文档内容
4.1.2 点、线、面、体 教学设计
一、内容和内容解析
1.内容
本节课是人教版《义务教育教科书•数学》七年级上册(以下统称“教材”)第四章“几何图形初
步”4.1几何图形第3课时,内容包括点、线、面、体的概念及它们之间的关系.
2.内容解析
点、线、面、体及其组合构成了丰富多彩的图形世界,它们的概念是图形与几何的基本概念,既是对
现实世界进行数学抽象的产物,具有高度的抽象性,又是对图形类别的基本划分,具有高度的概括性.
点、线、面、体的概念剖析了图形的构成要素,使我们对身边世界的认识更加清晰.点、线、面、体的关
系揭示了图形由简单到复杂,由一维到三维的演变过程,是认识图形本质,发展空间观念的知识基础.
“包围着体的是面,面与面相交形成线,线与线相交形成点”是从整体到局部,逐步分解地依次认识
体、面、线、点;“点动成线、线动成面、面动成体”是从微观到宏观,逐步合成地来认识点、线、面、
体;“点是构成图形的基本元素”的集合观点,又使线、面、体概念的外延由多元回归到一元,揭示了图
形世界多样性表象下的统一性.这三条线索中,都蕴含了“具体一抽象→具体”的认知方法:先结合实例
抽象出图形,再进一步抽象得到概念,最后在具体模型中概念得到阐释应用,达到对概念意义的同化.
基于以上分析,可以确定本节课的教学重点为:点、线、面、体的概念.
二、目标和目标解析
1.目标
初步了解点、线、面、体的概念.
2.目标解析
达成目标的标志是:能结合几何模型或身边环境,指出体、面、线、点,并能区分平面和曲面、直线
和曲线;能从运动、集合的角度描述点、线、面、体的关系,并能恰当地举例来说明它的关系;通过体验
点、线、面、体概念的抽象过程,能自觉运用直观感知(具体)→分析概括(抽象)→举例阐释(具体)
的认知方法完成对部分概念和结论的探究.
需要注意的是,对于点、线、面、体这些很抽象的概念,应有一个逐步认识的过程,现阶段还是描述
性的,只要求得到初步的认识,所以不必抽象地给这些概念下定义,应着眼于概念的抽象形成过程上.
三、教学问题诊断分析
学生虽然已经学习了立体图形和平面图形等几何概念,对于从具体事物或实例中进行数学抽象也有了
初步认识,但点、线、面、体等都是很抽象的概念,与直观感受往往存在一定差距(例如平面是无限延展的,点没有大小只代表位置等内容),现阶段是难以深刻理解、完整认识的.所以要让学生充分活动起
来,多观察,多举例,多表达.避免将这些抽象的概念强加给学生,要让学生在积累了丰富的直观感受后
自发地同化概念,接受概念的意义.
对于点、线、面、体的关系,如“点动成线、线动成面、面动成体”等用文字描述的结论,学生易于
掌握.而结论形成的过程,需要学生观察分析、抽象概括并举例描述,对学生综合能力要较高,也是比较
困难的学习任务,教师可以先引领示范,学生获得体验后再进行模仿式探究.
基于以上分析,确定本节课的教学难点为:点、线、面、体概念的抽象过程.
四、教学过程设计
(一)开门见山,引入概念
问题1: 物体的构成包含多种元素,几何图形也是如此.以长方体为例,我们来分析一下图形:
(1)观察长方体模型(图),它有几个面?面与面相交的地方形成了几条线?线与线相交成几个
点?
图1
(2)你能说出构成几何图形的元素包含哪些吗?
师生活动:学生观察思考,议论交流.
师生共同归纳:图形的构成元素包括点、线、面、体.
【设计意图】引导学生在已有知识的基础上,通过主动观察、思考,体会图形是由点、线、面、体成
的,从构成元素的角度把握几何体的特征,从而引入点、线、面、体的概念.
问题2: 让我们先来认识一下“体”.请同学们观察包装盒、圆罐和篮球等,想一想从它们的外形中
分别可以抽象出什么立体图形?再举岀一些你所熟悉的立体图形.
师生活动:学生举例并相互交流;教师展示一些立体图形的模型或图片.
结合这些实例,教师明确几何体的概念:长方体、正方体、圆柱、圆锥、球、棱柱、棱锥等都是几何
体,几何体简称体.
【设计意图】以立体图形为认知基础,明确“体”的概念;通过多举一些例子,使学生感受到
“体”,加深学生对“体”的概念抽象性和概括性的理解.
教师:观察这些几何体,再联想上一节课“展开图”的知识,想一想:包围着体的是面?是线?还是
点?容易得出结论:包围着体的是面.
问题3:(1)围成下面这些立体图形的各个面中,这些面有区别吗?
图2
师生活动:学生充分利用学具或投影进行观察,并开展组内讨论,教师参与其中.
教师引导学生得出结论:面有平的面、曲的面.
教师归纳:数学中的面可以分为平的面和曲的面,而在数学中“平面”一词具有特定含意,它是无限
延展的.围成体的面只是平面或曲面的一部分.
追问:观察我们的教室和周围的环境,举岀一些实际生活中“面”的例子,并指出哪些面是平的,哪
些面是曲的.
师生活动:学生先在小组内讨论、交流,然后派代表在全班交流,教师用电脑演示一些“面”的例
子.
【设计意图】由“体”分解出“面”,这是由整体迈向局部的第一步;通过多举例和及时练习,加深
学生对“面”的认识,理解“面”的概念.
问题4:利用长方体、圆柱、棱柱、棱锥等熟悉的几何体模型,结合下列问题开展小组合作探究:
(1)面与面相交的地方形成了什么?它们有什么不同?
(2)线与线相交又得到了什么?它们有什么不同吗?
师生活动:教师参与学生探究;得出结论后,每小组派代表在全班交流;教师点评纠正,师生共同归
纳:
面与面相交的地方形成线,线分直线和曲线;
线与线相交的地方是点,点只代表位置,没有大小,点与点之间没有区别.
(3)看一看,想一想,举出我们身边符合线、点形象的例子.
师生活动:教师鼓励学生联想身边熟悉的情景,尽可能多地举出例子,并用电脑展示出来与学生交
流.
【设计意图】借助“面”的学习经验进一步认识线和点,用合作探究的方式利于学生对概念的理解;
引领学生完整经历“具体—抽象—具体”的认知过程,体会概念的产生和发展.
(二)由静到动,探索关系
问题5:我们知道物体运动时会留下运动轨迹.如果把笔尖看成一个点,这个点在纸上运动时,形成了什么?
师生活动:学生画图并相互交流.
追问1:通过画图,你得到了什么结论?请用精炼的语言加以概括.
师生活动:学生充分思考、讨论;教师引导学生归纳:点动成线.
追问2:还能举岀生活中的实例说明这一结论吗?
师生活动:学生讨论,举岀更多实例;教师用电脑再演示一些例子.
【设计意图】从动手实践中获得直观感受,在讨论交流中抽象概括,引导学生模拟知识发生、发展的
过程,这种体验有利于学生学会学习.
问题6:如果把汽车雨刷看成一条线,从几何的角度来观察它在挡风玻璃上摆动时的现象,你可以得
出什么结论?还能举出生活中的实例说明这一结论吗?做一做,想一想.
师生活动:教师指导学生用直尺当雨刷在纸上演示,启发学生类比联想,得出“线动成面”的结论.
学生讨论交流,举岀更多实例.
【设计意图】将已获得的知识经验类比迁移,重复“实践发现→抽象概括→举例验证”的探究过程,
加深学生对“具体—抽象—具体”认知方法的体验.
问题7: 既然“点动成线,线动成面”,那么请同学们想一想:当面运动时又会形成什么图形?
师生活动:教师引导学生先独立思考,得出自己的结论;再在小组内讨论交流,达成共识.然后选择
适当的学具,操作演示.
师生共同归纳:面动成体.
【设计意图】从动手试验→观察思考→抽象概括,过渡到思考想象→猜想假设→实践验证,培着学生
大胆猜想,小心求证的创新精神,在发展形象思维的同时培养空间想象力和几何直觉.
(三)追本溯源,探求本质
问题8:观察电视屏幕上的画面、大型团体操的背景图案(图3):
图 3
从几何的角度观察它们有什么共同特点?你能发现构成几何图形的基本元素是什么吗?
师生活动:指导学生结合问题阅读教材.
教师引导学生总结:构成图形的基本元素是点;图形是由满足某种条件的点组成的.
教师提出问题:你还能举岀一些符合这一观点的例子吗?
学生讨论交流,举岀更多例子:庆祝节日时不同颜色的鲜花组成美丽图案:显示器的像素;一块块小瓷砖镶嵌成的图案;十字绣图案,等等.
【设计意图】渗透集合观点,揭示图形的本质,认识图形世界的多样性和统一性.
(四)当堂巩固
1. 如下图,上面的平面图形绕轴旋转一周,可以得到下面的立体图形,把有对应关系的平面图形与立
体图形连接起来.
2. 围成圆柱体的面有( C )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 多于3个
3. 下列说法:①平面上的线都是直线;②曲面上的线都是曲线;③两条线相交只能得到一个交点;④
两个面相交只能得到一条直线,不正确的有( A )
A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个
4. 笔尖在纸上快速滑动写出了一个又一个字这说明了 点动成线 ;自行车车轮旋转时,看起来像一
个整体的圆面,这说明了 线动成面 ;直角三角形绕它的直角边旋转一周,形成了一圆锥体,这说明了
面动成体 .
5. 如图:三棱锥有 4 个面,它们相交形成了 6 条棱,这些棱相交形成了 4 个点.【设计意图】加深学生对面动成体的理解,培养学生的观察能力和空间想象能力.
(五)能力提升
长为4cm,宽为2cm的长方形,绕其一边进行旋转得到一几何体.
(1)这个几何体是什么?
(2)这个几何体的表面积是多少?
(3)这个几何体的体积是多少?
解:(1)圆柱;(2)(16+16π) cm2 或 (16+8π) cm2 ;(3)16πcm3或 32πcm3.
(六)感受中考
1.(2022•自贡)如图,将矩形纸片ABCD绕边CD所在直线旋转一周,得到的立体图形是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据“点动成线,线动成面,面动成体”,
将矩形纸片ABCD绕边CD所在直线旋转一周,所得到的立体图形是圆柱.
故选:A.
2.(2022•柳州)如图,将矩形绕着它的一边所在的直线 l 旋转一周,可以得到的立体图形是
( )A. B. C. D.
【解答】解:将矩形绕着它的一边所在的直线l旋转一周,可以得到圆柱体,
故选:B.
【设计意图】通过对最近几年的中考真题的训练,使学生提前感受中考考什么,进一步了解考点.
(七)课堂小结
本节课我们循着三条线索认识了点、线、面、体,回顾本节课的学习:
(1)谈一谈你认识到的点、线、面、体及它们之间的关系.
(2)说一说通过今天的学习你对周围环境有了哪些新的认识.
(3)想一想在获得一个结论的过程中,我们都经历哪几个环节?这对你将来探索新知识有何帮助?
【设计意图】引导学生梳理知识脉络,突出重点的知识技能,完成知识体系建构;加深学生对认知方
法“具体—抽象—具体”理解.
(八)布置作业
1. P121:习题4.1:第1、4、10、11题.
2. 收集反映点、线、面、体概念及关系的实例,以及“点是构成图形的基本元素”的实例,并进行简单说明.
五、教学反思
点、线、面、体是常见的几何图形.明确它们之间的关系,对于进一步认识和理解一些基本的几何图
形具有一定的积极作用.从集合的观点看,点是组成图形的基本元素,线、面、体都是点的集合,渗透一
点图形的集合观点,能使学生对集合思想有一些初步的感觉或直觉.对于平面与曲面、直线与曲线的分
类,虽然不是目前所能严格进行的,但通过实例能使学生对分类思想有一些初步的感性认识.