1、平面图形的密铺的教学设计教学目标:1。经历探索多边形密铺(镶嵌)条件的过程,进一步发展学生的合情推理能力,合作交流意识和一定的审美情趣,进一步体会平面图形在现实生中的广泛应用。2通过探索平面图形的密铺,知道任意一个三角形、四边形或正六边形可以密铺,并能运用这几种图形进行简单的密铺设计。3获得一些研究问题的方法和经验,发展思维能力,加深理解相关的数学知识。4通过获得成功的体验和克服困难的经历,增进应用数学的自信心。学情分析:1 学生的认知基础:学生已经掌握了图形的平移和对称,掌握了多边形的内角和、外角和公式、正多边形等,在日常生活中见到用瓷砖密铺的实例,具有了一定的生活经验。通过动手实践、自主探
2、索与合作交流等学习方式,经过教师的引导和启发,会发现多边形可以密铺的条件。2 学生的年龄心理特点:学生具有很强的感性认知基础,通过美术课的学习,能进行简单的图案设计。对一些具体的实践活动十分感兴趣。表现欲强,思维敏捷。教学重点:图形密铺在现实生活中的意义。教学难点:图形密铺的原理。教学方法:动手实践、自主探索与合作交流教具准备:四个形状、大小全相同的三角形和任意四边形,投影仪和自制的投影片教学过程:1 情境创设,导入新课师:在党的富民政策的影响下,农村的住房条件有了很大的改变,同学们说说看,你家的住房是怎样的?生:一般是楼房,家里都用瓷砖装修,客厅里用正方形的瓷砖装修,看上去很漂亮。师:我们的
3、学校教学大楼的外墙上用什么形状的瓷砖装修?生:教学大楼外墙是用长方形的瓷砖,实验大楼上也有用平行四边形的瓷砖。师:这些装修有什么共同的特征呢?请同学们思考后,说一说你的看法。生:都是用同一种形状、大小全相同的瓷砖拼接,都拼得很严密,没有空隙。师:还有没有要补充的?生:我从美术书上看到一种图案是用几种图形拼接的。师:很好。还有没有其他要补充的?生:没有空隙还不行,还要有不重叠这个条件。师:回答不错,哪位同学能完整地叙述一下。这就是我们今天要探索的主题:板书、平面图形的密铺及其定义。用形状、大小完全相同的一种或几种图形拼接,彼此之间不留空隙、不重叠地铺成一片,这就是平面图形的密铺,又称平面图形的镶
4、嵌。设计意图:用学生已有的知识经验,通过观察、抽象、归纳。自己主动构建图形的镶嵌这个概念。进一步培养学生合作交流的意识和发展思维能力。有利于创设民主和谐的课堂氛围,注重师生之间的情感交流,激发了学生的学习兴趣。2 动手实践,探究新知师:提出问题:(1) 用形状、大小完全相同的三角形能否密铺?动手做一做。(2) 用同一种四边形可以密铺吗?用自己的模型做一做。(3) 在上述密铺的图案中,观察每个拼接点处有几个角?它们与这种图形的几个内角有什么关系?生:两人一组,利用手中的任意三角形和四边形尝试密铺。然后小组交流学习。师:让几个小组到黑板上展示密铺的图案。设计意图:培养学生合作交流的意识和动手实践的
5、能力。在学习尝试密铺的过程中,教师深入到学生当中去,进行适当的引导,发挥教师的引导者和合作者的作用。让学生体验成功的喜悦。师:将学生密铺的图案在黑板上呈现。用教具再演示一次,帮助学有困难的学生构建新知。图 1 图 2师:对照黑板上的图形,说一说小组获得的经验。别的同学要认真听取别人的意见。生:在用三角形密铺的图案中,每个拼接点处有 6 个角,它们可以组成两个三角形的内角,它们的和为 3600。生:我们小组讨论认为,一个三角形的三个不同的内角要拼在同一顶点处,构成夹角。生:用四边形密铺时,每个拼接点处有 4 个角,恰好是一个四边形的四个内角,它们的和也是 3600。且相等的边要重合。师:通过学习
6、,我们得到密铺的条件是什么? 生:密铺的条件是保证每个拼接点处各角之和为 3600,且将相等的边要重合。师:你能画出用长方形、平行四边形和正方形的密铺图案吗?生:动手操作。设计意图:培养学生的语言表达能力,体会团队合作的重要性,促进学生全面和谐地发展。使学生人人都能学到所学的知识,同时培养学生的合情推理能力和猜测能力。3 尝试发现,理解新知师:使用某种正多边形,它能否密铺?这显然与它的内角大小有关,为了探索这个问题。请完成下表,出示投影正多边形的边数 3 4 5 6 7 8正多边形的内角和 1800 3600正多边形的每个内角 600 900的度数师:哪几个正多边形能密铺?说说你的理由?生:通
7、过上表我发现正三角形 、正方形、正六边形都是可以的,因为正三角形 、正方形、正六边形的内角分别是 600、90 0 和 1200。由上在面探索密铺的条件可知,6 个 600 能拼成3600,4 个 900 能拼成 3600,3 个 1200 能拼成 3600。师:哪正五边形和正八边形可以密铺吗?生:不可以,因为 N 个 1080 等于 3600,N 没有正整数解。同理正八边形也不行。师:在正多边形能密铺的这个问题中,只有正三角形,正方形、正六边形,而任意三角形和四边形也能进行密铺。下面请同学们完成用正三角形,正方形、正六边形进行密铺的图案,生:设计正多边形密铺的图案 。师:想一想,为什么用一种
8、正多边形铺满地面时只有正三角形、正四边形和正六边形三种呢?师:按密铺的定义知:用 个正 边形使它们的个内角和是 3600。而正 边形的每一个内knn角是多少度呢?能得到一个什么方程?生:正 边形的每一个内角等于 ,所得到的方程是 =3600,但n0182k182我们不会解?师:下面我们来探究其解法,上式可以得出: 而 为正整数,则,42nk一定是 4 的约数,所以 只能为 3、4、6。2nn设计意图:教师恰当地设计问题,使学生的认识由感性上升到理性,培养学生的合情推理能力,巩固密铺的原理,进一步培养学生的思维能力,发挥教师的引导者和合作者的作用。对学生密铺图案的评比,使学生感受到成功的喜悦并受
9、到美的熏陶。4 巩固新知,创新设计做课本第 112 页的第一题和第二题。阅读课本 P112 上的读一读,思考有哪几种图形的组合能进行密铺?其原理是什么?师:多边形组合能进行密铺的原则是保证每个拼接点处各角之和是 3600设计意图:通过习题练一练,巩固所学的知识,同时通过观察发现,多种图形密铺的实例,激发学生的创造欲望,体会理论指导实践的道理。加深理解相关的数学知识,增进应用数学的自信心。意在展示密铺的图案的丰富多彩性,同时,为有兴趣的学生研究多种多边形的密铺、不规则图案的密铺提供了范例。5 师生小结本节课有哪些收获?生:密铺的条件是保证每个拼接点处的内角和是周角。生:任意三角形和四边形能进行密
10、铺。生:正多边形密铺地面时只有正三角形、正四边形和正六边形三种。生:将正三角形、正四边形的某一部分进行平移,所得到的图形也能进行密铺,如课后的练习。生:正多边形的组合也能进行密铺,如书后的读一读。通过本课的学习,你得到的研究方法和策略是什么?师:观察实例 动手实践 发现规律 得出结论 数学的应用设计意图:让学生尝试总结概括,巩固所学的知识,继续获得一些研究问题的方法和经验,在学生总结概括不全的时候,发挥教师的引导者和合作者的作用。6 作业:(1) 做课本 P113 页的习题 4.12 中的第一题和第三题。 (必做题)(2) 试一试:同时用边长相同的正八边形和正方形能否进行密铺?画出你所得到的图
11、案。 (选做题)(3) 向父母解释现实生活中一些图形能镶嵌的道理,同时根据自己的爱好为某个建筑物设计美丽的图案。 (选做题)设计意图:根据学生的知识水平状况,分层设计练习,符合学生的认知水平,让不同的人在数学上得到不同的发展。通过选做题,来培养学生将所学的知识应用于实际之中,做到学以致用。教学反思:本节课教学从学生所熟悉的生活实际出发,从中获取大量的感性认识,通过合作交流学习,得出密铺的概念,从动手实践中得出一般规律,渗透了由实践、理论、再实践的过程,渗透了由简单到复杂的数学思想,体现了“人人学有价值的数学,不同的人在数学上得到不同的发展”的教学理念。在学生动手实践中,学生能画出一幅幅异常精美
12、的图案设计,成功的喜悦之情溢于言表,使学生受到美的熏陶,融合美术与数学之间的联系。存在不足:(1) 学生的活动较多,教师要善于发现学生在实践中存在的问题,做好点拨和引导,使学生活动有序进行。(2) 对密铺的原理在解释为什么是正三角形、正四边形和正六边形的时候,是否有点难?教学点评:本节课的教学设计是以学生活动为中心,经历了“观察、实践、探索规律、知识应用”的过程,在问题情境的设计上,符合学生已有的知识经验。在获得知识的同时,对学生进行了思想政治教育,在学生动手实践中,先让学生知道任意三角形和四边形都能镶嵌,然后研究正多边形的密铺,最后用密铺的原理说明为什么正五边形等不行的道理和正三角形、正四边形中的某一部分进行平移也可进行密铺。通过学生设计密铺的图案,让学生体验创造的乐趣,体会数学的实际应用价值。教学中转变了学生的学习方式,如先让学生从日常生活中发现密铺并提出问题,然后引导学生应用所学的多边形的内角和公式来分析和解决问题。在学生的作业设计中,体现了分层教学的原则,保证让每一个学生都能获得所必需的知识。在学生的学习中,教师关注学生的活动,体现了“以学生的发展为本的”宗旨。