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高中数学必修2立体几何教材分析报告和教学建议
难点:球的表面积与体积公式的推导.
教学建议:
1.应从学生熟悉的正方体、长方体的侧面展开图入手探究展开图和表面积的关系.
2.通过对球的表面积、体积公式的运用,加深学生对公式的认识,突出公式在实际问题解决中的作用.
§3点、线、面之间的位置关系(10课时)
基本要求
发展要求
说明
1.了解平面的概念,掌握平面的画法及表示.了解平面的基本性质,即公理1、2、3及其推论1、推论2和推论3,了解平行公理(即公理4)与等角定理.
④ 会画某些建筑物的视图与直观图(在不影响图形特征的基础上,尺寸、线条等不作严格要求).
⑤ 了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式(不要求记忆公式).
(2)点、直线、平面之间的位置关系
① 理解空间直线、平面位置关系的定义,并了解如下可以作为推理依据的公理和定理.
◆公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点在此平面内.
(1)正方体;(2)长方体;(3)三棱锥;(4)四棱锥;(5)三棱台.学生通过动手做,亲身体验柱、锥、台的结构特征,必会帮助学生逐步形成空间想像能力.
2.用斜二测画法画直观图,关键是掌握画水平放置的平面图形,它是画空间几何体直观图的基础.而水平放置的平面图形的画法可以归结为确定点的位置的画法.在平面上确定点的位置我们可以借助直角坐标系来完成,因此画水平放置的直角坐标系是学生首先要掌握的方法.通过例题的教学使学生明确画直观图的基本要求.
◆如果一条直线与一个平面平行,经过该直线的任一个平面与此平面相交,那么这条直线就和交线平行.
◆如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线相互平行.
◆垂直于同一个平面的两条直线平行.
◆如果两个平面垂直,那么一个平面内垂直于它们交线的直线与另一个平面垂直.
③ 能运用公理、定理和已获得的结论证明一些空间位置关系的简单命题.
②视图中缺少应有的线段,尤其是缺少该用虚线描绘的不可见的物体轮廓线、分界线和棱.如常将四棱锥S-ABCD的三视图作成图(10)而非图(11),即俯视图中缺少棱SC。
(10) (11)
③主视图、左视图和俯视图的大小不符合“长对正、高平齐、宽相等”的要求.
§2空间几何体的表面积与体积(3课时)
基本要求
发展要求
三、教材分析:
(一)教学目标:
1.理解柱、锥、台、球的结构特征,了解二面角及其平面角的概念,掌握空间点、直线、与平面之间的位置关系分类。
2.理解三视图画法的规则,能画简单几何体的三视图,掌握斜二测画法,能作简单几何体的直观图,了解柱、锥、台、球表面积和体积的计算公式,并能计算一些简单组合体的表面积和体积,理解并掌握平行关系和垂直关系的判断和性质,能利用公理和基本定理证明简单的几何命题。
高中数学必修2立体几何教材分析和教学建议
立体几何内容的设计:
1.定位:定位于培养和发展学生把握图形的能力,空间想象与几何直观能力、逻辑推理能力等。强调几何直观,合情推理与逻辑推理并重,适当渗透公理化思想。
2.内容处理与呈现:按照从整体到局部的方式展开:柱、锥、台、球 → 点、线、面→ 侧面积、表面积与体积的计算(如图1),而原教材是点、线、面→ 柱、锥、台、球,即从局部到整体(如图2),突出直观感知、操作确认,并结合简单的推理发现、论证一些几何性质.
难点:文字语言、符号语言与图形语言的转化;对异面直线的认识.
教学建议:
1.平面的基本性质虽仅为了解,但却是进一步研究空间点、线、面位置关系的基础,在教学中,可以先给出一些实物图片,旨在激发学生学习空间图形的兴趣,然后引入最简单的几何体——长方体模型,有关点、线、面用彩色来突出,让学生仔细的观察;设计一些实例,再给出实物图片,,让学生觉得四个公理确实是显而易见的;设计一幅实物图片和直观图形进行对比,使学生从平面到空间理解等角定理,显得更直观、更可信.
1.能用运动Байду номын сангаас观点整体认知柱、锥、台、球.
2.通过本节学习,进一步体会观察、比较、归纳、分析等一般科学方法的运用.
1.柱、锥、台、球的结构特征只须通过实例概括,不必证明.
2.空间几何体的性质不必深入挖掘.
重点:让学生感受大量空间实物及模型,概括出柱、锥、台、球的结构特征,会用斜二测画法画空间几何体的直观图.
立体几何初步是初等几何教育重要内容之一,它是在初中平面几何学习的基础上开设
的,以空间图形的性质、画法、计算以及它们的应用为研究对象,以演绎法为研究方法.通
过对三维空间的几何对象进行直观感知、操作确认、思辨论证,使学生的认识水平从平面图
形延拓至空间图形,完成由二维空间向三维空间的转化,发展学生的空间想象能力,逻辑推理能力和分析问题、解决问题的能力.
难点:如何让学生概括柱、锥、台、球的结构特征.
教学建议:
1.新课标在几何教学中强调几何学习的直观性,强调实物、模型对几何学习的作用.因此对柱、锥、台、球的学习需要从实物图形的感知出发,抽象出其本质特征,来建立多面体、旋转体的概念,进一步研究它们的结构和分类.课外可让学生动手做一做,更直接的感受空间几何图形的特征.如建议学生用纸板或游戏棒或细铁丝(作骨架)做出下列几何体的模型:
3.内容设计:螺旋上升,分层递进,逐步到位.在必修课程中,主要是通过直观感知、操作确认,获得几何图形的性质,并通过简单的推理发现、论证一些几何性质.进一步的论证与度量则放在选修2中用向量处理.教材在内容的设计上不是以论证几何为主线展开几何内容,而是先使学生在特殊情境下通过直观感知、操作确认,对空间的点、线、面之间的位置关系有一定的感性认识,在此基础上进一步通过直观感知、操作确认,归纳出有关空间图形位置关系的一些判定定理和性质定理,并对性质定理加以逻辑证明,不是不要证明,而是完善过程,既要发展演绎推理能力,也要发展合情推理能力。
2.了解异面直线的定义,会说明两条直线是异面直线,并能正确画出两条异面直线,在画图过程中感知两条异面直线所成的角.
3.通过直观感知、操作确认,归纳出直线与平面平行、垂直以及两平面的平行、垂直的判定定理.
4.通过直观感知、操作确认,归纳并能证明出直线与平面平行、垂直以及两平面的平行、垂直的性质定理.
5.能运用已获得的结论证明一些空间位置关系的简单命题.
(4)从能力上,着重考查空间想象能力,即空间形体的观察分析和抽象的能力,要求是“四会”:(1)会画图——根据题设条件画出适合题意的图形或画出自己想作的辅助线(面),作出图形要直观虚实分明;(2)会识图——根据题目所给的图形,想象出立体的形状和有关的线面关系;(3)会析图——对图形进行必要的分解、组合;(4)会复图——对图形或其某部分进行平移、翻折、旋转、展开或实行割补术;考查逻辑思维能力和运算能力;考察探索能力。
2、考查热点:
1.能画出简单空间图形的三视图与直观图,且会把三视图、直观图还原成空间图形。注重培养学生的空间想象能力,
2.注重线面关系(线线平行、线面平行、面面平行之间的转移;线线垂直、线面垂直、面面垂直之间的转移;还有平行与垂直关系的转移)。
(1)从命题形式上看,立体几何解答题往往会设计成几个小问题,此类题往往以多面体为依托,考查线线、线面、面面的位置关系;空间角、面积、体积等度量关系,强调作图、证明和计算相结合。
理解以下判定定理.
◆如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行.
◆如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面都平行,那么这两个平面平行.
◆如果一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,那么该直线与此平面垂直.
◆如果一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面互相垂直.
理解以下性质定理,并能够证明.
(2)从内容上看,(1)线线、线面、面面的平行与垂直问题,重点考查直线与直线、直线与平面的位置关系,这类题既可考查多面体的概念和性质,又能考查空间的线面关系,并将论证与计算有机地结合在一起,可以比较全面的考查学生的能力。(2)简单几何体的侧面积、表面积和体积问题。
(3)从方法上来看,着重考查公理化方法,如解答题注重理论推导和计算相结合;考查转化的思想方法,如常把立体几何问题转化为平面几何问题来解决;考查模型化方法和整体考虑问题、处理问题的方法,如有时把形体纳入不同的几何背景之中,从而宏观上把握形体,巧妙的把问题解决;考查等体积变换法,以及变化运动的思想方法等。
更多地强调从具体情境或前提出发,进行合情推理,转向更全面的教育价值。
(二)教材解读:
§11.1空间几何体(4课时)
基本要求
发展要求
说明
1.认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构,了解柱、锥、台、球的概念.
2.了解画立体图形三视图的原理,并能画出简单几何图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等的简易组合)的三视图.能识别上述的三视图表示的立体模型,会用斜二测法画出立体图形的直观图.
说明
1.了解柱、锥、台、球表面积的计算公式,并能计算一些简单组合体的表面积;
2.了解柱、锥、台、球的体积公式,并能计算一些简单组合体的体积.
1.初步体验将空间问题转化为平面问题的思想方法;
2.体会柱、锥、台之间的关系
3.初步体会“积分”思想的应用.
祖暅原理可向学生形象地介绍,但不作了解要求.
重点:让学生了解柱体、锥体、台体、球的表面积和体积计算公式.
3.新课程立体几何初步新增加了三视图以及与实物图之间的转换.新增这些内容的目的
就是为了让学生更好的认识我们所生活的这个三维空间,能够准确地描述现实世界与图形
之间的关系,能从课本还原到现实,来解决生活、生产中的各种问题,发展学生对数学知
识的应用意识.例如,平行关系和垂直关系中都是从生活中的平行或垂直关系出发,引入
◆公理2:过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面.
◆公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线.