内容正文:
配套初中数学沪科版
第四章 几何图形初步
4.1几何图形
一、教学目标
1.通过观察生活中的大量图片或实物,体验、感受、认识以生活中的事物为原型的几何图形,认识一些简单几何体(长方体、正方体、棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球等)的基本特性,能识别多面体和旋转体.
2.通过丰富的实例,学生进一步认识点、线、面、体的几何特征,感受它们之间的关系.
3.能由实物形状想象出几何图形,由几何图形想象出实物形状,进一步丰富学生对几何图形的感性认识.
4.了解几何图形的分类,能判断一个几何图形是平面图形还是立体图形.
5.从现实世界中抽象出几何图形的过程,感受图形世界的丰富多彩,激发学生对学习空间与图形的兴趣,通过与其他同学交流、活动,初步形成参与数学活动、主动与他人合作交流的意识.
二、教学重难点
重点:识别简单几何体,认识点、线、面、体的几何特征,感受它们之间的关系.
难点:从具体事物中抽象出几何图形,在实际背景中体会点的含义.
三、教学过程
(1) 创设情境
播放视频,介绍几何学的起源.
展示图片.
说明:从城市建筑到乡村住宅,从立交桥到交通标志,从剪纸艺术到城市雕塑,从动物形态到
申奥标志……我们周围的物体形态各异、多姿多彩,如果只研究它们的形状、大小和位置,而不涉及其他性质,就得到各种几何图形.在小学,已经学过长方体、圆柱、球、长方形、三角形、圆、角、直线等几何图形.
总结:几何就是研究图形的形状、大小和位置关系的一门学科.
设计意图:前三章是代数部分,这一章是学生第一次接触几何,所以首先介绍几何学的起源,主要是为了拓展学生的视野,让学生感受到数学的魅力,增强学生学习数学、学习几何的兴趣.通过展示生活中图片,让学生感受数学与生活的密切联系,明白几何就是研究图形的形状、大小和位置关系的一门学科.
(二)探究新知
任务一:探究实物形状与几何图形的关系
探究:实物的形状对应哪些立体图形?把相应的实物与图形用线连接起来.
说明:实物中可以抽象出几何图形.
任务二:探究点、线、面、体
说一说:什么是点、线、面、体?你能在生活中找到它们吗?
预设:长方体、四面体、圆柱、圆锥、球等都是几何体,简称体.
包围着体的是面.窗户玻璃的表面、黑板的表面给我们以平面的形象,平面是没有边界的.长方体、四面体等,围成它们的面都是平面的一部分,它们都是多面体.圆柱、圆锥的侧面和球的表面给我们以曲面的形象,它们都是旋转体.
架设的电线、墙面与地面的交线都给我们以线的形象.面与面相交形成线.多面体中面与面的交线是直的,它们叫作多面体的棱.圆柱、圆锥的侧面与底面的交线是曲线.
线与线相交得到点.多面体中棱与棱相交的点叫作顶点.
思考:观察右边两个图形,小组合作探究下列问题:
1.它们有几个面?
2.面和面相交的地方形成几条棱(线)?
3.线和线相交的地方形成几个顶点(点)?
预设:第一个图形中有8个面、18条棱、12个点;圆柱侧面和上下底面相交的地方形成封闭的曲线.
总结:包围着体的是面,面和面相交的地方形成线,线和线相交的地方形成点,几何图形都是由点、线、面、体组成的.点是最基本的图形.
操作:动手实践:
1.将笔尖看作一个点,这个点在纸上运动时形成什么?
2.将一支笔看做一条线,左右晃动这支笔时形成什么?
3.将三角尺绕直角边旋转一圈形成什么?
预设:(1)将笔尖看做一个点,这个点在纸上运动时形成线;
(2)将一支笔看做一条线,左右晃动这支笔时形成面;
(3)将三角尺绕直角边旋转一圈形成圆锥(体).
任务三:探究立体图形与平面图形
思考:回顾小学学过的几何图形,你能找到下面每一行图形的特点吗?
平面图形:图形上的各点都在同一平面内的图形.
立体图形:图形上的各点不都在同一平面内的图形.
师生活动:学生观察、自主探究、合作交流,教师适当引导学生认识多面体与旋转体,认识立体图形与平面图形,认识点、线、面、体,并感受它们之间的静态关系和动态关系.
设计意图:通过观察生活中的大量图片或实物,体验、感受、认识以生活中的事物为原型的几何图形,认识一些简单几何体(长方体、正方体、棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球等)的基本特性,能识别这些几何体是多面体还是旋转体.通过丰富的实例,让学生进一步认识点、线、面、体的几何特征,感受它们之间的关系.在从现实世界中抽象出几何图形的过程中,感受图形世界的丰富多彩,激发学生对学习空间与图形的兴趣,通过与其他同学交流、活动,初步形成参与数学活动、主动与他人合作交流的意识.
(三)应用举例
例1:根据点、线、面、体的关系填空:
点动成线 线动成面 面动成体
【点拨】点动成线,线动成面,面动成体.
例2:把图中的实物与类似它们的几何图形用线连接起来.
例3:将平面图形绕轴旋转一周后得到立体图形,将有对应关系的两幅图形连接起来.
例4:请你数一下图中每个多面体具有的顶点数(V)、面数(F)和棱数(E),并把结果记入下表中,你会发现什么规律.
【总结】V+F-E=2
设计意图:通过例1、例4的学习,进一步感受点、线、面、体的关系,感受一个多面体的顶点数、面数、棱数的关系,通过例2、例3的学习,让学生由实物形状抽象出几何图形,由几何图形想象出实物形状,进一步丰富学生对几何图形的感性认识.
(四)课堂练习
1.下列物体中,其形状与几何体中的球类似的是( )
A. 保温瓶 B. 水杯 C. 西瓜 D. 陀螺
解:C
2.围成下列立体图形的各个面中,每个面都是平的是( )
A. B. C. D.
解:A ,、六个面都是平面,故本选项正确;B、侧面不是平面,故本选项错误;
C、球面不是平面,故本选项错误;D、侧面不是平面,故本选项错误.
3.图是交通禁止驶入标志,组成这个标志的几何图形有( )
A. 圆、长方形 B. 圆、正方形 C. 球、长方形 D. 球、线段
解:A
4.观察实物图如图,写出与它们类似的几何图形的名称.
解:长方体;圆柱 ;球;六棱柱
5.下面现象能说明“线动成面”的是( )
A. 旋转一扇门,门在空中运动的痕迹 B. 扔一块小石子,小石子在空中飞行的路线
C. 天空划过一道流星 D. 汽车雨刷在挡风玻璃上画出的痕迹
解:D
6.不透明袋子中装有一个几何体模型,两名同学摸该模型并描述它的特征.
甲同学:它有个面是三角形
乙同学:它有条棱.
该模型的形状对应的立体图形可能是( )
A. 三棱柱 B. 四棱柱 C. 三棱锥 D. 四棱锥
解:D ,四棱锥的个面都是三角形,共有条棱.
7.如图所示的图形绕虚线旋转一周,所形成的几何体是( )
A. B. C. D.
解:B ,将题图看成由两部分构成,上面为直角三角形,下面为长方形,上面的直角三角形旋转一周后是一个圆锥,下面的长方形旋转一周后是一个圆柱所以应是圆锥和圆柱的组合体.
8.世纪瑞士数学家欧拉证明了简单多面体中顶点数、面数、棱数之间存在的一个有趣的关系式,被称为欧拉公式请你观察图中的几种简单的多面体模型,解答下列问题:
根据上面的多面体模型,将表格补充完整.
多面体
顶点数
面数
棱数
正方体
六棱柱
十棱柱
你发现顶点数、面数、棱数之间存在的关系式是
一个多面体的顶点数为,棱数比面数的倍少,求这个多面体的棱数.
解:设这个多面体的面数是,棱数为,则棱数.
由得,解得.所以.答:这个多面体的棱数是.
设计意图:通过课堂练习,让学生反复巩固所学知识,能够灵活运用.
(五)总结归纳
通过本节课的学习,你有什么收获?
设计意图:让学生自行总结,活跃课堂气氛,做到全员参与,理清知识脉络,强化重点,培养学生口头表达能力.
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