高中必修2第二章点、直线、平面之间的位置关系2.1.2空间中直线与直线

空间中直线与直线之间的位置关系一、教材分析本节课选自普通高中课程标准实验教科书《数学必修二》，第二章第一节。空间中直线与直线的位置关系，是初中平面中直线与直线的位置关系的拓展延伸，是后续学习直线与平面、平面与平面位置关系以及空间几何体的基础，具有承上启下的作用。其中，等角定理解决了角在空间中的平移问题，在平移变换下角的大小不变，它是两条异面直线所成角的依据，它提供了一个研究角之间关系的重要方法。教材在编写时注意从平面到空间的变化，通过观察实物，直观感知，抽象概括出定义及定理培养学生的观察能力和分析问题的能力，通过联系和比较，理解定义、定理，以利于正确的进行运用。因此，做好本节课的教学对学生建立空间观念尤为重要。二、学情分析1.空间直线的三种位置关系在现实中大量存在，学生对他们已有一定的感性认识,其中，相交直线和平行直线都是共面直线，学生对它们已经很熟悉，异面直线的概念学生比较生疏；2.学生在初中已经学过平面中直线与直线的位置关系，具有一定的学习几何的经验，但长时间的平面几何学习的影响，学生的思维往往受平面的局限，不利于学生构建空间观念；3.学生善于形象思维，思维活跃，能积极参与讨论。三、教学目标1.知识与技能（1）了解空间中两条直线的位置关系，并能正确判断空间中直线与直线之间的位置关系；（2）理解异面直线的概念，画法，培养学生的语言转化能力和空间想象能力；（3）能运用公理4证明简单的几何问题；（4）会用异面直线所成的角的定义找出或作出异面直线所成的角，会在直角三角形中求简单异面直线所成的角；（5）通过等角定理及异面直线夹角的求法的学习，逐步提高将立体图形转为平面图形的能力。2.过程与方法（1）自主合作探究、师生的共同讨论与讲授法相结合；（2）增强动态意识，培养学生观察、对比、分析的思维，通过平移转化渗透数学中的化归及辩证唯物主义思想。3.情感态度与价值观（1）通过联系生活实例让学生直观感知空间两条直线关系，提高学生的学习兴趣；（2）通过探究增强学生的合作意识、动脑和动手能力，初步培养学生空间思维能力。四、教学重难点重点：异面直线的概念及空间中两条直线位置关系的判断。难点：对异面直线概念的理解及异面直线夹角的求法。五、教学方法探究学习法、多媒体辅助教学法、启发式教学法。六、教学准备多媒体课件七、教学过程（一）创设情境1.提问：同一平面内不重合的两条直线有哪几种位置关系呢？空间中的两条直线呢？2.利用课件展示生活中实例，从图片中抽象出空间中除相交和平行外两直线还有另一种位置关系。3.引导学生举出身边实例，并让学生回答是否存在一个平面同时经过像图中这样的两条直线？事例导入观察正方体（图1），在正方体的面ABCD中，AB与AD相交，AB与CD平行.AB和CC'的位置关系是平行？相交？还是两者都不是？

图1（二）讲授新课1、教师给出正方体模型，引导学生得出空间的两条直线有如下三种关系：共面直线相交直线：同一平面内，有且只有一个公共点；共面直线平行直线：同一平面内，没有公共点；异面直线：不同在任何一个平面内，没有公共点。2、教师再次强调异面直线不共面的特点，介绍异面直线的作图，如下图：3、（1）师：在同一平面内，如果两条直线都与第三条直线平行，那么这两条直线互相平行。在空间中，是否有类似的规律？组织学生思考：长方体ABCD-A'B'C'D'中，BB'∥AA'，DD'∥AA'，BB'与DD'平行吗？生：平行。再联系其他相应实例归纳出公理4公理4：平行于同一条直线的两条直线互相平行。符号表示为：设a、b、c是三条直线=>a∥c=>a∥cc∥b强调：公理4实质上是说平行具有传递性，在平面、空间这个性质都适用。公理4作用：判断空间两条直线平行的依据。例1：空间四边形ABCD中，分别是的中点求证：四边形EFGH是平行四边形证明：连接BD因为EH是△ABD的中位线，所以EH∥BD且EH=1/2BD同理FG∥BD且FG=1/2BD因为EH∥FG且EH=FG所以四边形EFGH是平行四边形点评：例1的讲解让学生掌握了公理4的运用变式：在例1中如果加上条件AC=BD，那么四边形EFGH是什么图形？4、组织学生思考教材P46的思考题让学生观察、思考：∠ADC与A'D'C'、∠ADC与∠A'B'C'的两边分别对应平行，这两组角的大小关系如何？生：∠ADC=A'D'C'，∠ADC+∠A'B'C'=1800教师画出更具一般性的图形，师生共同归纳出如下定理等角定理：空间中如果两个角的两边分别对应平行，那么这两个角相等或互补。教师强调：并非所有关于平面图形的结论都可以推广到空间中来。5、以教师讲授为主，师生共同交流，导出异面直线所成的角的概念。（1）师：如图，已知异面直线a、b，经过空间中任一点O作直线a'∥a、b'∥b，我们把a'与b'所成的锐角（或直角）叫异面直线a与b所成的角（夹角）。（2）强调：①a'与b'所成的角的大小只由a、b的相互位置来确定，与O的选择无关，为了简便，点O一般取在两直线中的一条上；②两条异面直线所成的角θ∈(0，]；③当两条异面直线所成的角是直角时，我们就说这两条异面直线互相垂直，记作a⊥b；④两条直线互相垂直，有共面垂直与异面垂直两种情形；⑤计算中，通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角。例2：已知正方体ABCD-A1B1C1D1,（1）哪些棱所在直线与直线BA1是异面直线？（2）直线BA1和直线CC1的夹角是多少？（3）哪些棱所在的直线与AA1垂直？解析：考察异面直线