《空间几何体的结构》的教学设计

空间几何体的结构教案第一章：绪论1.1 空间几何体的概念学习目标：了解空间几何体的定义和分类，能够识别常见的空间几何体。

教学内容：介绍空间几何体的概念，解释点、线、面、体之间的关系。

教学活动：通过实物展示和图形演示，让学生直观地理解空间几何体的概念。

1.2 空间几何体的分类学习目标：掌握空间几何体的分类，能够区分各种几何体的特点。

教学内容：介绍空间几何体的分类，包括立体几何体的分类和旋转体几何体的分类。

教学活动：通过图形展示和分类讨论，让学生掌握空间几何体的分类。

第二章：立体几何体的结构特征2.1 立方体学习目标：了解立方体的结构特征，能够计算立方体的表面积和体积。

教学内容：介绍立方体的定义、性质和结构特征，讲解立方体的表面积和体积的计算方法。

教学活动：通过实物观察和几何模型操作，让学生了解立方体的结构特征。

2.2 球体学习目标：掌握球体的结构特征，能够计算球体的表面积和体积。

教学内容：介绍球体的定义、性质和结构特征，讲解球体的表面积和体积的计算方法。

教学活动：通过实物观察和几何模型操作，让学生掌握球体的结构特征。

第三章：旋转体几何体的结构特征3.1 圆柱体学习目标：了解圆柱体的结构特征，能够计算圆柱体的表面积和体积。

教学内容：介绍圆柱体的定义、性质和结构特征，讲解圆柱体的表面积和体积的计算方法。

教学活动：通过实物观察和几何模型操作，让学生了解圆柱体的结构特征。

3.2 圆锥体学习目标：掌握圆锥体的结构特征，能够计算圆锥体的表面积和体积。

教学内容：介绍圆锥体的定义、性质和结构特征，讲解圆锥体的表面积和体积的计算方法。

教学活动：通过实物观察和几何模型操作，让学生掌握圆锥体的结构特征。

第四章：空间几何体的相互转化4.1 立方体与球体的转化学习目标：了解立方体与球体的相互转化方法，能够进行相关的计算。

教学内容：介绍立方体与球体的相互转化方法，讲解转化的条件和转化的过程。

教学活动：通过几何模型操作和数学证明，让学生了解立方体与球体的相互转化。

1.1.1柱、锥、台、球的结构特征（一） 几何体1. 多面体:若干个平面多边形围成的几何体。

(1) 面----围成多面体的各个多边形。

棱----相邻两个面的公共边。

顶点-----棱与棱的公共点。

(2) 棱柱：有两个面互相平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行，由这些面所围成的几何体叫做棱柱。

底面：棱柱中，两个互相平行的面，叫做棱柱的底面，简称底。

侧面：棱柱中除底面的各个面。

侧棱：相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱。

顶点：侧面与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点。

底面是三角形、四边形、五边形……的棱柱分别叫三棱柱、四棱柱、五棱柱…… 斜棱柱:侧棱与底面不垂直的棱柱 直棱柱:侧棱与底面垂直的棱柱 正棱柱:底面是正多边形的直棱柱 平行六面体:底面是平行四边形的棱柱 直平行六面体:侧棱与底面垂直的平行六面体棱柱斜棱柱直正棱柱；四棱柱平行六面体直平行六面体 长方体正四棱柱正方体。

(3) 棱锥：如果一个多面体一个面是多边形,其他各面的交于一个顶点的三角形. 底面：棱锥中的多边形叫做棱锥的底面或底。

侧面：有公共顶点的各个三角形叫做棱锥的侧面 侧棱：相邻侧面的公共边叫做棱锥的侧棱。

顶点：各个侧面的公共顶点叫做棱锥的顶点。

棱锥的高: 顶点到底面的距离.底面是三角形、四边形、五边形……的棱锥分别叫三棱锥，四棱锥，五棱锥…… 正棱锥:如果棱锥的底面是正多边形,且他的顶点在过底面中心且与底面垂直的直线上. 棱锥的斜高:正棱锥侧面上的高(4) 棱台：棱锥被平行于底面的平面所截,截面和底面间的部分 下底面和上底面：原棱锥的底面和截面侧面：原棱锥的侧面也叫做棱台的侧面（截后剩余部分）。

侧棱：原棱锥的侧棱也叫棱台的侧棱（截后剩余部分）。

顶点：上底面和侧面,下底面和侧面的公共点叫做棱台的顶点。

棱台的高:两地面之间的距离 正棱台:正棱锥截得棱台 棱台的斜高:正棱台侧面上的高底面是三角形、四边形、五边形……的棱台分别叫三棱台、四棱台、五棱台……棱长都相等底面是正方形底面是矩形侧棱垂直于底面底面是平行四边形底面是正多边形侧棱垂直于底面侧棱不垂直于底面（5）正多面体：②欧拉公式：（为简单多面体的顶点数，为面数，为棱数） (6)正四面体：对于棱长为a 正四面体的问题可将它补成一个边长为a 22的正方体问题。

1.1空间几何体的结构一.教学内容分析:1.本节在教材中的地位与作用：几何学是研究现实世界中物质的形状、大小与位置关系的数学学科。

空间几何体是几何学的重要组成部分。

本章侧重从空间几何体的整体观察入手，重点研究空间几何体的结构特征，三视图和直观图，了解一些几何体的表面积与体积的计算方法.本课是“空间几何体的结构”的第1课时，是立体几何的起始课，也是义务阶段“空间与图形”课程的延续与提高。

主要内容为空间几何体、多面体、旋转体的概念和棱柱、棱锥、棱台的结构特征。

由于立体几何初步的体系是从对空间几何体的整体感受入手，再研究组成空间几何体的点、直线和平面，故本节课的学习不能建立在严格的逻辑推理的基础上，要充分利用实物模型、图片向学生展示具有典型几何结构特征的空间物体，增强直观感知，操作确认、思辨论证。

本节课的核心思想是类比思想。

2.教学目标与目标解析：（1）借助实物、模型及丰富多彩的图片，抽象出空间几何体的定义，能在感知多面体和旋转体形成过程的基础上理解其定义及组成要素. （2）通过对长方体包装盒及螺丝帽等模型的观察、分析、比较、抽象、概括出棱柱、棱柱、棱锥、棱台的结构特征。

（3）由棱柱的结构特征类比棱锥、棱台的结构特征，能判断一个几何体是否为棱锥、棱台，理解棱柱、棱锥、棱台的结构的联系与区别。

（4）通过直观感知的方式认识我们所处的现实空间，认识数学与生活的密切联系，体验数学活动充满着探索与创造。

在直观感受空间几何体结构特征的同时，学会类比，学会说理与推理。

（5）通过旋转动画认识旋转体的形成过程，并和多面体进行对比。

3.教学问题诊断与学情分析（1）面对众多的几何体，找到合理的标准进行分类，是学生学习时可能遇到的第一个学习障碍。

这个问题可在教师指引下完成，分类时要考虑物体的内部结构和外部特征，从而确定分类的标准。

（2）借助初中所学知识，学生能够通过观察事物抽象出空间图形，但要上升到用数学语言定义空间图形比较困难，这是第二个学习障碍，也是教学难点之一。

人教必修“空间几何体的结构”的教学设计教学设计：空间几何体的结构一、教学目标1.知识与能力目标：了解空间几何体的结构特点及相关概念；掌握判断空间几何体结构的方法；运用空间几何体的结构特点解决相关问题。

2.过程与方法目标：通过讨论与实验等活动，激发学生的学习兴趣；培养学生的观察能力、分析能力和解决问题的能力；通过分组合作，培养学生的团队协作能力。

二、教学重点和难点1.教学重点：空间几何体的结构特点及相关概念；判断空间几何体结构的方法。

2.教学难点：运用空间几何体的结构特点解决相关问题。

三、教学准备教师准备教材、投影仪、实验器材等；学生准备笔记本、书本和几何工具。

四、教学过程1.导入（5分钟）通过投影仪播放一段关于建筑设计的视频，引发学生对于空间几何体的兴趣，并向学生呈现几个建筑物的照片，让学生讨论建筑物的特点和结构。

2.知识讲解（15分钟）(1)温习长方体、正方体和三棱柱的结构特点；(2)引出新的概念：四棱锥、四面体等空间几何体的结构特点；(3)讲解判断空间几何体结构的方法，如通过观察棱、面、顶点的形状和相互关系来判断。

3.实验活动（20分钟）(1)分组进行实验活动，每组1-2名学生；(2)提供一些实验器材，如积木和棱镜等；(3)让学生通过实验，观察不同空间几何体的结构特点，并判断其结构类型。

4.讨论与总结（15分钟）(1)学生展示实验结果，让其他组进行讨论和点评；(2)教师带领学生总结判断空间几何体结构的方法；(3)教师与学生共同梳理所学内容，确保学生对空间几何体的结构特点和判断方法有清晰的理解。

5.锻炼与应用（20分钟）(1)教师设计一些相关问题，让学生通过运用所学知识解答；(2)学生可以个别或分组完成，在发现问题、分析问题、解决问题的过程中培养逻辑思维和动手能力；(3)学生展示并讲解自己的解题思路。

6.归纳与反思（10分钟）(1)教师与学生共同归纳整理所学内容，对于空间几何体的结构特点和判断方法进行总结；(2)学生分享个人的收获和困惑，教师进行答疑解惑；(3)教师对这节课的教学进行反思，并给予学生一些建议。

1.1.1柱、锥、台、球的结构特征一、教学目标1．知识与技能（1）通过实物操作，增强学生的直观感知。

（2）认识台体、球体及简单组合体的结构特征，并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.（3）会用语言概述圆柱、圆锥、棱台、圆台、球的结构特征。

（4）会表示有关于几何体以及柱、锥、台的分类。

2．过程与方法（1）让学生通过直观感受空间物体，从实物中概括出柱、锥、台、球的几何结构特征。

（2）让学生观察、讨论、归纳、概括所学的知识。

3．情感态度与价值观（1）使学生感受空间几何体存在于现实生活周围，增强学生学习的积极性，提高学生的观察能力。

（2）培养学生的空间想象能力和抽象括能力。

二、教学重点、难点重点：让学生感受大量空间实物及模型、概括出柱、锥、台、球的结构特征。

难点：柱、锥、台、球的结构特征的概括。

三、教学用具（1）学法：观察、思考、交流、讨论、概括。

（2）实物模型、投影仪教学过程：一、复习准备：1. 结合棱柱、棱锥、圆柱、圆锥的几何图形，说出：定义、分类、表示、2. 结合棱柱、棱锥、圆柱、圆锥的几何图形，说出各几何体的一些几何性质？二、讲授新课：1. 教学棱台与圆台的结构特征：①讨论：用一个平行于底面的平面去截柱体和锥体，所得几何体有何特征？②定义：用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥，截面和底面之间的部分叫做棱台；用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥，截面和底面之间的部分叫做圆台.→列举生活中的实例结合图形认识：上下底面、侧面、侧棱（母线）、顶点、高.讨论：棱台的分类及表示？圆台的表示？圆台可如何旋转而得？③讨论：棱台、圆台分别具有一些什么几何性质？棱台：两底面所在平面互相平行；两底面是对应边互相平行的相似多边形；侧面是梯形；侧棱的延长线相交于一点.圆台：两底面是两个半径不同的圆；轴截面是等腰梯形；任意两条母线的延长线交于一点；母线长都相等.④讨论：棱、圆与柱、锥、台的组合得到6个几何体. 棱台与棱柱、棱锥有什么关系？圆台与圆柱、圆锥有什么关系？（以台体的上底面变化为线索）2．教学球体的结构特征：①定义：以半圆的直径所在直线为旋转轴，半圆面旋转一周形成的几何体，叫球体.→列举生活中的实例结合图形认识：球心、半径、直径.→球的表示.②讨论：球有一些什么几何性质？③讨论：球与圆柱、圆锥、圆台有何关系？（旋转体）棱台与棱柱、棱锥有什么共性？（多面体）3. 教学简单组合体的结构特征：①讨论：矿泉水塑料瓶由哪些几何体构成？灯管呢？②定义：由柱、锥、台、球等几何结构特征组合的几何体叫简单组合体.→列举生活中的实例4. 练习：圆锥底面半径为１cm，高为cm，其中有一个内接正方体，求这个内接正方体的棱长. （补充平行线分线段成比例定理）5. 小结：学习了柱、锥、台、球的定义、表示；性质；分类.三、巩固练习：1. 练习：书P7 2 （2）题.2. 已知长方体的长、宽、高之比为4∶3∶12，对角线长为26cm, 则长、宽、高分别为多少？3. 棱台的上、下底面积分别是25和81，高为4，求截得这棱台的原棱锥的高4. 若棱长均相等的三棱锥叫正四面体，求棱长为a的正四面体的高.。

空间几何体的结构教学设计方正县第一中学：石红空间几何体的结构教学设计教学目标：1.知识与技能: 通过观察实物、图片，使学生理解并能归纳出柱、锥、台、球的结构特征2.过程与方法：会表示有关几何体；能判断组合体是由哪些简单几何体构成的。

3.情感态度价值观：通过对生活中事物联系课本知识，培养学生主动探索、勇于发现的求知精神；养成细心观察、认真分析、善于总结的良好思维习惯。

培养学生善于通过观察实物形状到归纳其性质的能力。

教学重点：让学生通过观察实物及图片概括出棱柱、棱锥、棱台的结构特征；教学难点：七种空间几何体的分类及简单组合体的判断。

教学方式：多媒体教学过程：一、引入幻灯片图片导入生活中很多实物可以抽象出几何体。

二、几种基本空间几何体的结构特征1、棱柱：有两个面互相平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行。

棱柱中，两个互相平行的面叫做棱柱的底面；其余各面叫做棱柱的侧面；相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱；侧面与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点。

底面是三角形、四边形、五边形……的棱柱分别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱……用各顶点字母表示棱柱，如棱柱ABCDEF-A’B’C’D’E’F’。

2、棱锥：有一个面是多边形，其余各面都是有一个公共顶点的三角形，底面是三角形、四边形、五边形……的棱锥分别叫做三棱锥、四棱锥、五棱锥……其中三棱锥又叫四面体。

棱锥也用顶点和底面各顶点字母表示，如棱锥S-ABCD。

3、棱台：用一个平行于棱锥底面的平面区截棱锥，底面于截面之间的部分叫做棱台。

原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面，棱台也有侧面、侧棱、顶点。

由三棱锥、四棱锥、五棱锥……截得的棱台分别叫做三棱台、四棱台、五棱台……4、圆柱：以矩形的一边所在的直线为旋转轴，其余三边旋转形成的面所围成的旋转体。

旋转轴叫做圆柱的轴；垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面；平行于轴的边旋转而成曲面叫做圆柱的侧面；无论旋转到什么位置，不垂直于轴的边都叫做圆柱侧面的母线。

空间几何体的结构一、观察思考问题1：观察下面的图片，这些图片中的物体具有怎样的形状？日常生活中，我们把这些物体的形状叫做什么？我们如何描述它们的形状？问题2 观察下图，说说它们的结构特征。

二、自学小结（根据你的理解，用自己的话描述下列形状的结构特征）1、棱柱2、棱锥3、棱台4、圆柱5、圆锥6、圆台7、球给出定义：（一）空间几何体的结构1. 多面体与旋转体：多面体棱顶点.；旋转体轴.多面体定义：由若干个平面多边形围成的几何体叫做多面体；图形特征简单的说是有棱角；相关概念：面：围成多面体的各个多边形叫做多面体的面.棱：相邻两个面的公共边叫做多面体的棱.顶点：棱与棱的公共点叫做多面体的顶点.结论：<2>1、3、4、6、8、10、11、12是旋转体；旋转体定义：我们把由一个平面图形绕它所在平面内的一条直线旋转所形成的封闭几何体叫做旋转体；图形特征：简单的说是棱角被磨圆；相关概念：轴：形成旋转体所围绕的定直线.2. 棱柱：底面侧面侧棱顶点直棱柱斜棱柱正棱柱棱柱的定义：有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱.棱柱''''''F E D C B A ABCDEF —.棱柱的性质：①两底面是对应边平行的全等多边形； ②侧面、对角面都是平行四边形；③侧棱平行且相等； ④平行于底面的截面是与底面全等的多边形。

棱锥的定义;有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥。

记作棱锥ABCD S —（1）棱锥的性质：①侧面、对角面都是三角形；②平行于底面的截面与底面相似，其相似比等于顶点到截面距离与高的比的平方.（2）正棱锥的性质：①正棱锥各侧棱都相等，各侧面都是全等的等腰三角形。

②正棱锥的高，斜高和斜高在底面上的射影组成一个直角三角形，正棱锥的高，侧棱，侧棱在底面内的射影也组成一个直角三角形：。

空间几何体的结构教学目标：掌握棱柱、棱锥、棱台等多面体结构特征．掌握圆柱、圆锥、圆台、球等旋转体的结构特征．概括简单组合体的结构特征．教学过程：1．几何体只考虑一个物体占有空间部分的形状和大小，而不考虑其他因素，则这个空间部分叫做一个几何体．2．构成空间几何体的基本元素(1)构成空间几何体的基本元素：点、线、面是构成空间几何体的基本元素．(2)平面及其表示方法：①平面的概念：平面是处处平直的面，它是向四面八方无限延展的．②平面的表示方法：图形表示：在立体几何中，通常画平行四边形表示一个平面并把它想象成无限延展的符号表示：平面一般用希腊字母α，β，γ…来命名，还可以用表示它的平行四边形对角顶点的字母来命名．深刻理解平面的概念，搞清平面与平面图形的区别与联系是解决相关问题的关键．平面与平面图形的区别与联系为：平面是没有厚度、绝对平展且无边界的，也就是说平面是无限延展的，无厚薄，无大小的一种理想的图形．平面可以用三角形、梯形、圆等平面图形来表示．但平面图形如三角形、正方形、梯形等，它们是有大小之分的，不能说三角形、正方形、梯形是平面，只能说平面可以用平面图形来表示．(3)用运动的观点理解空间基本图形之间的关系：①点动成线：运动方向始终不变得到直线或线段；运动方向时刻变化得到的是曲线或者曲线的一段．②线动成面：直线平行移动可以得到平面或者曲面；固定射线的端点，让其绕一个圆弧转动，可以形成锥面．③面动成体：面运动的轨迹(经过的空间部分)可以形成一个几何体．3．棱柱(1)棱柱的定义一般地，由一个平面多边形（凸多边形）沿某一方向平移形成的空间几何体叫做棱柱。

平移起止位置的两个平面叫做棱柱的底面，多边形的边平移所形成的面叫做棱柱的侧面．两侧面的公共边叫做棱柱的侧棱，侧面与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点．(2)棱柱的本质特征：①两个底面是全等的多边形，且互相平行；F1E1D1C1B1A1F EA②其余各面每相邻两个面的公共边都互相平行． (3)正棱柱底面是正多边形，每个侧面都是矩形的棱柱叫正棱柱．4.棱锥 (1)棱锥的定义当棱柱的一个底面收缩为一个点时，得到的几何体叫做棱锥。

《空间几何体的结构》教学设计方案创设情境引入课堂（1）“经典建筑给人以美的享受”，展示大量经典建筑的图片，了解几何学在数学研究和数学应用中的地位和作用，明确几何学要研究的内容，从而引出本章要研究的内容。

（2）现场展现大量实物模型，引导学生观察实物具有的形状，并试着描述它们的形状。

如果我们只考虑这些物体的形状和大小，而不考虑其他因素，那么这些物体抽象出来的空间图形就叫做空间几何体。

从而引出本节课学习的内容：从结构特征方面认识一些最基本的空间几何体。

荷兰数学教育家弗莱登塔尔曾说“数学是现实的，学生应从现实生活中学数学，再把学到的数学用到现实中去”，希望通过这一环节的设计，让学生体会到数学与生活是密不可分的，有一种放眼世界的胸怀，即使能激发同学们对成为建筑设计师、机械工程师等梦想的建立，也能让学生体会到自己生活、学习、工作在一个三维的立体空间，所以学好立体几何是非常必要的，从而强调明确几何学在数学研究和数学应用中的地位和作用，提高学生学习的兴趣和热情。

从生活中实物抽象出图形模型，体现数学是自然地，是有用的。

培养学生的抽象能力、空间想象能力。

层层递进探索新知（一）问题1：观察实物模型，请将它们分类，并说明分类的标准是什么？活动：让学生分组讨论，根据初中已有的知识，学生可能会由多种分类方法，教师应及时给予评价，对没有思路的学生，也可以提示，如“根据围成几何体的面是否都是平面来分类”。

各面都是平面图形各面不全是平面图形★多面体：一般地，由若干个平面多边形围成的几何体叫做多面体。

分类：按围成多面体的面数可分为四面体、五面体、六面体……，一个多面体最少有4个面。

问题2：实物中的多面体，是否还可以再将它们细分？第一类：1、2、8第二类：3、9第三类：10观察第一类的三个图形，讨论、分析、反例总结出它们的共同特征，并根据它们的共同特征得出棱柱的定义。

围绕棱柱定义的三个方面引导学生进行总结归纳。

借助具体的实物模型，引导学生主动对实物进行观察、分析、比较，并由图形的特点进行分类，并根据不同类别图形的特点，抽象概括出多面体和旋转体的定义，培养学生的观察、分类、概括的能力。