内容正文:
第一章 丰富的图形世界
第2课 从立体图形到平面图形
第1课时 正方体的展开与折叠
2024版北师大数学七年级数学上册
学习目标
1.借助动手操作活动,能说出正方体表面展开图的不同形状类型,掌握判断一个图形能否折叠成正方体的方法,发展几何直观.
2.能确定正方体展开图折叠后相邻面和相对面的位置关系,提升空间想象能力.
教学设计的基本环节:
协作破阵
问题萌生
情境趣引
教师演示
巩固拓能
当堂小测
反思拾贝
作业妙想
情境趣引
问题:如何通过展开图的形状特征,判断其能否折叠成正方体,并确定面与面的位置关系?
在我们的生活中,快递包装盒、魔方的包装等都涉及到立体图形的展开与折叠.老师带来了一个有趣的“礼盒设计”问题——某礼品公司要设计一款正方体礼盒的展开图,要求既美观又能准确折叠成正方体.现在有这样一个设计稿,观察下图:
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问题萌生
问题1:右侧的几何体是我们熟悉的正方体,请问它有几个顶点?几个面?几条棱?
8个顶点,6个面、12条棱
追问1:假设你手上有一个正方体形状的快递箱子,剪下哪些棱可以把它变成一个平面图形?剪开后的平面图形有哪些可能性呢?
问题萌生
追问2:请大家把得到的平面图形进行汇总,看看一共有多少种?要求不重也不漏.
大家汇总后,观察可得不重不漏的展开图一共有11种.同学们可以按照自己的思考进行归类.
问题萌生
追问3:观察以下四个展开图中连在一起的棱,你有什么发现?
结论:连接的棱无需剪开,都有5条,所以剪开一个正方体,要剪开7条棱.
问题萌生
问题2:图1-10中的图形经过折叠能否围成一个正方体?你是如何判断的?与同伴进行交流.
图1可以围成,图2不可以.
正方体展开图的类型及 “不能出现田字形”.
追问:你能尝试画出其他类型不能围成的图案吗?
因为出现了重叠面,或不能折叠,田字形和凹字形平面图都不能围成.
问题萌生
欣赏下面的动画展示,感受空间想象对展开与折叠带来的帮助!
问题萌生
问题3:图1-11中的图形经过折叠可以围成一个正方体形的盒子.折好以后,与“1”面相邻的面是什么?相对的面是什么?先想一想,再折一折,看看你的想法是否正确.
与“1”面相邻的面:在展开图中,与“1” 面有公共边的面是“5”“2”“4”“6”,因此折好后,与“1”面相邻的面是 “2”“4”“5”“6”.
与“1”面相对的面:在正方体展开图的 “1”面对面的是“3”面,因此折好后,与 “1”面相对的面是 “3”.
相对面不相邻,相邻面不相对
协作破阵
将正方体的表面分别标上数字 1,2,3,4,5,6,使它的任意两个相对面的数字之和为 7.将它沿某些棱剪开,能得到下面的展开图吗?
要判断这些展开图是否符合“相对面数字之和为 7”的要求,需先确定每个展开图中数字的相对面,再验证和是否为7.
分析图(1)
数字“1”的相对面是“6”(1+6=7,符合要求);
数字“3”的相对面是“4”(3+4=7,符合要求);
数字“5”的相对面是“2”(5+2=7,符合要求).
因此,图(1)能得到.
协作破阵
将正方体的表面分别标上数字 1,2,3,4,5,6,使它的任意两个相对面的数字之和为 7.将它沿某些棱剪开,能得到下面的展开图吗?
分析图(2)
数字“1”的相对面是“6”(1+6=7,符合要求);
数字“2”的相对面是“5”(2+5=7,符合要求);
数字“3” 与数字“4”相邻,因此,图(2)能得到即不是展开图,也不能满足任意两个相对面数字之和为7.
教师演示
将正方体的表面分别标上数字 1,2,3,4,5,6,使它的任意两个相对面的数字之和为 7.将它沿某些棱剪开,能得到下面的展开图吗?
分析图(3)
数字“1”的相对面是“6”(1+6=7,符合要求);
数字“2”的相对面是 “4”(2+4=6≠7,不符合要求);
数字“3”的相对面是 “5”(3+5=8≠7,不符合要求)。
因此,图(3)不能得到.
教师演示
一个小立方块的六个面分别标有字母 A,B,C,D,E,F,从三个不同方向看到的情形如图所示,你能说出 A,B,E 对面分别是什么字母吗?你是怎么判断的?
从第一个图可知,A与D、E 相邻;从第三个图可知,A与 B、F 相邻.
因此,A的相邻面有D、E、B、F,剩下的字母只有C,所以A的对面是 C.
从第二个图可知,B与C、E相邻;从第三个图可知,B与A、F相邻.
因此,B的相邻面有C、E、A、F,剩下的字母只有D,所以B的对面是D.
巩固拓能
已经确定A对面是C,B对面是D,剩下的字母是E和F,所以E的对面是F.
综上,A的对面是C,B的对面是D,E的对面是F.判断依据是正方体中“相邻的面一定不相对,相对的面一定不相邻”,通过排除每个字母的相邻面,即可确定其相对面.
一个小立方块的六个面分别标有字母 A,B,C,D,E,F,从三个不同方向看到的情形如图所示,你能说出 A,B,E 对面分别是什么字母吗?你是怎么判断的?
巩固拓能
(1)将正方体沿图中红色的棱剪开,请画出它的展开图.
(2)请你编一道类似(1)的题目,如果正方体是 “无盖” 的呢?
有盖正方体题目:将正方体沿图中蓝色的棱剪开,请画出它的展开图
无盖正方体题目:一个无盖的正方体纸盒,沿图中黑丝的棱剪开,请画出它的展开图
当堂小测
1.下列图形中,可以作为一个正方体的展开图的是( )
C
A. B. C. D.
和同学们分享你的判断依据是什么?
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当堂小测
2. 如图所示的是一个正方体的展开图,把展开图
折叠成正方体后,有“的”字一面的相对面上的字是( )
C
我 B. 中
C. 国 D. 梦
当堂小测
3.某正方体的展开图如图所示,在顶点处标上数字,
当把它折成正方体时,与4重合的数字是( )
D
9和13 B. 2和9
C. 1和13 D. 2和8
当堂小测
4.李明同学设计的某个产品的正方体包装盒如图所示,由
于粗心少设计了其中一个顶盖,请你把它补上,使其
成为一个两面均有盖的正方体盒子.
(1)共有___种弥补方法.
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(2)任意画出一种成功的设计图(在图中补充).
解:如图所示(答案不唯一).
当堂小测
(3)在(2)的基础上,要把“新年学习进步”这个祝福语的每个字分
别填在六个小正方形上,使得折成的正方体相对面上“新”与“习”、“年”
与“进”相对.(直接在图中填上)
解:如图所示(答案不唯一).
反思拾贝
1.正方体的展开图有多少种?你能大概描述一下吗?
2.如何在展开图中确定相对面的相关问题?.
3.通过本节课的学习,你感受到数学知识对生活有怎样的影响?
作业秒想
一、基础巩固作业:
课本第9页 第1,2题
二、素养类作业
课本第17页 第13题
作业要求:书写规范、图形标准、按时上交、及时订错.
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