4,8平面图形的密铺
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§4.7 平面图形的密铺教学目标(一)知识目标平面图形的密铺及多边形密铺的条件.(二)能力训练目标1.经历探索多边形密铺(镶嵌)条件的过程,进一步发展学生的合情推理能力.2.通过探索平面图形的密铺,知道任意一个三角形、四边形或正六边形可以密铺,并能运用这几种图形进行简单的密铺设计.(三)情感与价值观目标1.在探索活动过程中,培养学生的合作交流意识和一定的审美情感,使学生进一步体会平面图形在现实生活中的广泛应用.2.在探索性活动中,开发、培养学生的创造性思维,使其理论联系实际.教学重点多边形密铺的条件.教学难点运用三角形、四边形或正六边形进行简单的密铺设计.教学过程一、巧设情景问题,引入课题[师]同学们好,老师问大家一个问题:你家铺有地板砖吗?[生齐]铺有地板砖.[师]那你家铺的地板砖是什么图形呢?[生甲]正方形、正六边形.[师]很好,我们经常能见到各种建筑物的地板,观察地板,就能发现地板常用各种正多边形地砖铺砌成美丽的图案.(出示投影,展示各种地板图片)[师]这些地板漂亮吗?[生齐]非常漂亮.[师]很好,这种用形状、大小完全相同的一种或几种平面图形进行拼接,彼此之间不留空隙,不重叠地铺成一片,这就是平面图形的密铺.这节课我们来探索平面图形的密铺.二、讲授新课[师]平面图形的密铺,又称做平面图形的镶嵌,在平面上密铺需注意:各种图形拼接后要既无缝隙,又不重叠.大家愿意美化生活环境吗?[生齐]愿意.[师]好,那我们先来探索多边形密铺的条件,大家拿出剪刀和硬纸片分组来做一做:(1)用形状、大小完全相同的三角形能否密铺?(2)用同一种四边形可以密铺吗?用硬纸板剪制若干形状、大小完全相同的四边形做实验,并与同伴交流.(3)在用三角形密铺的图案中,观察每个拼接点处有几个角?它们与这种三角形的三个内角有什么关系?(4)在用四边形密铺的图案中,观察每个拼接点处的四个角与这种四边形的四个内角有什么关系?(学生动手制作、教师强调:)[师]大家要注意:三角形、四边形的形状,可以是任意的,但裁剪出的每种图形一定是全等形.(学生分组拼接、讨论,寻找规律,教师巡视指导)[生甲]用形状、大小完全相同的三角形可以密铺.因为三角形的内角和为180°,所以,用6个这样的三角形就可以组合起来镶嵌成一个平面.从用三角形密铺的图案中,观察到:每个拼接点处有6个角,这6个角分别是这种三角形的内角(其中有三组分别相等),它们可以组成两个三角形的内角,它们的和为360°.[生乙]用同一种四边形也可以密铺,在用四边形密铺的图案中,每个拼接点处的四个角恰好是一个四边形的四个内角.四边形的内角和为360°,所以它们的和为360°.[生丙]从拼接活动中,我们知道了:要用几个形状、大小完全相同的图形不留空隙、不重叠地密铺一个平面,需使得拼接点处的各角之和为360°.[师]同学们总结得非常好,通过探索活动,我们得知:用形状、大小完全相同的四边形或三角形可以密铺一个平面,那么其他的多边形能否密铺?下面大家来想一想,议一议(出示投影片§4.8 B) (1)正六边形能否密铺?简述你的理由.(2)分析如下图,讨论正五边形不能密铺.(3)还能找到能密铺的其他正多边形吗?(学生分析、讨论、归纳)[生甲]正六边形能密铺.因为正六边形的每个内角都是:6180)26(︒⋅-=120°,在每个拼接点处,恰好能容纳下3个内角,而且相互不重叠,没有空隙.[生乙]正五边形的每个内角都是108°,360不是108的整数倍.如图所示,在每个拼接点处,三个内角之和为324°,小于360°,而四个内角之和都大于360°.[师]很好,乙同学说的也就是:在每个拼结处,拼三个内角不能保证没空隙,而拼四个角时,必定有重叠现象.[生丙]老师,我知道了,要用正多边形镶嵌成一个平面的关键是看:这种正多边形的一个内角的倍数是否是360°,在正多边形里,正三角形的每个内角都是60°,正四边形的每个内角都是90°,正六边形的每个内角都是120°,这三种多边形的一个内角的倍数都是360°,而其他的正多边形的每个内角的倍数都不是360°,所以说:在正多边形里只有正三角形、正四边形、正六边形可以密铺,而其他的正多边形不可密铺.[师]很好,事实上,对于正n 边形,它的每一个内角都为nn ︒⋅-180)2(,在每个拼接点处,设可以将m 个内角彼此无重叠、无缝隙地拼接在一起,由于这些角的和应为360°,因此有nn ︒⋅-180)2(×m =360° 此式可化为:(m -2)(n -2)=4 m 、n 都是正整数. 因此:m -2,n -2都是4的因子. 所以,m 、n 的取值仅有三种可能,即:⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==63 44 36n m n m n m 这正是正多边形的三种可以密铺的情况.当然,一般三角形、四边形也可以密铺.虽然它们的内角未必都相等.(出示投影片§4.8 C)[师]这是用一种正多边形镶嵌平面的三种情况,图案漂亮吗?[生齐]漂亮.[生]老师,我们讨论了用正多边形镶嵌平面,那非正多边形能否镶嵌一个平面呢? [师]这个问题我们以后要涉及到,因为用非正多边形镶嵌平面比较复杂,所以这节课我们不进行讨论.三、课堂练习1.如图,在一个正方形的内部按图示(1)的方式剪去一个正三角形,并平移,形成如图(2)所示的新图案,以这个图案为“基本单位”能否进行密铺?说说你的理由.答案:可以进行密铺.因为正方形是可以密铺的.这个题只是在整个密铺图案中,将其中一个正方形的某一部分平移到了另一正方形的相应部位,因而它也是可以密铺的.2.利用习题3.7第三题所得的“鱼”形图案能否密铺?根据上面的思路,自己独立设计一个可以密铺的“基本单位”图形.(二)读一读课本P114漂亮的密铺图案.(三)试一试同时用边长相同的正八边形和正方形能否密铺?用硬纸板为材料进行实验.答案:可以密铺(学生进行操作,来实验,从而得证)(四)看课本P113后总结四、课时小结本节课我们通过活动,探讨,知道任意一个三角形,四边形或正六边形可以镶嵌成一个平面,并且探索出正多边形密铺的条件.即:一种正多边形的一个内角的倍数是否是360°.五、课后作业课本P115习题4.12 1、2、3;试一试。
上课就高兴得忘乎所以,不受控制,课堂纪律比较乱。
在上课时,我以小组评价为手段,与学生约定,他们课堂的积极参与,我的那句命令,那个手势,他们就应该怎样做,能做到的,就给这小组贴上一些可爱的小动物或图案,只要那个小组能得到我手中总数八个图案中的五个,就整个小组成员都能获得神秘的礼物。
而我给每个小组进行奖励的图案,拼在一起时又是密铺的作品!既为我小结时所用,也让学生一节课中都“包围”在所学的知识之中!下面是我这节课的具体做法:《数学课程标准》中的“实践与综合应用”领域,是新课程的一个特色,也是新数学课程中一个全新的内容。
因为学生初次接触,又与生活有紧密的联系,因此在设计时我安排四个层次进行教学。
第一个层次:首先由上课地点的校园引入新课,有利于激发学生的好奇心和学习兴趣,较好的调动了学生学习的积极性和主动性。
在这个过程中我充分利用多媒体课件,让美丽的校园园栩栩如生的呈现在学生面前。
借助现代教育技术生动、直观地展示在学生面前,让学生亲身感受、理解知识产生、发展的过程,从而使学生获得丰富的感性材料。
多媒体课件的应用顺利的让学生融入到情境中,开门见山的引出了密铺,同时也感受到密铺在生活中的广泛应用。
第二个层次:通过观察、猜想、验证与分析等思维方式和学生的动手操作,交流讨论等活动,探索并了解能够进行密铺的平面图形特点,知道有些平面图形可以密铺,有些则不能。
开始时提出“学校的李校长告诉我,打算把这条校道铺上地砖,你们是中心小学的小主人,你将选择什么形状的地砖”的问题,引出同一种的平面图形的密铺。
最后,“如果现在再来铺这条校道,你会向李校长提出什么建议?”从而引出多种平面图形组合的密铺,为密铺的研究进行了拓展与延伸。
在一节常规的数学课上,我不得不准备大量的学具让学生进行操作,准备学具是一件细小繁杂的事,而且学具的再利用性不高。
本节课我采用了在计算机机房授课的形式,把学生的学具改为互动性强的word文件,让学生在计算机上进行图形密铺的探索。