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以立體幾何為內容的正規數學教育活動教案

立體幾何是研究三維空間中物體的形狀、大小和位置關系的數學學科,三維空間是人們生存和發展的真實空間。因此,學習立體幾何對於我們更好地認識和理解現實世界,更好地生存和發展具有重要意義。

本章內容是義務教育階段“空間與圖形”課程的延續和完善,重點是幫助學生逐步形成空間想象能力。為了符合學生認知發展的規律,培養學生學習幾何的興趣,增強對幾何本質的理解,本章在內容的安排和呈現上較之前的處理有了較大的變化。本章的設計遵循從整體到局部、從具體到抽象的原則。強調引導學生借助物理模型,通過整體觀察、直觀感知、運算確認、思辨論證、測量計算,多角度、多層次地揭示空間圖形的本質。重視合理推理和邏輯推理能力,註重適度形式化;倡導學生主動探究的學習方式,幫助學生完善思維結構,發展空間想象力。

(1)立體幾何的首要教學重點是幫助學生逐步形成空間想象能力。我們提供豐富的物理模型和計算機軟件呈現的空間幾何,幫助學生理解空間幾何的結構特征,並利用這些特征描述現實生活中簡單物體的結構,掌握在平面上表示空間圖形的方法和技巧。

(2)在立體幾何的初步教學中,要註意引導學生通過對實際模型的理解,學會將自然語言轉化為圖形語言和符號語言。我們盡力幫助學生在直觀感知的基礎上,理解空間中壹般點、線、面的位置關系。通過對圖形的觀察、實驗和推理,使學生初步了解空間的平行和垂直關系,從而為學生展示立體幾何的全貌。

(3)由於學生在學習立體幾何之前已經學習過平面幾何,而平面幾何和立體幾何的研究對象都來自於日常空間的抽象,研究對象有部分重疊,所以學生在學習立體幾何的過程中肯定會受到平面幾何知識的影響。而且由於平面幾何中的結論不能原封不動地搬到立體幾何中,所以有些結論在立體幾何中仍然成立,有些則不成立。而平面幾何的所有結論都可以用在立體圖形的壹個平面上。所以有必要在立體幾何的初始課上向學生解釋這壹點,為後續的學習掃清障礙。

(4)在教學過程中,適當運用現代信息技術展示空間圖形,為理解和掌握圖形(包括證明)的幾何性質的教學提供直觀支持,提高學生的幾何直觀能力。

教學目標

1.知識和技能目標

使學生明確學習立體幾何的目的,初步了解立體幾何研究的內容;使學生初步建立空間的概念,直視空間圖形;使學生了解平面幾何與立體幾何的聯系和區別,了解立體幾何研究的壹般思維方法。

2.過程和方法目標

通過動手實驗、相互討論等環節,學生可以形成自主學習、語言表達等能力,以及相互協作的團隊精神;通過對具體情況的分析,總結出壹般規律,使學生具備初步歸納的能力;借助物理模型,通過整體觀察和直觀感知,使學生形成積極主動、探索性的學習風格,完善思維結構,發展空間想象能力。

3.情感、態度和價值觀目標

通過設置多種情景導入方式,激發學生學習立體幾何的興趣,自主學習、自主探索,形成註重實踐、熱愛科學、勇於創新的情感、態度和價值觀。

重點和難點

重點:了解立體幾何研究的內容,培養空間想象能力,了解立體幾何研究的壹般思維方法。

難點:克服平面幾何的幹擾,了解平面幾何與立體幾何的聯系與區別,初步了解立體幾何研究的壹般思維方法。

學習情況分析

在學習本課程之前,學生系統地學習了平面幾何的知識,更多地學習了幾何圖形在平面中的位置和數量的關系。在小學和初中階段,他們只是直觀地理解了壹些簡單的幾何圖形,而沒有進壹步推理和計算幾何圖形在空間中的位置和數量的關系。

學生在學習過程中會遇到壹些問題,比如對學習立體幾何缺乏興趣,不能用直觀的方式表示立體圖形,未經研究就把平面幾何的結論類比到立體幾何中。

教學方法分析

1.因為是初級班,所以要采用直觀的演示幻燈片,用書本、鉛筆、木棒、立方體等模型直觀感知和確認操作,避免後續課程中要采用的過度抽象、論證、測算等手段;

2.鼓勵學生通過動手實驗、獨立思考、相互討論等方式得出結論,鼓勵學生發表意見,教師只做必要的引導和總結;

3.從多種具體情況出發,引導學生總結壹般規律,培養學生總結能力;

4.利用模型或軟件,學生的想法可以立即實現,所思所見,快速形成正確的認知,從而提高教學效果。

教學過程

(壹)課堂介紹(為什麽要學立體幾何?)

問題1 ①有三條互相垂直的直線嗎?如果是,請舉例說明實際情況。

(2)到固定點的距離等於固定點軌跡的長度是_ _ _ _ _。

③用五根等長的木棒(或火柴)搭壹個正三角形,最多能搭幾個正三角形?六點怎麽樣?

學生討論,練習,老師巡視,參與,然後讓學生回答。

學生存在。教室角落裏的三條直線互相垂直。

平面上是圓,空間上是球。

③五根等長的木棒(或火柴)最多能形成兩個正三角形,六根等長的木棒(或火柴)最多能形成壹個三棱錐和四個正三角形。

老師,大家回答的好!這說明在現實世界中只研究平面問題是不夠的。我們必須“沖出飛機,去太空迎接挑戰。妳有信心嗎?”

天生的!

用生動有趣的問題創設情境,達到導入新課的目的。

(2)研究討論(立體幾何的主要問題是什麽?)

問題2:平面幾何的研究對象和內容是什麽?

(學生回答,老師補充。對象:平面圖形。內容:點與線的位置關系,圖形的繪制方法,相關計算及應用。)

立體幾何的研究對象和內容是什麽?

立體幾何的研究對象:空間圖形。

(引導學生看蘇州博物館實景圖(如圖1),簡述建館步驟之壹——繪制設計圖。)

教師在建造房屋、建造水壩、研究晶體的結構、在計算機上設計三維動畫、研究高清電視和虛擬現實技術時,都需要立體幾何。我們需要更多地了解我們的生存空間,這是我們學習立體幾何的目的。

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