是极低的，比火车，汽车要低得多，原因是，飞机都是沿着国际统一划定的航线飞行，而在划定某条航线时，不仅要指出航线在地面上的经度和纬度，还要指出航线距离地面的高度。
确定空间点的位置需要几个量？三个。
这就是本节课我们要研究的问题———空间直角坐标系。
阅读课本134-135例一以前的内容。
一，填充下面的表格：
数轴上的点
平面上的点
空间中的点
借助的工具
数轴
直角坐标系
表示
实数a
(x,y)
距离
PQ=
AB=
中点
体现类比思想。
二，回答下列问题：
1，空间直角坐标系如何建立，及其相关定义，注意事项。
2，空间直角坐标系中坐标轴上的点如何求？坐标平面上的点如何求？
3，归纳总结：坐标轴上的点有什么特点？坐标平面上的点有什么特点？
4，空间中一点如何求？用了什么办法？体现什么思想？
5，空间中两点的距离如何求？（类比，迁移，化归能力的培养）
自主测评
1.点P(-2,0,3)所在的位置是（）
A、y轴上 B、z轴上 C 、xoz平面上 D、yoz平面上
2. z轴上的`点的坐标特点是（）
A、竖坐标为0 B、横、纵坐标都是0 C、横坐标都是0 D、横、纵、竖坐标不可能都是0
3.在平面xOy内有两点A（-2，4，0），B（3，2，0），则AB的中点坐标是_____（1.5，3，0）____.
4.点P（3，4，5）关于原点的对称点是_（-3，-4，-5）_______.
（三）例题探究
例一可以放给学生看。
引申拓展1：已知正方体ABCD——A1B1C1D1的棱长为2，建立如图所示的不同的空间直角坐标系，试分别写出正方体各顶点的坐标。（例1图）
分析：本题是教材例题1的拓展，同一空间图形，由于建立的空间直角坐标系的不同，而使得图形中同一点的坐标不同.
解法:①∵D是坐标原点，A、C、D1分别在x轴、y轴、Z轴上的正半轴上，又正方体棱长为2，
∴D（0，0，0）、A（2，0，0）、C（0，2，0）、D（0，0，2）
∵B点在xOy面上，它在x、y轴上的射影分别是A、C,
∴B(2，2，0)，同理，A1（2，0，2）、C（0，2，2）;
∵B1在xOy平面上的射影是B，在z轴上的射影是D1，
∴B1(2，2，2).
②方法同①，可求得A1 （2，0，0）、B1（2，2，0）、C1
（0，2，0）、D1（0，0，0）、A（2，0，－2）、B（2，2，－2）、C（0，2，－2）、D（0，0，－2）.
例2可以放给学生看（本身也可拓展）
引申拓展2：如图，在长方体ABCD—A1B1C1D1中，|AB|=6，|AD|=4，|AA1|=3，EF分别是BB1和D1B1的中点，棱长为1，求E、F点的坐标.（例2图）
分析：平面上的中点坐标公式可推广到空间内，即设A(x1,y1,z1)，B（x2,y2,z2）
则AB的中点坐标为（，，）. 在空间直角坐标系中确定点的坐标时，经常用到此公式.
解：方法一：从图中可以看出E点在xOy平面上的射影为B，而B点的坐标为（4，6，0），E的竖坐标为，所以E点的坐标为（4，6，），F点在xOy平面上的射影为G,而G点的坐标为（2，3，0），F点的竖坐标为3，所以F点的坐标为（2，3，3）.
方法二：在图中条件可以得到B1(4，6，3)，D1(0，0，3)，B(4,6,0),E为BB1的中点，F为O1B1的中点，由中点坐标公式得E点的坐标为（，，），F点的坐标为（，，）=（2，3，3）.
引申拓展3：如图，长方体ABCD-A1B1C1D1中，AB=BC=2，DD1=3，点M是B1C1的中点，点N是AB的中点，建立如图所示的空间直角坐标系，求线段MN的长度.
解析:根据点的特殊位置，设出其坐标，代入两点间的距离公式即可.
解：∵M(1,2,3),N(2,1,0)
∴|MN|=
即线段MN的长度为 .
（例1图）
引申拓展4：在空间直角坐标中平面x0y内的直线x+y=1上确定一点M，使它到B（6,5,1）的距离最小.
解析：利用两点间的距离公式求最值，通常转化为二次函数最值问题.
解：由条件可设M（x,1-x,0）则
|MB|min=
=
所以，当x=1时，|MB|=，此时M（1，0，0）.
（四）巩固提高
A. 基础巩固
1．点P(1,1,1)关于x0z平面的对称点是（ ）
A、（1，-1，1） B、（-1，-1，1） C、 （1，1，-1） D（-1，-1，-1）
2． 如图所示，正方体的棱长为1，点A是其一棱的中点，则点A在空间直角坐标系中的坐标是（ ）
A、(，，1) B、 （1，1，）
C、 （，1，） D、 （1，，1）
3．点P（a，b，c）到坐标平面zOx的距离为_______.
4．如图，在长方体OABC-D1A1B1C1中，
|OA|=6，|OC|=8，|OD1|=5,
D1、C、A1、B1四点的坐标分别是_________.
（第3题图）
B. 能力测控
5．以正方体ABCD—A1B1C1D1的棱AB、AD、AA1所在的直线为坐标轴建立空间直角坐标，且正方体的棱长为一个单位长度，则棱CC1的中点坐标为( ).
A．（，1，1） B．（1，，1）
C．（1，1，） D．（，，1）
6．在空间直角坐标系中，点P（-2，1，4）关于x轴对称点的坐标是（ ）
A、（-2，1，1） B、（-2，-1，-4）
C、（2，-1，4） D、（2，1，-4）
7．在空间直角坐标系中，点P（-2，1，4）关于点M（2，-1，-4）的对称点的坐标为 .
8．在空间直角坐标系中作出点A（4，-4，3）.
C．拓展提升
9．如图，已知四面体P-ABC中，PA、PB、PC两两垂直，
（第9题图）
PA=PB=2，PC=1，E是AB的中点，试建立空间直角坐
标系并写出P、A、B、C、E的坐标.
10．正方形ABCD-A1B1C1D1的棱长为1，以D为原点，以正方体的三条棱DA、DC、DD1所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系，若点P在正方体的侧面BCC1B1及其边界上运动，并且总是保持AP⊥BD1，则下列点P的坐标①(1,1,1), ②(0,1,0) , ③(1,1,0) , ④(0,1,1), ⑤(，1， )中哪个是正确的？
（五）学后反思
本节课主要采用了诱思探究的教学方法，通过激发学生学习的求知欲望，使学生主动参与教学实践活动。首先，为了使学生比较顺利地从平面到空间的变化，即从二维向量到三维向量的变化，我采用了类比的数学教学手段，顺利地引导学生实现了这一转化，同时也引起了学生的兴趣。然后，从与平面直角坐标系内点的坐标是借助一个长方形得到的过程，使学生顺理成章地想到空间点的坐标可能是通过借助长方体得到的，让学生亲手实践后，证实了这一结论，增强了学生学习的信心。此后，马上将书上的例1作为学生的口答练习，（一般学生都能回答正确）然后，及时提出问题；如果改变坐标系的确定方法，点的坐标会发生什么变化？经过思考，学生一般也能回答正确，同时，又让学生明确了：坐标系建立的不同，得到的点的坐标也不同。
同样的从在平面直角坐标系内求两点间的距离公式的思路来求空间内两点间的距离。
在整个教学过程中，内容由浅入深、环环相扣，不仅使学生在学习过程中了解了知识的发生、发展的过程，也使学生尝到了成功的喜悦，对于增强学生的学习信心，起到了很好的作用。
五、板书设计
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《空间直角坐标系》说课稿3
今天我说课的内容是空间直角坐标系，下面我分别从教材分析、教学目标的确定、教学方法的选择和教学过程的设计这四个方面来阐述我对这节课的教学设想.
一、教材分析
本节内容选自人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《数学》必修二的第四章第3节，属于解析几何领域的知识，它是平面直角坐标系的进一步推广，是学生思维从一维二维空间到三维空间的过渡。为以后在选修中利用空间向量解决空间中的平行、垂直以及空间中的夹角与距离问题的打好基础;而且必修二第三、四章是平面解析几何的基础内容，本节“空间直角坐标系”的内容是空间立体几何的基础，与平面几何的内容共同体现了“用代数方法解决几何问题”的解析几何思想。
本小节内容主要包含空间直角坐标系的建立、空间中点与其坐标的一一对应关系、以及如何由空间中点的位置确定点的坐标或由点的坐标确定点的位置等问题。
在本节课中教学重点是三维空间坐标系的建立过程，以及空间中点与其坐标的一一对应关系的理解;教学难点和关键是理解空间直角坐标系的相关概念，以及空间中点与其坐标的一一对应关系。
基于以上对教材的认识，根据数学课程标准的“学生是数学学习的主人，教师是数学学习的组织者、引导者与合作者”这一基本理念，考虑到学生已有的认知结构和心理特征，制定如下的教学目标：
二、教学目标的确定
知识与技能：
（1）理解空间直角坐标系的相关概念，空间中点的坐标及其坐标对应的点;
（2）理解空间直角坐标系的.建立过程以及空间中点与坐标一一对应的关系。
过程与方法：
（1）通过空间直角坐标系的建立，体会由一维空间到二维空间再到三维空间的拓展和推广，培养学生利用类比的数学思想方法探索空间直角坐标系;
（2）通过空间点与坐标的对应关系，进一步加强学生对“数形结合”思想方法的认识。
情感态度与价值观：
体会到数学的严谨的思维逻辑以及抽象概括力。
三、教学方法的选择
本节内容是高中数学中概念原理的教学，根据布鲁纳的发现学习理论，本节课主要采用了启发式、探究式的教学方法，通过激发学生解决问题的欲望，使学生主动参与教学实践活动。采用类比的数学教学手段，引导学生实现了从一维二维空间坐标系到三维空间坐标系的变化。再进一步通过教师引导提问，造成学生在认知上的冲突，产生疑惑，从而激发学生探索新知的欲望，之后进一步启发诱导学生分析，理解，概括从而得出原理解决问题，最终形成对空间直角坐标系的概念认知，获得方法，培养能力。
在整个教学过程中，内容由浅入深、由已知到未知进行探究，不仅使学生在整个学习探究过程中了解到知识的发生、发展的过程，也使学生尝到了成功解决问题的喜悦，对于增强学生学习数学的信心，起到了很好的作用。
在教学中教师利用计算机多媒体软件Powerpoint、几何画板等辅助教学，充分发挥其快捷、生动、形象的特点。
四、教学过程的设计
（一）情景引入，回顾旧知
教师让学生描述自己在教室中的位置，学生分小组开展讨论。学生表述的意见会不一样，很快学生就可以感受到需要建立统一的平面坐标系，才能说清楚每个学生具体位置的问题。接着提问，让学生说出自己鼻子在教室里的位置。这时平面直角坐标系已经无法很好地进行描述鼻子的位置，因为每个人的高度不同，鼻子距离地板的高度不同。让学生明白，平面坐标系已经不能达到这个要求，需要多加一个坐标轴，用三维立体坐标来标注学生鼻子到地板的距离或鼻子到天花板的距离。从而让学生体会到建立统一的三维坐标的重要性。
教师继续提问引发思考：在教室里我们可以建立某种坐标系去记录每个人的位置，如果到其他地方又应该如何建立呢？是不是有一种通常的描述空间中物体方法？
首先为了描述方便，把空间中的物体看成是一个点。
再从一维二维空间中点的表示过渡到三维空间中点的表示。
我们推测空间中任意一点也应该可用有序实数组（x，y，z）表示。
（二）探索新知，理解新知
联系实际，教师引导学生建立空间直角坐标系，引出空间直角坐标系的相关概念。并且为了方便，一般建立右手直角坐标系，教师在演示建立坐标系的过程并给出建立时应该注意的地方。在解决空间中点与坐标之间的一一对应关系时，教师引导学生进行证明，使学生对点与坐标的一一对应关系有深刻的认识。
（三）解决问题，巩固新知
教师及时给出例题，并利用解决空间中点与坐标之间的一一对应关系时的方法，解决问题。
例：在长方体OABC-D?A?B?C?中，|OA|=3，|OC|=4，|OD|=2，以O为坐标原点建立右手直角坐标系。写出D?，C?，A?，B?四点的坐标，并在图中画出点P（8，2，3）。
（四）小结及作业
老师带领学生复习本节课的内容：
①联系实际及所学知识，建立空间直角坐标系;
②空间直角坐标系的相关概念学习（坐标原点、坐标轴、坐标平面）;
③一般地，为了方便，我们建立右手直角坐标系，并且掌握如何画右手直角坐标系;
④理解空间中点与坐标的一一对应关系;
⑤应用，已知空间中的点可以写出它的坐标，已知坐标可以画出相应的点。
布置本节课的作业：136页第一第二第三题
以上所说只是我预设的一种方案，但课堂是千变万化的，会随着学生和教师的临时发挥而随机生成。预设效果如何，最终还是有待于真正课堂教学实践的检验。
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