1.2.3 空间几何体的直观图多媒体教案及点评

“空间几何体的直观图”的教学设计

一、教材分析 本节课《空间几何体的直观图》选自普通高中课程标准实验教科书《数学》人教A版必修2第一章的第二节第二课时，课标对空间几何体的直观图的教学要求为：掌握斜二测画的规则，并且会用它来画一些简单空间几何体的直观图。教材首先让学生从具体实例出发，引导学生由特殊到一般，由具体到抽象，由例题到画法，最后总结出斜二测画法的一般步骤。在教学时，不能认为这部分的要求是降低了，讲课时，要领会新课标的意图，加强动手能力的培养，引导学生作图的同时，学会类比，学会推理。

二、学情分析 空间几何体的直观图学生并不陌生，前面已经见到了很多，只是没有指出来，但是空间几何体的斜二测画法是新概念，新教材并未叙述其原理，而是注重其的应用，关键直观图的斜二测画法直观图的画法可归结为确定点的位置的画法而在平面确定点的位置，借助于平面直角坐标系，确定了点的坐标就确定点的位置因此，画水平放置的平面直角坐标系应当是学生首先要掌握的。在教学中，要引导学生体会画水平放置的多边形的直观图的关键是确定多边形顶点的位置，值得注意的是直观图的教学应注意引导学生正确把握图形尺寸大小之间的关系. 三、教学三维目标 1.

知识目标：掌握斜二测画的规则，并且会用它来画一些简单空间几何体的直观图。

2.

能力目标：由特殊到一般，由具体到抽象，由例题到画法，倡导学生动手实践，提高学生识图和画图的能力，培养探究精神。 3.

情感目标：通过创造情境激发学生学习数学的兴趣和热情，鼓励合作交流、互助交流，培养创新意识。 四、教学重难点 1．教学重点：使学生掌握空间几何体的直观图的画法；能由直观图想象出对应的几何体并能由几何体的三视图画出其直观图。 2．教学难点：绘制空间几何体的直观图时，如何选择合适的坐标系。

五、教学方法与手段 1．教学方法：诱思探究教学法 2．教学手段：多媒体

实物模型

六、教学准备 1．教师教学准备：六边形模型，长方体模型，图片，本节课的教学课件. 2．学生学习准备：课前学生预习过本节课的内容，画图工具．

七、教学过程设计 （一）创设情境、引入课题（由具体情景及经典建筑图片引入课题）

（二）合作探究

提出问题

①如何用斜二测画法画水平放置的正六边形的直观图？

②上述画直观图的方法称为斜二测画法，请总结其步骤. ③探求空间几何体的直观图的画法.用斜二测画法画长、宽、高分别是4 cm、3 cm、2 cm的长方体ABCD—A′B′C′D′的直观图. ④用斜二测画法画水平放置的平面图形和几何体的直观图有什么不同？并总结画几何体的直观图的步骤.

活动：①和③教师首先示范画法，并让学生思考斜二测画法的关键步骤,让学生发表自己的见解，教师及时给予点评. ②根据上述画法来归纳. ③让学生比较两种画法的步骤. 讨论结果：①画法：1°如图1（1），在正六边形ABCDEF中，取AD所在直线为x轴，对称轴MN所在直线为y轴，两轴相交于点O.在图1(2)中，画相应的x′轴与y′轴，两轴相交于点O′，使∠x′O′y′=45°. 2°在图1(2)中，以O′为中点，在x′轴上取A′D′=AD，在y′轴上取M′N′=1MN.以点N′为中点画B′C′平行于x′轴，并且等于BC；再以M′为中2点画E′F′平行于x′轴，并且等于EF. 3°连接A′B′，C′D′，D′E′，F′A′，并擦去辅助线x′轴和y′轴，便获得正六边形ABCDEF水平放置的直观图A′B′C′D′E′F′〔图1(3)〕.

图1 ②步骤是：1°在已知图形中取互相垂直的x轴和y轴，两轴相交于点O.画直观图时，把它们画成对应的x′轴与y′轴，两轴交于点O′，且使∠x′O′y′=45°(或135°)，它们确定的平面表示水平面. 2°已知图形中平行于x轴或y轴的线段，在直观图中分别画成平行于x′轴或y. 3°已知图形中平行于x轴的线段，在直观图中保持原长度不变，平行于y轴的线段，长度为原来的一半. ③画法：1°画轴.如图2，画x轴、y轴、z轴，三轴相交于点O，使∠xOy=45°，∠xOz=90°.

图2 2°画底面.以点O为中点，在x轴上取线段MN，使MN=4 cm;在y轴上取线段PQ，使PQ=3cm.分别过点M和N作y轴的平行线，过点P和Q作x轴的平行线，设2它们的交点分别为A、B、C、D，四边形ABCD就是长方体的底面ABCD. 3°画侧棱.过A、B、C、D各点分别作z轴的平行线，并在这些平行线上分别截取2 cm长的线段AA′、BB′、CC′、DD′. 4°成图.顺次连接A′、B′、C′、D′，并加以整理（去掉辅助线，将被遮挡的部分改为虚线），就得到长方体的直观图. 点评：画几何体的直观图时，如果不作严格要求，图形尺寸可以适当选取，用斜二测画法画图的角度也可以自定，但是要求图形具有一定的立体感. ④画几何体的直观图时还要建立三条轴，实际是建立了空间直角坐标系，而画水平放置平面图形的直观图实际上建立的是平面直角坐标系.画几何体的直观

图的步骤是：

1°在已知图形所在的空间中取水平平面，作互相垂直的轴Ox、Oy，再作Oz轴，使∠xOy=90°,∠yOz=90°. 2°画出与Ox、Oy、Oz对应的轴O′x′、O′y′、O′z′，使∠x′O′y′=45°，∠y′O′z′=90°,x′O′y. 3°已知图形中，平行于x轴、y轴和z轴的线段，在直观图中分别画成平行于x′轴、y′轴和z′轴的线段，并使它们在所画坐标轴中的位置关系与已知图形中相应线段和原坐标轴的位置关系相同. 4°已知图形中平行于x轴和z轴的线段，在直观图中保持长度不变，平行于y轴的线段，长度为原来的一半. 5°擦除作为辅助线的坐标轴，就得到了空间图形的直观图. 斜二测画法的作图技巧: 1°在已知图中建立直角坐标系，理论上在任何位置建立坐标系都行，但实际作图时，一般建立特殊的直角坐标系，尽量运用原有直线为坐标轴或图形的对称直线为坐标轴或图形的对称点为原点或利用原有垂直正交的直线为坐标轴等. 2°在原图中与x轴或y轴平行的线段在直观图中依然与x′轴或y′轴平行，原图中不与坐标轴平行的线段可以先画出线段的端点再连线，画端点时作坐标轴的平行线为辅助线.原图中的曲线段可以通过取一些关键点，利用上述方法作出直观图中的相应点后，用平滑的曲线连接而画出. 3°在画一个水平放置的平面时，由于平面是无限延展的，通常我们只画出它的一部分表示平面，一般地，用平行四边形表示空间一个水平平面的直观图.

（三）典型例题

例1 如图4，已知几何体的三视图，用斜二测画法画出它的直观图.

图4

活动：让学生由三视图还原为实物图，并判断该几何体的结构特征.教师分析：

由几何体的三视图知道，这个几何体是一个简单组合体，它的下部是一个圆柱，上部是一个圆锥，并且圆锥的底面与圆柱的上底面重合.我们可以先画出下部的圆柱，再画出上部的圆锥.

解：画法：

（1）画轴.如图5（1），画x轴、y轴、z轴，使∠xOy=45°,∠xOz=90°. (1) (2) 图5

（2）画圆柱的两底面，仿照例2画法，画出底面⊙O.在z轴上截取O′，使OO′等于三视图中相应高度，过O′作Ox的平行线O′x′,Oy的平行线O′y′,利用O′x′与O′y′画出底面⊙O′（与画⊙O一样）. （3）画圆锥的顶点.在Oz上截取点P，使PO′等于三视图中相应的高度. （4）成图.连接PA′，PB′，A′A，B′B，整理得到三视图表示的几何体的直观图〔图5(2)〕. 点评：

空间几何体的三视图与直观图有着密切的联系，我们能够由空间几何体的三视图得到它的直观图.同时，也能够由空间几何体的直观图得到它的三视图.

（四）课堂演练

1．长方形的直观图可能是下列图形中的哪一个 (

) A．①② B．①②③ C．①④⑤ D．②⑤

2.如图，一个平面图形的水平放置的斜二测直观图是一个等腰梯形,它的底角为45°，两腰和上底边长均为1,求这个平面图形的面积．

（五）课堂小结

空间几何体的直观图的特点: 1. 保持平行关系和竖直关系不变．

2. 保持水平长度和竖直长度不变；

3. 纵向长度取其一半．

三视图与直观图的异同

两种视图

相同点与联系

三视图

都是空间几何体的表现形式，已知一种形式可转化为另一种形式．三视图需有一定的空间想象能力才能看懂，供较专业的人们使用. 不同点

从三个不同位置观察得出的是三视图，它能体现各部分的准确比例．

从一个位置观察而得出的是直观图，它能直观地体现几何体的形状，但某些方向上的尺寸失真. 直观图

（六）课后思考

已知△ABC的平面直观图△A′B′C′是边长为a的正三角形，那么原△ABC的面积为

(

) A.

32 a2

B.32

a4

C.62

a2

D.6a2