探秘光影世界
——29.1投影(第一课时)教案
教学目标
1.
了解投影、投影线、投影面、平行投影和中心投影的概念;初步知道平行投影和中心投影存在区别.
2.
通过观察、想象,能够在投影面上画出平面图形的中心投影,通过影子能够分析出点光源的具体方位.
能够自主分析简单中心投影情景下的影长变化规律.
3.
通过对传统皮影戏和手影游戏的认识,体会中心投影在生活中的应用,激发学生学习数学的兴趣,让学生在活动中体会学习数学的快乐,渗透德育教育于数学教学当中.
4.
通过欣赏、观察和探究各种投影现象,经历观察、操作、想象、推理、交流等数学活动,发展空间观念.
5.
通过探究中,由影长变化规律到定量分析问题的过程,感受到定量使问题精确.
重点:在投影面上,画出平面图形的中心投影
难点:在投影面上,画出平面图形的中心投影
学情分析
按照人教版的教材安排,学生在以往的学习中,已经具有了一定的平面图形与立体图形的知识.另外在生活中对影子也有着丰富的体验.这些内容都为这节课的学习打下了坚实基础.但在本节课的教学中,不可避免地要涉及立体几何中的一些基础知识.例如空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系,但是学生在此前对这些知识缺乏系统的学习,只有一些感性的认识.这是本节课学习的障碍.
教法设计
这部分内容对学生空间观念的培养起着重要作用,为了尽可能多的创造发展学生空间观念的机会.采用情境引入、讲练结合法和实验探究为主的教学方法.通过情境激发学生的学习热情;通过讲授使学生知道投影的相关概念;通过练习及时反馈和矫正学生对知识的理解;通过实验探究使学生经历分析简单中心投影情景下的影长变化规律,发展学生的空间观念.
知识线索
教学活动
设计意图
情境
引入
情境设置
多媒体展示动画片宝莲灯中天狗食月的画面,表现远古时期人们对自然现象的敬畏心理.
问题1.后来人们认识了影子,利用影子从事各种活动,为人类服务.这些图片代表了什么呢?(展示利用影子的各种图片)
(手影表演、测定时间、影子舞蹈、医用、制图)
秉承活动原理:富有感染力的天狗食月的画面吸引了学生的眼球,聚焦了学生的注意力,激发学生的学习热情.后面丰富的图片开阔了学生的视眼.
投影、投影线、投影面概念讲解
过渡语:影子的用途既然有如此广泛,今天我们就来探究一下影子的世界.
投影相关概念:一般地,用光线照射物体,在某个平面(地面、墙壁等)上得到的影子叫做物体的投影,照射光线叫做投影线,投影所在的平面叫做投影面.
讲解要点:太阳是光源、人是遮挡物、地面是屏幕.结合图片讲解投影相关概念.
问题1.图片中影子在哪些地方呢?
启发要点:提出问题的同时,手指向影子所处的不同位置.影子有的在多个平面上,有的只在一个平面上.
过渡语:图片中的树木,一部分影子在地面上,还有一部分影子在墙面上,感觉影子很复杂.柿子专挑软的捏,今天我们先探究,影子落在像一张白纸的平面上.
问题3.我们再一研究一下生活中的光线.你认识下列物体吗?
(灯塔、探照灯)
问题4.他们发出的光线给我们的感受是不是有些不同呢?你能用生活中的物体来类比光线的形状吗?(多媒体图片展示)
讲解要点:让学生体会到点光源产生的投影线和平行光源产生投影线的区别.
利用下面两幅图形类比两种投影线
结合太阳下小孩的图片,讲授投影、投影面和投影线的概念.使学生对概念有形象直观的认知.
大量生活中的图片,让学生感受到投影现象就在我们身边,认识投影面的复杂性.
通过蒲公英类比灯塔(点光源)的投影线和米粉类比探照灯(平行光源)的投影线,认识两种投影线;
平行投影与中心投影的概念、以及感受两种投影的区别
有时光线是一组互相平行的射线,例如探照灯光的一束光中的光线,由平行光线形成的投影是平行投影.
由同一点(点光源)发出的光线形成的投影叫做中心投影.
讲解要点:相合图形引导学生观察平行投影和中心投影,理解平行投影和中心投影的概念.
问题.观察上面两幅图片,平行投影与中心投影产生的投影有区别吗?(有)
讲解要点:让学生知道上面两幅图只是一种特殊情况,以后还将进一步学习许多其它的区别.
通过图片介绍平行投影与中心投影,并观察感受到平行投影和中心投影存在的区别.
作中心投影和找点光源具体方位
过渡语:平行投影的变化是多样的,下节课再探究其内容.本节课我们探究中心投影.
问题:你知道这位老人家在做什么吗?(多媒体展示老人表演皮影戏的画面)
(皮影戏)
例题:请画出图中两根木棍在光源O下的投影.
练习1.
请分别画出图中两根木棍在光源O下的投影.
练习2.
根据图中木棍及其投影确定光源位置.
练习3.
同一时刻,两根木棍的投影如图,请画出图中另一根木棍的投影.
通过对传统皮影戏的介绍,让学生了解中国的传统文化,渗透德育教育于数学教学当中.
通过例题和题组训练,达到能够在投影面上画出平面图形的中心投影;通过影子能够分析出点光源的具体方位;发展学生的空间观念.
中心投影下,探究影长变化规律
特别说明:以下探究的问题情境是用生活中的语言进行描述的,避免了审题给学生带来的障碍.但同时也使得问题描述不够严谨,可能会使学生产生歧义.在课堂上教师利用场景帮助学生深入理解情境中,点、线、面三者之间的位置关系,避免学生理解上产生歧义.教学流程上先利用几何画板动态演示中心投影的变化过程,而后学生归纳,最后利用问题反馈学生的认知程度.
探究一:如图,AB是木棍在光源O下的投影;
观察实验:当木棍从左往右移动时,影子AB的长度如何变化?
思考问题:小明比小强高15cm,那么在同一路灯下(
)
A.
小明的影子比小强的影子长
B.
小明的影子比小强的影子短
C.
小明的影子和小强的影子一样长
D.
无法判断谁的影子长
探究二:如图,CD是木棍AB在光源O下的投影;
观察实验:当木棍AB自下向上移动时,其影子CD如何变化?
思考问题:当木棍AB运动到什么位置时,AB的长是影子CD长的一半?
探究三:如图,光源O的正下方有一直立的木杆AB;
观察实验:当木杆AB绕B点按顺时针方向旋转直至到达地面时,影子的长度如何变化?
思考问题:在上述变化过程中,影子何时达到最长?
探究四:如图,△DEF是△ABC在光源O下的投影;
观察实验:当△ABC自下向上运动时,其投影△DEF如何变化?
思考问题:当点B在OE何处时,△ABC的面积是其投影△DEF面积的四分之一?
特别说明:人教版教科书把投影内容安排在相似三角形和位似变化内容之后.实际教学中,根据当地学情适当调整教学难度.
通过数学实验,实现影子的动态变化.使得抽象的过程,变得具体直观,易于学生接受.提高学生的观察、归纳和空间想像力.
通过处理定量问题,培养学生定量分析问题的素养.
梳理与升华(课堂小结与布置作业)
小结:
1.概念:投影、投影线、投影面、平行投影和中心投影的概念.
2.
两种技能:(1)在投影面上画出平面图形的中心投影;(2)通过影子能够分析出点光源的具体方位.
3.
在探究中,由影长变化规律到定量分析问题,感受到定量使问题精确.
拓展:
“知道的越多,问题也就越多”.今天我们探究了中心投影的相关内容,那平行投影又会给我们带来些什么呢?(多媒体展示图片)
作业:1.寻找生活中的一个物体,设想一个中心投影的场景并画出其中心投影.
2.预习平行投影
通过知识的梳理,构建科学的知识系统
.
通过拓展环节的设置,使学有余力的同学,获得更大的发展空间.
特别说明:考虑到这是本章的第一课时和学生的认知结构,探究中仅涉及平面图形(线段与三角形)在平面上的中心投影,而没有涉及立体图形在平面上的中心投影.
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