内容正文:
【北师大版七年级上册第一章】
《1.2 从立体图形到平面图形(第三课时)》
【课标要求】
1. 了解平面截几何体的抽象过程,能识别一些几何体截面的形状,体会几何体截面的多样性。
2. 经历切截几何体的活动过程,在面与体的转换中丰富几何直觉,发展空间观念。
3. 经历观察、猜想、实际操作验证、推理等数学活动,体会数学探索的趣味性,提高学习数学的兴趣。
【教材分析】
本节课是“丰富的图形世界”单元的重要内容,是从立体图形到平面图形的延伸与深化。核心内容包括截面的定义、不同几何体(正方体、圆柱、圆锥、球、n棱柱)的截面形状探究,以及影响截面形状的因素分析。本节课通过“切截几何体”这一实践性活动,搭建起立体图形与平面图形之间的桥梁,既巩固了学生对立体图形的认识,又为后续学习几何图形的性质奠定基础。教材设计注重“做中学”,通过实际操作、观察猜想、归纳总结的流程,帮助学生突破空间观念薄弱的难点,培养抽象思维和探究能力。
【学情分析】
七年级学生已经初步认识了正方体、圆柱、圆锥等立体图形,具备一定的观察能力和动手操作意识,但空间想象能力和几何推理能力尚不成熟。学生对“切截物体”的生活经验(如切水果、锯木头)较为熟悉,这是本节课的认知基础;但将生活经验抽象为数学中的“截面”概念,并用数学语言描述截面形状,对学生来说具有挑战性。因此,教学中需通过实际操作、直观演示、小组合作等方式,降低抽象难度,逐步培养学生的空间观念。
【课时目标】
1. 能说出截面的定义,通过实际操作和观察,识别正方体、圆柱、圆锥、球等几何体的截面形状,体会截面的多样性。(重点)
2. 经历切截几何体的完整过程,理解截面形状与几何体本身、截的角度和方向的关系,掌握n棱柱截面最多边数的规律,发展空间观念。(难点)
3. 能运用截面相关知识解决简单的实际问题,通过小组合作探究,培养合作意识和推理能力。
【学习过程】
一、情境引入,明确目标
1. 展示生活中的切截场景:切橙子、锯木头的图片或短视频,提问:“切开物体后,暴露出来的新面是什么形状?不同的切法,面的形状会一样吗?”
2. 引出课题:本节课我们将从数学角度探究“用平面截几何体”的问题,一起认识“截面”,探索不同几何体的截面形状规律。
设计意图:从学生熟悉的生活情境切入,激发学习兴趣,让学生感受“截面”的现实意义,自然引出本节课的核心探究内容,帮助学生建立“生活—数学”的联系。
二、任务驱动 小组竞学
任务一:认识截面,探究正方体的截面形状(指向目标1)
1. 概念讲解:用一个平面去截一个几何体,截出的面叫做截面,截面是平面图形。
2. 动手操作:
给每个小组发放小正方体块和小刀,明确活动要求:①用平面(小刀)去截正方体,观察截面形状;②换不同角度和方向切截,记录不同的截面形状;③小组内交流,尽可能收集多种截面。
3. 探究汇报:
小组代表展示截得的截面,描述切截方式:
平面与正方体3个面相交,截面是三角形(普通三角形、等腰三角形、等边三角形);
平面与正方体4个面相交,截面是四边形(正方形、长方形、梯形、平行四边形);
平面与正方体5个面相交,截面是五边形;
平面与正方体6个面相交,截面是六边形。
4. 归纳总结:正方体的截面形状有三角形、四边形、五边形、六边形,最多为六边形。
设计意图:通过动手操作,让学生直观感受正方体截面的多样性,经历“操作—观察—归纳”的过程,突破“空间想象”的难点;小组合作探究能培养学生的合作意识和表达能力,让不同层次的学生都能参与其中。
对标练习1(指向目标1)
1. 用一个平面去截一个正方体,截面形状不可能是( )
A. 三角形 B. 五边形 C. 七边形 D. 六边形
2. 用一个平面去截正方体,截面形状可能是梯形吗?若能,说明切截方式;若不能,说明理由。
设计意图:及时巩固正方体截面的知识点,第1题考查“截面最多边数”的规律,第2题考查截面形状与切截方式的关系,兼顾基础和应用,检测学生对重点知识的掌握情况。
任务二:探究不同几何体的截面形状(指向目标2)
1. 观察·思考
教师用教具或多媒体演示:用平面截圆柱、圆锥、球的过程,引导学生观察截面形状:
圆柱:截面可能是圆、长方形、椭圆、不规则图形;
圆锥:截面可能是圆、三角形、椭圆、不规则图形;
球:无论怎样截,截面都是圆。
2. 思考·交流
问题1:用一个平面去截正方体,截面可能是七边形吗?为什么?(引导学生得出:截面与几何体的几个面相交,就得到几边形;正方体只有6个面,最多与6个面相交,故截面最多是六边形,不可能是七边形。)
问题2:用一个平面去截n棱柱,截面可能是什么形状?截面最多是几边形?(归纳:n棱柱有n+2个面,截面可能是三角形、四边形……(n+2)边形,最多是(n+2)边形。)
3. 知识归纳:截面的形状既与被截的几何体有关,也与截的角度和方向有关;截面与平面相交得直线,与曲面相交得曲线。
设计意图:通过“演示+推理”的方式,拓展到多种几何体的截面探究,避免学生重复操作的繁琐,同时培养学生的观察能力和逻辑推理能力;“议一议”环节帮助学生总结规律,实现从“具体实例”到“一般结论”的提升。
对标练习2(指向目标2)
1. 用平面去截五棱柱,所得截面中不可能出现的是( )
A. 八边形 B. 四边形 C. 六边形 D. 三边形
2. 用平面去截一个几何体,如果截面形状是长方形,则原来的几何体不可能是( )
A. 正方体 B. 棱柱 C. 圆柱 D. 圆锥
3. 用一个平面经过圆锥顶点去截圆锥,截面形状是________。
设计意图:针对n棱柱截面规律、不同几何体截面的区别设计习题,覆盖本节课的难点知识,通过选择题和填空题的形式,快速检测学生对规律的应用能力,及时发现易错点。
三、总结收获 当堂检测
总结收获
1. 学生自主梳理:通过本节课的学习,你学到了哪些知识?(截面的定义、不同几何体的截面形状、截面形状的影响因素、n棱柱截面最多边数规律)
2. 小组交流:分享自己在操作或探究中的困惑与收获,互相补充完善。
设计意图:引导学生主动构建知识体系,培养归纳总结能力;小组交流能让学生互相启发,解决个性化问题,强化知识记忆。
【当堂检测】
(总分100分,时间15分钟)
1. 选择题(每题10分,共50分)
(1)下列几何体中,截面不可能是三角形的是( )
A. 圆锥 B. 圆柱 C. 长方体 D. 正方体
(2)能截出长方形的几何体共有( )个
①球;②圆锥;③圆柱;④正方体
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
(3)用平面去截一个长方体,截面不可能是( )
A. 梯形 B. 五边形 C. 六边形 D. 圆
(4)用一个平面去截圆柱,截面不可能是( )
A. 圆 B. 长方形 C. 三角形 D. 椭圆
(5)n棱柱的截面最多是( )边形
A. n B. n+1 C. n+2 D. 2n
2. 填空题(每题10分,共30分)
(6)一个正方体被一个平面所截,所得截面边数最多的多边形是________,边数最少的多边形是________。
(7)用一个平面去截球,截面的形状一定是________。
(8)用一个平面截一个几何体,截面形状可能是圆、长方形、椭圆,该几何体可能是________。
3. 解答题(20分)
(9)请简要说明:用一个平面去截三棱柱,截面可能有哪些形状?为什么?
设计意图:当堂检测题目覆盖本节课所有核心知识点,难度由浅入深,兼顾基础题和能力题,既能全面检测学生的学习效果,又能为后续教学提供反馈;题型与课后作业呼应,帮助学生熟悉答题规范。
【课后作业】
1. 完成本节课当堂检测中未完成的题目,核对答案并订正错误。
2. 用家里的水果(如苹果、梨)或积木,尝试截出不同的截面,记录截面形状和切截方式,下节课分享。
3. 习题1.2:2,6,7题。
设计意图:课后作业分为基础巩固、实践探究和教材习题三类,既强化知识应用,又延续课堂的实践探究精神,让数学学习延伸到课外。
【参考答案】
对标练习1
1. C(解析:正方体有6个面,截面最多与6个面相交得六边形,不可能是七边形)
2. 能;当平面与正方体的四个面相交,且其中两组对边不平行时,截面为梯形。
对标练习2
1. A(解析:五棱柱有7个面,截面最多是七边形,不可能是八边形)
2. D(解析:圆锥的截面可能是圆、椭圆、三角形、不规则图形,无法得到长方形)
3. 三角形(或等腰三角形)
当堂检测
1. (1)B (2)B (3)D (4)C (5)C
2. (6)六边形;三角形 (7)圆 (8)圆柱
3. (9)截面可能是三角形、四边形、五边形。理由:三棱柱有5个面,平面与三棱柱的3个面相交得三角形,与4个面相交得四边形,与5个面相交得五边形,最多与5个面相交,故截面最多是五边形。
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