平面向量基本定理(教案)

《2.3.1 平面向量基本定理》教案

【教材】人教版数学必修4（A版）第105-106页【课时安排】1个课时

【教学对象】高一学生【授课教师】华南师范大学数学科学学院陈晓妹

【教材分析】

1.向量在数学中的地位

向量是近代数学中重要的概念，它不仅是沟通代数与几何的桥梁，还是解决许多实际问题的重要工具，因此具有很高的教育价值。

2.本节在教学中的地位

平面向量基本定理是向量进行坐标表示，并由此进一步将向量运算转化为坐标运算的重要基础；该“定理”以二维向量空间为依托，可以推广到n维向量空间，是今后引出空间向量用三维坐标表示的基础。因此本节知识在本章中起承上启下的作用。

3.本节在教学思维方面的培养价值

平面向量基本定理蕴含了转化的数学思想。它是用基本要素用基本要素（基底、元）表达事物（向量空间、具有某种性质的对象的集合），并把对事物的研究转化为对事物基本要素研究的典型范例，这是人们认识事物的一种重要方法。

【目标分析】

知识与技能

1.理解平面向量的基底的意义与作用，学会选择恰当的基底，将简单图形中的任一向量表

示为一组基底的线性组合；

2.了解平面向量的基本定理，初步利用定理解决问题（如相交线交成线段比的问题等）。过程与方法

1.通过平面向量基本定理，认识平面向量的“二维”性，并由此进一步体会“某一方向上

的向量的一维性”，培养“维数”的基本观念；

2.通过对平面向量基本定理的探究过程，让学生体会数学定理的产生、形成过程，体验定

理所蕴含的转化思想。

情感态度价值观

1.培养学生主动探求知识、合作交流的意识，感受数学思维的全过程；

2.与物理学科之间的渗透，改善数学学习信念，提高学生学习数学的兴趣。

【学情分析】

有利因素

1.学生在前面已经掌握了向量的基本概念和基本运算（特别是向量加法平行四边形法则和

向量共线的充要条件）都为学生学习本节内容提供了知识准备；

2.学生在物理学科的学习中已经清楚了力的合成和力的分解，同时作图习惯已经养成，这

为我们学习向量分解提供了认知准备。

不利因素

1.学生对向量加减法及数乘运算的意义与作用认识不够，可能增加向量用基底表示时的难

度；

2.对于向量加减法及数乘运算停留在几何直观的理解上，缺乏从代数运算的角度理解向量

运算特征的感受，容易将平面向量基本定理的作用仅仅理解为形式上的变换。

3.如果不加启发与引导，学生是不会从“基底”、“元”、“维数”这些角度去理解平面

向量基本定理的深刻内涵，也难以认识这个定理在今后用向量方法解决问题中的重要作用。

【教学重点、难点、关键】

重点：平面向量基本定理的理解与应用。

难点：对平面向量基本定理的发现和形成过程。

关键：分层次设计探究问题并让学生进行操作实践。

【教学方法】引导探究、讨论交流。

【教学手段】计算机、PPT、几何画板。

【教学过程设计】

教学环节教学内容

教师

活动

学生

活动

设计

意图

（一）

游戏引入游戏介绍：

同桌两人为一组，单号的同学在平面上任意画

两个向量,并分别乘以一个数再相加（减）

如： ,请双号的同学做出所得的向

量。

师生共同回顾游戏中所利用的旧知识

教师进一步抛出新的游戏题目：

现在由双号的同学在平面内任意画一个向量，

同桌一起讨论能否用形如λe1+μe2的

向量表示出来？

教师边作

图边回顾

向量的加

减及数乘

运算，平

行四边形

法则。

教师提示

游戏其实

是物理学

中力的合

成和分解

问题。

学生动

手作图

并在教

师的引

导下复

习旧知

识。

让学生通过自己

动手做图，再对

向量的求和和数

乘进行复习，加

强学生对旧知的

巩固。

通过游戏开场，

引发学生学习的

兴趣；同时新的

游戏题目，激发

了学生的好奇心

和求知欲，顺利

引入新课。

、

（二）

分层探究探究一

任意画出的向量是否一定可以用“一个”已知

的非零向量表示？

（复习向量共线定理）

探究二

任意画出的向量是否一定可以用“两个”已知

的不共线向量表示？

如图1，设,是同一平面内两个不共线的向

教师发出

指令引导

学生探索

新知。

学生动

手操作

体会定

理的探

索过

教师层层深入引

导探索，从简单

到复杂，从特殊

到一般，让学生

亲身经历定理的

量，a 是这一平面内的任一向量。

请你

将向量 a 分解成图中所给的两个方向上的向量。 小组对照，比较分解成的两个向量的方向和长度是否一致？

教师提问： 学生画完图后，小组对照片刻，比较分解成的两个向量的方向和长度是否一致，即观察分解的结果是否唯一？

(学生观察并讨论)

探究结果 分解结果一致，即该分解唯一。

教师提问：既然a 可以分解成e 1，e 2两个方向上的向量，那么a 是否可以用含有e 1，e 2的式子表示出来？ (学生回答，教师板书)

板书：→

---OA = e 1， →----OM = λ1 e 1 ； →

----OB = e 2；

→

----ON =λ2 e 2； →

----OC = a = →

----OM + →

----ON =λ1 e 1+λ2

e 2

追问：一对数λ1 ，λ2 是否唯一？ (学生讨论并回答)

教师点评：分解结果的唯一，决定了两个分解向量的唯一，由共线向量定理，有且只有一个实数λ1 使得→

----OM =λ1 e 1成立，同理，实数λ2 也唯一，即一组数λ1 ，λ2 唯一确定。 探究三

探究二中的向量a 可否用其他两个不共线的向

量表示出来？教师在黑板上另画出向量a 和不

共线的向量,

，请一位同学板演出新分解。

探究结果：可以选取不同一组不共线的向量表示向量a 。 探究四

请同学们把刚刚同桌双号同学任意画出的向量用两个不共线的向量表示出来。

探究结果：平面内任一向量都可以分解成两个给定方向上的向量。

由分层探究的过程，教师引导学生尝试概括定

启发学生得出定理，强调程。

学生通过分层发生、形成过程，并体会探索问题的思路。

得出平面向量基本定理的内容，

e 2

a

e 1

图1