内容正文:
素养闯关·情境实践:观察的智慧之眼
------北师大版数学六年级上册第三单元观察物体测试卷(附答案)
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卷首语:亲爱的同学,欢迎进入“观察的智慧之眼”!世界是立体的,视角是多样的。本单元我们将学习从不同方向观察物体,发现二维图形与三维立体之间的奥秘。请调动你的空间想象,开启一场从“看”到“思”的探索之旅吧!
第一部分:基础素养关(共32分)
(一)填空小能手(每空1分,共16分)
1.(空间观念·生活认知)夜晚,当你在路灯下行走时,影子的长度和方向会发生变化,这主要是因为观察的( )和光源的( )发生了变化。
2.(空间观念·图形特征)一个正方体,无论从哪个方向观察,最多能看到( )个面,最少能看到( )个面。
3.(应用意识·传统文化)我国古代工匠在建造房屋时,常常绘制“侧样图”(类似于今天的侧面图)和“地盘图”(平面图),这实际上运用了从( )和( )观察立体图形的思想。
4.(空间观念·图形推理)用小正方体搭成一个立体图形,从正面看到的形状是 □ □ ,从上面看到的形状是 □□ □ 。搭这个图形至少需要( )个小正方体,最多需要( )个。
5.(推理能力·规律探索)用同样的小正方体摆成一个大正方体。如果大正方体表面涂色,那么:
① 三面涂色的小正方体都在( )上。
② 一面涂色的小正方体都在( )上。
③ 没有涂色的小正方体都在( )部。
6.(跨学科·科学常识)工程师在设计汽车时,会制作油泥模型,并从( )、( )、( )等多个角度进行观察和评估,以确保外观符合空气动力学和审美要求。
(二)判断小法官(对的打√,错的打×,每题1分,共5分)
1. 从不同的角度观察同一个长方体,看到的形状一定不相同。( )
2. 根据一个立体图形从两个方向看到的形状,就能确定这个立体图形的唯一摆法。( )
3. 观察点离物体越近,看到的范围越大,物体看起来也越大。( )
4. 一个球体,从任何方向观察,看到的形状都是圆形。( )
5. 由若干个相同的小正方体搭成的立体图形,从左面和右面看到的形状总是对称的。( )
(三)选择智多星(每题2分,共10分)
1.(模型思想·生活情境)豆豆想给家里的柜子拍一张能同时看到正面和侧面的照片,他最好站在柜子的( )方向拍摄。
A. 正前方 B. 斜前方(如左前45°) C. 正上方
2.(推理能力·操作应用)一个用正方体搭成的立体图形,从正面看是 田 ,从上面看是 □□
□□ ,这个图形可能是( )。
A. 由4个小正方体组成 B. 由6个小正方体组成 C. 由8个小正方体组成
3.(空间观念·图形认知)观察右图(一个由若干小正方体搭成的立体图形),数一数它一共由( )个小正方体组成。
正面看到:□□ 右面看到:□□□ 上面看到:□□
A. 6个 B. 7个 C. 8个
4.(数据意识·科学应用)无人机航拍时,为了全面了解一个大型建筑工地的布局,通常需要让无人机在工地的( )进行拍摄。
A. 正上方 B. 四个侧面的斜上方 C. 固定在一个侧面
5.(创新意识·综合应用)用小正方体搭一个几何体,使得从正面和左面看到的形状都是 □
□□ 。搭法有( )种。
A. 2 B. 3 C. 4
B.
第二部分:情境实践场(共58分)
(四)操作与计算(共23分)
1.(运算能力·基础巩固)
(1)直接写出得数。(每题1分,共8分)
5×4×3 = 12÷(3+1) = 7² - 3×5 = (15 - 9)÷2 =
8 + 6×2 = 36÷(2×3) = 5×(4 - 2) = 20 - 12÷4 =
(2)简单运算。(能简算的要简算,每题3分,共12分)
① 25×36×4 ② 630÷45÷2 ③ 78×101 - 78 ④ 125×32×25
2.(创新意识·艺术设计)(5分)
美术课上,老师展示了一个用积木搭成的“小城堡”(立体图形示意图)。
(1)请你在下方方格纸上画出这个“小城堡”从正面看到的形状。
(2)如果请你为这个“小城堡”设计一个从上面看是轴对称图形的“屋顶”(加搭小正方体),请画出你的设计草图(从上面看),并说明至少需要添加几块积木。
3.(空间观念·动手操作)(5分)
请你根据下面从三个方向看到的形状,在右边的方格图中用数字标出每个位置上小正方体的个数。
(五)问题解决(共35分)
1.(推理能力·传统工艺)(8分)一位木匠师傅制作了一个雕花木盒(如下图所示,由几个长方体组合而成)。他想知道这个木盒从不同方向看,外表面分别是什么形状。
(1)请你帮他画出从正面、上面、左面三个方向看到的形状示意图。
(2)如果要在木盒的所有外表面(包括底面)涂漆,请你根据观察到的形状,估算一下需要涂漆的总面积大约是多少平方分米?(忽略木料厚度,给出计算思路)
2. (综合实践·社会调查)(10分)研究小组对“校园建筑”进行观察测量。
(1)请选择一栋教学楼,画出从你的教室窗户看出去,这栋楼的侧面形状示意图。并标注出你观察时的大概位置和方向。
(2)如果想知道这栋楼的大致体积,你需要测量哪些数据?请设计一个简单的利用观察进行估算的方案。
3. (模型思想·生活规划)(7分)小明想用若干个棱长为5厘米的纸盒(正方体)在书架上搭成一个装饰区。他希望从书架正前方看,这个装饰区是一个4×3的矩形网格(即4列,3行,每格一个正方形)。为了节省纸盒且保持稳固,他打算让装饰区的厚度(深度)只有两盒。
(1)满足上述观察要求,最少需要多少个纸盒?
(2)请画出这个装饰区从上面看的可能形状之一(用阴影表示有纸盒的位置)。
4. (应用意识·环保主题)(5分)社区计划修建一个带遮雨棚的垃圾分类站(模型可视为一个长方体底座上加一个四棱锥顶棚)。设计师提供了从正面和左面看的草图(均为矩形上加一个三角形)。
(1)请你根据描述,尝试画出这个垃圾分类站的立体草图。
(2) 如果要计算遮雨棚(四棱锥侧面)的总面积,你需要知道哪些关键数据?
5. (跨学科·体育健康)(5分)在体育馆内,为了确保观众席上每个座位都能无遮挡地看到比赛场地中心,需要对看台坡度进行设计。这涉及到视线分析。
(1)这实际上是一个与“观察”相关的什么数学问题?
(2)如果已知第一排座位离地高度、前后排间距、座位高度差等数据,如何通过画图(剖面图)来判断后排观众的视线是否会被前排遮挡?请简述你的方法。
第三部分:思维拓展岛(10分)
(六)跨学科探究
(科学应用·数学建模)材料:在现代科技中,三维扫描和3D打印技术日益普及。三维扫描仪可以从不同角度获取物体表面的海量点云数据,从而在计算机中重建出物体的三维模型。这本质上是一种通过无数个“观察点”来逆向推导物体完整形状的数学过程。而3D打印则是将数字三维模型逐层堆叠制造出来,实现了从“观察数据”到“实物还原”的飞跃。
问题:请你联系“观察物体”单元的知识,解释以下问题:
1. 为什么三维扫描仪需要从物体周围多个角度进行扫描,而不能只从一个方向扫描?
2. 3D打印出的实物,和我们观察原物体得到的二维照片之间,最本质的区别是什么?这种区别体现了三维空间相对于二维平面的什么特性?
答案(教师版)
第一部分:基础素养关
(一)填空小能手
位置;方向
3;1
侧面;上面(或 “正面”,合理即可)
3;4
① 顶点 ② 面的中间(或 “每个面的非边缘位置”) ③ 内
正面;侧面;上面(顺序可换,合理即可)
(二)判断小法官
×(长方体相对面可能相同,如从正面和背面观察)
×(两个方向视图无法唯一确定立体图形,可能有多种摆法)
×(观察点越近,看到范围越小,物体看起来越大)
√
×(需结合立体图形实际结构,不一定对称)
(三)选择智多星
B
B
A
A
B
(四)操作与计算
(1)直接写出得数60;3;34;3;20;6;10;17
(2)简单运算① 25×36×4 = 25×4×36 = 100×36 = 3600② 630÷45÷2 = 630÷(45×2) = 630÷90 = 7③ 78×101 - 78 = 78×(101-1) = 78×100 = 7800④ 125×32×25 = 125×8×4×25 = (125×8)×(4×25) = 1000×100 = 100000
(1)略(需结合 “小城堡” 立体图,正面视图需体现层数和列数)(2)略(设计草图需为轴对称图形,最少添加 1 块,具体结合原 “小城堡” 顶部结构)
略(需结合正面、上面、左面视图,标注每个位置小正方体个数,确保三视图对应)
(五)问题解决
(1)略(正面、上面、左面视图需结合木盒长方体组合结构)(2)计算思路:分别测量每个长方体的长、宽、高,计算单个长方体表面积,减去组合时重叠面的面积(每个重叠面算 2 次,需减去 2 倍重叠面积),再加上底面面积。
(1)略(示意图需体现教学楼侧面轮廓,标注观察位置和方向)(2)需测量数据:教学楼的长、宽、高(估算)。方案:通过观察确定教学楼大致为长方体,测量一层的长和宽(可通过步长、参照物估算),数层数确定高度(每层约 3 米),用 “长 × 宽 × 高” 估算体积。
(1)最少 12 个(4 列 3 行,深度 1 层时最少,4×3=12,深度 2 层但可共用部分纸盒,最少仍为 12)(2)略(阴影标注 4 列 3 行的矩形区域,符合从正面看 4×3 网格即可)
(1)略(立体草图为长方体底座 + 四棱锥顶棚,体现长、宽、高和锥顶)(2)关键数据:四棱锥底面的长和宽、四棱锥的斜高(侧面三角形的高)。
(1)观察点、观察范围与遮挡问题(2)方法:画剖面图,标注地面、前排座位顶部、后排座位眼睛位置;连接后排眼睛位置与场地中心,若连线不穿过前排座位顶部,则无遮挡,反之有遮挡。
第三部分:思维拓展岛
(六)跨学科探究
因为从一个方向扫描只能获取物体该方向的二维平面信息,无法得到物体背面、侧面等其他方向的形状数据;而 “观察物体” 知识告诉我们,只有从多个方向观察,才能完整还原立体图形的形状,三维扫描同理,需多个角度数据才能重建完整三维模型。
本质区别:3D 打印实物是三维立体图形,有长、宽、高三个维度;二维照片是平面图形,只有长和宽两个维度。区别体现了三维空间 “具有深度(第三个维度),能体现物体前后、上下、左右的完整位置关系” 的特性,而二维平面无法体现深度。
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