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立体几何初步
8.1基本立体图形
一、【单元目标】
利用实物、计算机软件等观察空间图形,认识柱、锥、台、球及简单组合体的结构特征,能够识别和区分这些几何体;
会用柱、锥、台、球的结构特征描述简单组合体的结构特征。使学生感受空间几何体存在于现实生活周围,提高学生的观察能力。同时培养学生的空间想象能力和抽象概括能力。
3、与平面几何体的有关概念、图形和性质进行适当类比,初步学会用类比的思想分析问题和解决问题.
数学学科素养
1.数学抽象:多面体与旋转体等概念的理解;
2.逻辑推理:棱柱、棱锥、棱台的结构特点;
3.直观想象:判断空间几何体;
4.数学建模:通过平面展开图将空间问题转化为平面问题解决,体现了转化的思想方法.
二、【单元知识结构框架】
三、【学情分析】
1.认知基础
初中阶段已经初步认识了几何图形,知道立体图像和几何图形的区别和联系,日常生活中也积累了大量关于空间物体结构特征的直观检验,为本章学习提供了基础。
认知障碍
本单元的难点在理解几何体结构特征的含义,以及抽象几何体机构特征的数学方式,包括如何观察、从哪些角度抽象,如何用精确的几何语言表达等等。
【教学设计思路/过程】
课时安排:2课时
教学重点:观察实物、模型的角度,理解几何体结构特征的含义,描述基本立体图形的语言。
教学难点:观察实物、模型的角度,理解几何体结构特征的含义,描述基本立体图形的语言。
教学方法/过程:
五、【教学问题诊断分析】
问题1 回顾初中几何学习的过程,几何学是研究什么的?按怎样的路径研究平面图形的?
破解方法:回顾初中知识,理顺几何学是研究几何图形的形状大小及位置关系,并按照“背景—概念—性质—特例—应用”的路径展开,进而进入本章立体几何的学习。
问题2 阅读教材章引言,并回答本章的研究对象是什么?研究路径是什么?有哪些基本方法?
【设计意图】构建本章的先行组织者,让学生对本章的研究对象、内容、过程和方法有一个了解。
问题3 观察课本P97图8.1-1,这些图片中的物体具有什么样的形状?在日常中,我们把这些物体的形状叫做什么?如何来描述的?
引导学生将物体抽象成空间几何体,进而引导学生进行分类,并找到其根本区别。
学生活动:归纳分类——多面体和旋转体。
阅读教材,说出多面体、旋转体各组成要素的名称,并在图中找到并标出。
轴
轴
【设计意图】在具体研究方法的指导下,带领学生由整体到局部,去认识空间几何体,对几何体的分类标准,名称有深入了解。经历数学抽象的过程,体会刻画几何体结构特征的数学方式。
问题4 观察图8.1-4中的长方体,它的每个面是什么样的多边形?不同的面之间有什么位置关系?
师:通过观察讨论能否得到棱柱的准确定义呢?
生:交流探究给出棱柱定义。
辨析1 有两个面互相平行,其余各面都是四边形的几何体是棱柱吗?举出反例。
解析:如图所示,有两个面互相平行,其余各面都是四边形的
几何体不一定是棱柱
辨析2 有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体是棱柱吗?
解析:如图所示,两个面互相平行,其余各面都是平行四边形
的几何体不一定是棱柱
【设计意图】通过学生合作探究及引导,用举反例的方式帮助学生改进、完善描述方法,使学生体会如何准确描述立体图形的结构特征。
ABCDEFC′D′E
A
B
C
D
E
F
C′
D′
E′
F′
A′
B′
底面
侧棱
顶点
侧面
棱柱的结构特征:
底面互相平行且全等
侧面都是平行四边形
侧棱平行且相等
棱柱的表示法:
棱柱ABCDEF-A′B′C′D′E′F′
问题5 回顾平面几何研究多边形的过程,在定义多边形的概念后,我们以组成多边形的线段条数为标准,将多边形进行分类,然后以多边形组成元素的特征属性——各个内角相等、各条边相对为标准分出正多边形。类似的,给出棱柱的定义后,我们也要对它进行分类。你认为应该如何确定分类标准?
【设计意图】对棱柱结构特征的研究具有示范性,在完整研究的基础上,对研究过程与方法进行梳理,并画出结构图,帮助学生形成更加清晰的几何体结构特征的研究思路和方法,从而为接下来的棱锥、棱台结构特征的自主探究做好充分准备。
问题6 你能类比棱柱的研究内容、过程和方法,自己研究棱锥的结构特征吗?请同学们先不看书,通过自主探究,写出自己的研究成果,然后和小组内的同学交流,再阅读《必修二》第99页至100页关于棱锥的内容,完善研究成果。
棱锥的概念:有一面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的多面体叫做棱锥.
棱锥的结构特征:
底面是一个多边形
侧面都是三角形
各侧面有一个公共顶点
棱锥的表示法:
用表示顶点和底面的字母表示,如四棱锥S-ABCD.
师生活动:类比棱柱,学生自主完成棱锥相关知识点的思维导图。
练习:(多
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