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1、高中數(shù)學(xué)說課材料
課題:棱錐的概念和性質(zhì)
一、 教材分析
1、 教材的地位和作用
“棱錐”這節(jié)教材是《立體幾何》的第2.2節(jié)它是在學(xué)生學(xué)習(xí)了直線和平面的基礎(chǔ)知識,掌握若干基本圖形以及棱柱的概念和性質(zhì)的基礎(chǔ)上進一步研究多面體的又一常見幾何體。它既是線面關(guān)系的具體化,又為以后進一步學(xué)習(xí)棱臺的概念和性質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。 因此掌握好棱錐的概念和性質(zhì)尤其是正棱錐的概念和性質(zhì)意義非常重要,同時,這節(jié)課也是進一步培養(yǎng)高一學(xué)生的空間想象能力和邏輯思維能力的重要內(nèi)容。
2、 教學(xué)內(nèi)容
本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是棱錐、正棱錐的概念和性質(zhì)以及運用正棱錐的性質(zhì)解決有關(guān)計算和證明問題。通過觀察具體幾何體模型引出棱錐
2、的概念;通過棱柱與棱錐類比引入正棱錐的概念;通過對具體問題的研究,逐步探索和發(fā)現(xiàn)正棱錐的性質(zhì),從而找到解決正棱錐問題的一般數(shù)學(xué)思想方法,這樣做,學(xué)生會感到自然,好接受。對教材的內(nèi)容則有所增減,處理方式也有適當(dāng)改變。
3、 教學(xué)目的
根據(jù)教學(xué)大綱的要求,本節(jié)教材的特點和高一學(xué)生對空間圖形的認(rèn)知特點,我把本節(jié)課的教學(xué)目的確定為:
(1) 通過棱錐,正棱錐概念的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生知識遷移的能力及數(shù)學(xué)表達(dá)能力;
(2) 領(lǐng)會應(yīng)用正棱錐的性質(zhì)解題的一般方法,初步學(xué)會應(yīng)用性質(zhì)解決相關(guān)問題;
(3) 通過對正棱錐中相關(guān)元素的相互轉(zhuǎn)化的研究,提高學(xué)生的空間想象能力以及空間問題向平面轉(zhuǎn)化的能力;
(4)
3、 進行辯證唯物主義思想教育,數(shù)學(xué)審美教育,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。
4、 教學(xué)重點,難點,關(guān)鍵
對于高一學(xué)生來說,空間觀念正逐步形成。而實際生活中,遇到的往往是正棱錐,它的性質(zhì)用處較多。因此,本節(jié)課的教學(xué)重點是通過對具體問題的分析和探索,自然而然地引出正棱錐的最重要性質(zhì)及其實質(zhì);而如何將空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題來解決?本節(jié)課則通過抓住正棱錐中的基本圖形這一難點實現(xiàn)突破,教學(xué)的關(guān)鍵是正確認(rèn)識正棱錐的線線,線面垂直關(guān)系。
二、 教法分析
類比聯(lián)想、研究探討、直觀想象、啟發(fā)誘導(dǎo)、建立模型、學(xué)會應(yīng)用、發(fā)展?jié)撃?、形成能力、提高素質(zhì)。
由于本節(jié)課安排在立體幾何學(xué)習(xí)的中期,正是進一步培養(yǎng)學(xué)生形成空
4、間觀念和提高學(xué)生邏輯思維能力的最佳時機,因此,在教學(xué)中,一方面通過電教手段,把某些概念,性質(zhì)或知識關(guān)鍵點制成了投影片,既節(jié)省時間,又增加其直觀性和趣味性,起到事半功倍的作用;另一方面,在教學(xué)中并沒有采取把正棱錐性質(zhì)同時全部講授給學(xué)生的做法,而是通過具體問題的分析與處理,將正棱錐最重要的性質(zhì)這一知識點發(fā)現(xiàn)的全過程逐步展現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生體會知識發(fā)生、發(fā)展的過程及其規(guī)律,從而提高學(xué)生分析和解決實際問題的能力。
三、 學(xué)法指導(dǎo)
教學(xué)矛盾的主要方面是學(xué)生的學(xué)。學(xué)是中心,會學(xué)是目的。因此,在教學(xué)中要不斷指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。根據(jù)立體幾何教學(xué)的特點,這節(jié)課主要是教給學(xué)生“動手做,動腦想;嚴(yán)格證,多訓(xùn)練,勤鉆
5、研?!钡难杏懯綄W(xué)習(xí)方法。這樣做,增加了學(xué)生主動參與的機會,增強了參與意識,教給學(xué)生獲取知識的途徑;思考問題的方法。使學(xué)生真正成為教學(xué)的主體。也只有這樣做,才能使學(xué)生“學(xué)”有新“思”,“思”有所“得”,“練”有所“獲”。學(xué)生才會逐步感到數(shù)學(xué)美,會產(chǎn)生一種成功感,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣;也只有這樣做,才能適應(yīng)素質(zhì)教育下培養(yǎng)“創(chuàng)新型”人才的需要。
四、 教學(xué)流程
1、 課題引入
上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了棱柱的有關(guān)知識,當(dāng)棱柱的上底面縮為一點時,想一想,其底面,側(cè)棱有何變化?
(可將金字塔,帳篷的圖片以及不同棱錐的模型依次出示給學(xué)生)
將現(xiàn)實生活的實例抽象成數(shù)學(xué)模型,獲得新的幾何體――棱錐。(
6、板書課題)
2、 引導(dǎo)啟發(fā)
請同學(xué)們描述一下棱錐的本質(zhì)特征?(學(xué)生觀察模型,提示學(xué)生可以從底面,側(cè)面的形狀特點加以描述)
結(jié)論:(1)有一個面是多邊形;
(2)其余各面是三角形且有一個公共頂點。
由滿足(1)、(2)的面所圍成的幾何體叫做棱錐。
(設(shè)計意圖:由觀察具體事物,經(jīng)過積極思維,歸納、抽象出事的本質(zhì)屬性,形成概念,培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力,提高學(xué)習(xí)效果。)
E
A
B
C
D
O
S
――棱錐的頂點
――棱錐的側(cè)棱
――棱錐的底面
棱錐的高――――
觀察圖1:依次逐個介紹棱錐各個部分
名稱及表示法。表示法:棱錐S-ABCDE
或
7、棱錐S-AC。與棱柱相似,棱錐可以按
底面多邊形的邊數(shù)分為三棱錐,四棱錐、
五棱錐,···,n棱錐。
(設(shè)計意圖:從簡處理棱錐的表示法,
分類等,為后面重點解決正棱錐的性質(zhì)問
題節(jié)省時間。)
由于實際生活中,遇到的往往是一種
特殊的棱錐――正棱錐,它的性質(zhì)用處較多。
所以下面重點研究正棱錐的概念及性質(zhì)。
通過對比正棱柱的定義,讓學(xué)生描述正棱錐。
(拿出各式各樣的棱錐模型讓學(xué)生辨認(rèn))
討論:底面是正多邊形的棱錐對嗎?聯(lián)想正棱柱的定義,棱柱補充幾點后才是正棱柱?
結(jié)論:底面是正多邊形,并且頂點在底面射影是底面中心。為什么?
(設(shè)計意圖:采用觀察、聯(lián)想、類比、猜想、發(fā)現(xiàn)的方
8、法引出正棱錐的定義比課本直接給出顯得自然,學(xué)生好接受)
3、 引導(dǎo)證明
E
A
B
C
D
O
S
正棱錐的頂點在底面的射影是底面下多邊形中心,這是正棱錐的本質(zhì)特征。它決定了正棱錐的其他性質(zhì)。下面以正五棱錐為例,請同學(xué)們說出其側(cè)棱,各側(cè)面有何性質(zhì)?(將圖2出示給學(xué)生)
結(jié)論:各棱相等,各側(cè)面是全等的等腰三角形。
為什么?
(學(xué)生口答證明)(略)
如果我們把等腰三角形底邊上的高叫做正棱錐
的斜高,請在圖2中作出兩條斜高。(學(xué)生作出。)(略)
F
G
結(jié)論:兩條斜高相等。為什么?(學(xué)生回答)
想一想:正棱錐的斜高與高有什么關(guān)系?
結(jié)論:斜高大于高,為什么?(可
9、啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系
垂線段,斜線段的有關(guān)知識,然后回答)
小結(jié):對于一般棱錐其側(cè)面不一定是等腰三角形。棱錐的高是指頂點到底面的距離,垂足可以在底面多邊形內(nèi),也可以在底面多邊形外,我們剛才所得到的性質(zhì)都是對正棱錐而言的。
(設(shè)計意圖:再次讓學(xué)生領(lǐng)會類比、觀察、猜想等合情合理得到正棱錐的性質(zhì)之一并加以證明,培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力的同時,訓(xùn)練學(xué)生數(shù)學(xué)思維的嚴(yán)謹(jǐn)性。)
A
B
C
D
O
M
S
4、 揭示本質(zhì)
下面我們來研究如何利用正棱錐的性質(zhì)解決具體問題:
例一:已知:正四棱錐S--ABCD中,底面邊長為2,斜高為2。
求:(1)側(cè)棱長;
(2)棱錐的高;
(3)
10、側(cè)棱與底所成的角的正切值;
(4)側(cè)面與底面所成的角;
依題意,需畫出正四棱錐的直觀圖,圖3,
(簡要說明畫法,邊說邊畫,下一節(jié)才講直觀圖畫法)
師生共同分析:需求哪量?怎樣與已知聯(lián)系?
(稍停后,學(xué)生口述,教師板書)
學(xué)生甲:連結(jié)SO,由正棱錐的性質(zhì)有SO⊥面ABCD,取BC中點M,連結(jié)SM,OM,因為等腰△SBC,所以SM⊥BC在Rt△SMB中,SM=2,BM=BC=1,所以SB=。
學(xué)生乙:Rt△SOM中,OM=AB=1,所以SO=。
學(xué)生丙:因為SO⊥面AC ,所以∠SBO為側(cè)棱與底面所成的角,在Rt△SOB中。tg∠SBO==.
學(xué)生?。阂驗镾M⊥BC,OM⊥B
11、C,所以∠SMO為側(cè)面與底面所成的二面角的平面角,在Rt△SMO中,cos∠SMO==,所以∠SMO=60°。
S
O
B
M
R
r
h
h′
ι
解題中用到的每一個直角三角形在圖3中用彩筆描出,4個直角三角形圍成一個小三棱錐!
將圖3做成抽拉片,把彩色部分抽拉出,
讓學(xué)生看起來更直觀。圖4。
讓學(xué)生逐一回答圖4中每一個直角三角形
三邊的意義及涉及到的線面角、面面角。
小結(jié):推廣到一般正棱錐中都存在這個小
三棱錐,它是正棱錐中的基本圖形,是正棱錐
的關(guān)鍵部分。它集中反映了正棱錐的線面關(guān)系
,將正棱錐中基本量L,h,h′,a,R,r,以
及側(cè)棱與底面所
12、成角,側(cè)面與底面所
成的角,通過四個直角三角形有機地聯(lián)系在一起,因而解題時可將題目中各量轉(zhuǎn)化進這個小三棱錐中進行計算。
A
B
D
C
O
V
(設(shè)計意圖:通過對例題的分析與研究,自然地引出棱錐的最重要的性質(zhì)的表現(xiàn)特征,讓學(xué)生領(lǐng)會從特殊到一般的解題思維策略。為解決一般正棱錐問題鋪平道路,使學(xué)生深刻領(lǐng)悟到分析問題和解決問題的途徑和一般方法。
5、 運用
例2,已知:正三棱錐V-ABC,VO為高,
AB=6,VO=,求側(cè)棱長及斜高。
(要求學(xué)生獨立思考,多種方法求解)
幫助學(xué)生理清題意,作出圖形,圖5。
(設(shè)計意圖:在例一的基礎(chǔ)上,讓
學(xué)生自己分析,按照所獲得的解題方法完
成解題過程,訓(xùn)練解題技能,并通過一題
多解,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。)
6、 小結(jié):
(1)本節(jié)課重點研究了正棱錐的性質(zhì),揭示了正棱錐的最本質(zhì)特征?!。?)掌握用基本圖形去解決正棱錐中有關(guān)問題的方法。
(設(shè)計意圖:使學(xué)生對本節(jié)課所學(xué)知識的結(jié)構(gòu)有一個清晰的認(rèn)識,能抓住重點進行課后復(fù)習(xí))
7、 作業(yè)布置:
課本P62,2。3
補充題:已知:正棱錐的底面邊長為a ,底面多邊形的邊心距為r,棱錐的高為h,
求:它的側(cè)棱長。
(設(shè)計意圖:使學(xué)生能鞏固本節(jié)課所學(xué)知識和所獲得的解題方法,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)學(xué)習(xí)的習(xí)慣,同時,對有余力的學(xué)生留出自由發(fā)展的空間)