第四章图形认识初步教案

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图形认识初步第一节生活中的立体图形〖教学目的:〗在观察、摸索、讨论中直观认识立体图形,了解球体、柱体、锥体的特征;通过一系列活动,培养学生的语言表达能力、总结归纳能力、实际动手能力及探索发现能力;组织学生积极参与观察、比较激发学生对美好生活的热爱之情,并在讨论、探究的过程中,建立一种互相了解合作的新型师生关系。

〖教学重点:〗重点:直观认识规则的立体图形,正确区分各类立体图形;难点:1、找出各个立体图形的个性特征及它们之间的联系,进而掌握对图形认知、归纳的方法。

2、研究正多面体的顶点数、棱数和面数之间的关系,得出欧拉公式。

〖课前准备:〗学生阅读材料《晶体--自然界的多面体》〖教学过程:〗一、看一看:(情境创设)教师(导语):在我们的生活中,充满着各种各样的图形,其优美的结构值得我们鉴赏,其奇妙的性质等着我们去探究。

请听来自世界图形的对话吧。

设计:(1)卡通A (代表平面图形):“我是平面图形,是大家的老朋友,我家的家庭成员一定比你家多。

”(2)卡通B(代表立体图形):“我是立体图形,是大家的新朋友,大家知道的并不一定比你少。

”教师(问):卡通A、B身体各部分是什么图形?通过卡通A、B 的对话,组织学生讨论,派代表指着屏幕上图形说明自己的观念,让学生主动参与,激起他们的兴趣。

培养集体意识,增强团队精神。

教师(导语):看来同学们非常善于观察图形,不知你们能否用数学的眼光观察生活中的图形?请看来自生活中的立体图形。

(出示课题):生活中的立体图形音乐响起,屏幕播放录象。

二、议一议(课堂讨论)问题1:你发现录象中的这些物体与哪些立体图形相类似,你能找出与这些立体图形相类似的物体吗?组织学生围绕以上问题四人一小组讨论,说明自己的观念,其他小组积极点评,补充,得出常见的立体图形:圆柱、圆锥、正方体、球、棱锥。

问题2:比较这些立体图形,看看相互之间有什么相同点和不同点?电脑演示:(1)球体(2)圆柱(3)圆锥并通过实物展示,引导学生观察、讨论、归纳,得出常见的立体图形的分类:球体、柱体、椎体。

电脑演示:由圆柱变成棱柱(三棱柱、四棱柱、五棱柱┉┉),问题3 以三棱柱为例,说出一个棱柱的棱数与底面的边数,侧面的平面的个数之间的关系?诱导学生思考:当棱柱的棱柱的棱数越来越多时,棱柱就越来越趋向于什么立体图形?(用类似的方法),电脑演示:将圆锥演变成棱椎(三棱锥、四棱锥、五棱椎┉),再由棱锥演变成圆锥。

通过一连串的活动,让学生掌握从特殊到一般,再有一般到特殊的的认知思想,了解图形之间的相互联系。

通过对比,确立分类思想。

并用类比的方法,自主的讨论、归纳,突出重点、化解难点,在轻松的氛围中学习。

三、练一练(评价)遵循“由浅入深,循序渐进,由感性到理性”的认知规律,依据“主体参与,分层优化,及时反馈,激励评价”的原则,我设计了以下训练题:1、发给学生一些图片或实物,说说手中的图形,是什么立体图形?没有发到的学生,举出立体图形的实例。

尽量让每个学生都发言,注意培养学生的语言表达能力。

2、P127(2)(3)学生很容易解决,相互交流,自我评价,增强学生的主人翁意识。

3、电脑演示:如下图,第一行的图形绕虚线旋转一周,便能形成第二行的某个几何体,用线连一连。

由平面图形动成立体图形,由静态到动态,让学生感受到几何图形的奇妙无穷,更加激发他们的好奇心和探索欲望。

四、做一做(实践)1、用牙签和橡皮泥制作球体和一些柱体和锥体,看哪些同学做得比较标准。

2、使出事先准备好的等边三角形纸片,试将它折成一个正四面体。

五、试一试(探索)课前,发给学生阅读材料《晶体--自然界的多面体》,让学生通过阅读了解什么是正多面体,正多面体是柏拉图约在公元400年独立发现的,在这之前,埃及人已经用于建筑(埃及金字塔),以此激励学生探索的欲望。

教师出示实物模型:正四面体、正方体、正八面体、正十二面体、正二十面体1、以正四面体为例,说出它的顶点数、棱数和面数。

2、再让学生观察、讨论其它正多面体的顶点数、棱数和面数。

将结果记入书上的P128的表格。

引导学生发现结论。

3、(延伸):若随意做一个多面体,看看是否还是那个结果。

学生在探索过程中,可能会遇到困难,师生可以共同参与,适当点拨,归纳出欧拉公式,并介绍欧拉这个人,进行科学探索精神教育,充分挖掘学生的潜能,让学生积极参与集体探讨,建立良好的相互了解的师生关系。

六、小结,布置课后作业:1、用六根火柴:①最多可以拼出几个边长相等的三角形?②最多可以拼出如图所示的三角形几个?2、针对我校电脑室对全体学生开放的优势,教师告诉学生网址,让学生从网上学习正多面体的制作。

让学生去动手操作,根据自身的能力,充分发挥创造性思维,培养学生的创新精神,使每个学生都能得到充分发展。

第二课时展开与折叠【学习目标】1.经历展开与折叠、模型制作等活动,发展学生的空间观念,积累数学活动经验.2.在操作活动中认识棱柱的某些特性.3.了解棱柱、圆柱、圆锥的侧面展开图,并能根据展开图判断和制作简单的立体模型.【基础知识精讲】1.棱柱的分类我们已经了解了棱柱,那么棱柱之间是否还有区别呢?通常根据底面图形的边数将棱柱分为三棱柱、四棱柱、五棱柱……长方体和正方体都是四棱柱.2.棱柱的特点若有若干几何体,你能立刻找到棱柱吗?棱柱有什么与众不同的特征呢?(1)棱柱的上、下底面是完全相同且互相平行的多边形.(2)棱柱的侧面都是矩形.(3)棱柱的侧棱长都相等.(4)名称底面形状顶点数棱数侧棱数侧面数侧面形状总面数n棱柱n边形2n个3n个n条n个长方形(n+2)个3.部分几何体的平面展开图.将一个几何体的外表面展开,就像打开一件礼物的包装纸.礼物外形不同,包装纸的形状也各不相同.那么我们熟悉的一些几何体,如圆柱、圆锥、棱柱的表面展开图是什么形状呢?(1)圆柱的表面展开图是两个圆(作底面)和一个长方形(作侧面).图1—9(2)圆锥的表面展开图是一个圆(作底面)和一个扇形(作侧面).图1—10(3)棱柱的表面展开图是两个完全相同的多边形(作底面)和几个长方形(作侧面)图1—114.能折成棱柱的平面图形的特征我们已经见过很多平面图形了,但并不是所有的平面图形都能折成几何体.比如:棱柱.若能折成棱柱,一定要符合以下特点:(1)棱柱的底面边数=侧面数.(2)棱柱的两个底面要分别在侧面展开图的两端.(3)四棱柱的平面展开图中只有5条相连的棱.5.正方体的平面展开图在课本中、习题中会经常遇到让大家辨认正方体表面展开图的题目.为了查阅方便,在此列出正方体的十一种展开图,供大家参考.图1—12【学习方法指导】[例1]三棱柱有_______条棱,_______个面,其中侧面是_______形,_______面的形状一定完全相同.点拨:n棱柱的数量特征如下:它有3n条棱,(n+2)个面,侧面一定是长方形.对于完全相同的面则需注意.棱柱的侧棱都是相等的但底面边长不一定相等,因此以底面边长和侧棱为长和宽的侧面的大小不一定相同.如:图1—13易错点:(1)“三棱柱的侧面是三角形.”是常出现的错误,一定要记住:棱柱的侧面是长方形.(2)“侧面都相等.”这也是易犯的错误.侧棱长都相等,易使学生误认为侧面也全都相同.解答:95长方上、下底[例2]一个棱柱有12个顶点,所有侧棱长和为36 cm,求每条侧棱的长.点拨:先根据棱柱的数量特征,由顶点数求出是几棱柱,则相应有几条侧棱,再由侧棱长相等,求出结果.解:有12个顶点的棱柱是六棱柱,有6条侧棱.则每条侧棱长36÷6=6 cm.答:每条侧棱长6 cm.[例3]图1—14所示的平面图形是由哪几种几何体的表面展开的?(1)(2)(3)图1—14点拨:找几何体的表面展开图,关键是看侧面和底面的形状.底面是圆的几何体有圆柱、圆锥、圆台.侧面是扇形的几何体是圆锥.侧面是长方形的几何体是棱柱、圆柱.解答:(1)圆锥;(2)圆柱;(3)圆台.[例4]下面图形经过折叠能否围成棱柱?图1—15点拨:看能否围成棱柱,可参考“内容全解4”中的几条内容,如有不符合,就不能围成棱柱.解答:(1)侧面数(4个)≠底面边数(3条),不能围成棱柱.(2)两底面在侧面展开图的同一端,不在两端,所以也不能围成棱柱.(3)可以折成棱柱.[例5]一个正方体纸盒沿棱剪开,最多剪几条棱?最少呢?点拨:正方体是四棱柱,共有12条棱,要剪开纸盒使每个面相连,必须剪开部分棱,棱的总数不变(即12),若知道剩下未被剪开的棱数,就可以得到剪开的棱数了.解答:由正方体平面展开图知正方体的所有展开图中都只有5条相连的棱,而正方体共有12条棱,那么需要剪开的棱数就是12-5=7条了.【拓展训练】1.矩形、长方形和正方形都可称为矩形.2.圆台与棱锥的展开图.(1)圆台:圆台的展开图是由大小两个圆(作底)和部分扇形(作侧面)组成的.图1—16(2)棱锥:棱锥的展开图是由一个多边形(作底)和几个三角形(作侧面)组成的.图1—17图1—18第三节截一个几何体【学习目标】1.经历切截几何体的活动过程,体会几何体在切截过程中的变化.2.体会数学中的面与体之间的转换过程.3.发展学生的空间观念.【基础知识精讲】1.用平面截几方体出现的截面形状.(1)用一个平面去截正方体,可能出现下面几种情况:(括号内的是出现的截面形状)图1—20点拨:由前面的知识我们知道“面与面相交得到线”,而用平面去截几何体,所得的截面就是这个平面与几何体每个面相交的线所围成的图形.正方体只有六个面,所以截面最多有六条边,即截面边数最多的图形是六边形.注:长方体、棱柱的截面与正方体的截面有相似之处.用平面截圆柱体,可能出现以下的几种情况.图1—21分析:用平面去截圆柱体,可以与圆柱的三个面(两个底面,一个侧面)同时相交,由于圆柱侧面为曲面,故相交得到是曲线,无法截出三角形.只能用平面平行和垂直于圆柱的底面截出这几种图形.(3)用平面去截一个圆锥,能截出圆和三角形两种截面(还有其他截面,初中不予研究)图1—22图1—23(4)用平面去截球体,只能出现一种形状的截面——圆.需要记住的要点:几何体截面形状正方体三角形、正方形、长方形、梯形、五边形、六边形圆柱圆、长方形、正方形、……圆锥圆、三角形、……球圆【学习方法指导】[例1]用平面截下列几何体,找出相应的截面形状.(1)(2)(3)图1—24点拨:看图选项关键是要找出平面截几何体的方向和角度,找出:它可能与几个面相交,截面就是几边形;与平面相交得直线,与曲面相交得曲线.解答:(1)B(2)C(3)A[例2]用一个平面去截五棱柱,边数最多的截面是_______形.点拨:用平面去截几何体,即用平面与几何体的各个面相交所得的线围成图形.五棱柱有7个面,则平面最多与7个面全部相交,得到7条线所围的图形——七边形.解答:七边[例3]用一个平面去截几何体,若截面是三角形,这个几何体可能是________.点拨:若截面是三角形,则需要几何体至少有三个平面且有共同的顶点,或几何体有一个平面,其他的若是曲面,必须能截出直线.符合上述条件的是棱柱和圆锥、棱锥、棱台.解答:正方体、长方体、棱柱、棱锥、棱台和圆锥.【拓展训练】几何体中的圆台、棱锥都是课外介绍的,所以我们就在这个栏目里继续为大家介绍这两种几何体的截面.1.圆台用平面截圆台,截面形状会有圆和梯形这两种较特殊图形,截法如下:图1—252.棱锥由于棱锥同时具有棱柱的侧面是平面的特点,又具备了圆锥的锥点的特征.所以截面形状必须兼顾这两方面.截面可能出现的形状是三角形、多边形、梯形.图1—26第四节从不同方向看【学习目标】1.经历从不同方向观察物体的活动过程,发展空间观念;能在与他人交流的过程中,合理清晰地表达自己的思维过程.2.在观察的过程中,初步体会从不同方向观察同一物体可能看到不同的图形.3.能识别简单物体的三视图,会画立方体及其简单组合体的三视图.【基础知识精讲】1.主视图、左视图、俯视图的定义从不同方向观察同一物体,从正面看到的图叫主视图,从左面看到的图叫左视图,从上面看到的图叫做俯视图.2.几种几何体的三视图(1)正方体:三视图都是正方形.图1—27(2)球:三视图都是圆.图1—28提醒:在所有几何体中,只有正方体与球这两种几何体的三视图是相同的.(3)圆柱体:图1—29(4)圆锥体:图1—30圆锥的主视图、左视图都是三角形,而俯视图的图中有一个点表示圆锥的顶点,因为从上往下看圆锥时先看到圆锥的顶点,再看到底面的圆.3.如何画三视图当用若干个小正方体搭成新的几何体,如何画这个新的几何体的三视图?(1)由照片画三视图.由照片可以清楚地看到每个小正方体的位置,这样画三视图比较直观.画三视图,都要注意从这个方向看时几何体有几列,每列有几个正方体(即有几层),根据看到的列数、层数,画出相应的图.注意:主视图与左视图中每列的正方形都是从下往上排,底层整齐,不能出现悬空.而俯视图则有可能出现中空的现象.如右图:从正面看,2列,每列一层;从左面看,2列,每列一层;从上面看,2列,左列2层,右列一层.则三视图是:图1—31注意:照片中的几何体为了使大家看清前后情况,因此照片中的物体一般朝左偏的位置是正面.(2)由俯视图画主视图、左视图.解法一:根据俯视图摆出几何体,按照(1)的方法画主视图、左视图.解法二:直接由俯视图确定主视图、左视图的列数、层数,并画出图.①主视图与俯视图列数相同,俯视图中每列的方框内的最大数字即为主视图本列的层数.②左视图的列数与俯视图的行数相同,俯视图每一横行的方框内的最大数字,就是这一横行逆时针转90°所成的左视图中的列的层数.如:俯视图俯视图2列,则主视图也有两列,左列中的三个方框中最大的是3,右列是1,所以主视图左列三层,右列一层;俯视图三行,则左视图有三列,俯视图从上至下三行最大数字分别为1,2,3,则左视图三列从左至右分别有1,2,3层.画图如下.图1—32(3)其他几何体的三视图:从某方向看时,这个几何体最大边缘的形状及能够看到的顶点及棱.【学习方法指导】[例1]根据每组三视图,判断几何体形状:(1)先看什么比较明显呢?图1—33(2)图1—34点拨:(1)中俯视图是六边形,说明是柱或是锥,而主视图、左视图都是矩形,说明是柱即六棱柱.(2)中由主视图、左视图是三角形说明是锥体,而底面是四边形,说明不是圆锥,而是棱锥,是四棱锥.俯视图中的点是锥点,四条线段是锥的四条棱.解答:(1)六棱柱(2)四棱锥[例2]用长∶宽∶高=3∶1∶1的两个长方体如图1—35摆放,画出三视图.图1—35点拨:只要把较长的长方体看作由三个正方体排起来的即可,主视图左部分三份,右部分一份,都只有一层;左视图两列,左列1份,右列两份(挡住一份);俯视图是两个长3份的长方形交叉放.三视图如下:图1—36[例3]用小立方体搭成一个几何体,使它的主视图和俯视图如图所示.搭建这样的几何体,最多要几个小立方体?最少要几个小立方体?图1—37点拨:①由于主视图每列的层数即是俯视图中该列的最大数字,因此,用的方块数最多的情况是每个方框都用该列的最大数字.即如图1—36所示;此种情况共用小立方体17块.图1—36图1—37②而搭建这样的几何体,每列只要有一个最大数字即可满足条件,其他方框内的数字可减少到最少的1,即如图1—37所示;这样的摆法只需立方体11块.解:摆这样的几何体,最多用17块立方体,最少用11块立方体.【拓展训练】某几何体左视图是长方形,说出这个几何体的两种可能性.点拨:对于棱柱,长方体的左视图可以是长方形;而圆柱,也可以符合条件.说明:考虑这类问题,可先从柱、锥、球开始,再往下细分,逐步排除不可能的,缩小思考范围.第五课时生活中的平面图形【学习目标】1.经历从现实世界中抽象出平面图形的过程,感受图形世界的丰富多彩.2.在具体情境中认识多边形、扇形.3.在丰富的活动中发展有条理的思考.【基础知识精讲】1.多边形的定义三角形、四边形、五边形等都是多边形,它们都是由一些不在同一条直线上的线段依次首尾相连组成的封闭图形.边长都相等的多边形叫正多边形.2.多边形的分割设一个多边形的边数为n(n≥3) ,从这个n边形的一个顶点出发,分别连接这个顶点与其余各顶点,可以得到(n-3)条线段,这些线段又把这个n边形分割成(n-2)个三角形.线段数0 1 2 …(n-3)三角形个数 1 2 3 …(n-2)3(1)弧:圆上两点之间部分叫弧.(2)扇形:由一条弧和经过这条弧的端点的两条半径所组成的图形叫扇形.图1—42(3)扇形与弧的区别弧是一段曲线,而扇形是一个面.4.欧拉公式若有正多面体,f表示它的面数,v表示顶点数,e表示棱数,则有f+v-e=2注意:正多面体只有5种:正四面体、正六面体(正方体)、正八面体、正十二面体、正二十面体.【学习方法指导】[例1]从一个多边形的顶点出发,连接这个顶点与其余的顶点,得到分割成的十个三角形,则这个多边形是_______边形.点拨:任何一个n(n≥3)边形,按这种方式分割,都会得到(n-2)个三角形.而现在有十个三角形.所以n-2=10,解出n即可.解答:十二[例2]如图,你能数出多少个不同的三角形、梯形?这幅图看起来像什么?图1—43点拨:数三角形或梯形的时候,从上至下一层层地数,不要遗漏.解:三角形有45个,梯形有10个,这幅图象是电线支架.【拓展训练】1.正四面体、正八面体、正二十面体都是由正三角形围成,正六面体是由正方形围成的,正二十面体是由正五边形围成.正三角形、正方形、正五边形如图1—44所示:图1—44线段、射线和直线【教材分析】本节是以现实背景为素材,在以往学习线段、射线和直线的基础上,给出了它们的表示方法,并让学生通过探究,体验两点确定一条直线的性质。