Звездчатые многогранники
Цели урока:
Образовательная: усвоить систему знаний о многогранниках.
Задачи:
- Повторить элементы многогранников.
- Построить развертки.
- Выполнить самостоятельную работу.
Логическая: развивать логическое мышление через логические рассуждения.
Задачи:
- Постановкой вопросов активизировать мыслительную деятельность учащихся, формируя мыслительные операции: анализ, синтез, сравнение и обобщение.
- Развивать память учащихся.
Воспитательная: воспитывать моральные качества (аккуратность, терпимость, ответственность, уважение, бережливость).
Задачи:
- Требовать уважительное отношение к ответам учащихся.
- Развивать чувство ответственности и терпение за выполняемое задание.
- Требовать аккуратное оформление записей и выполнение моделей.
- Бережно относиться к моделям (дидактическому материалу).
На данном уроке необходимы сформированные ранее знания: определения многоугольников и многогранников, элементы многоугольников и многогранников, понятие развертки, виды правильных многогранников. Уметь: находить элементы многогранников, строить многогранники, определять вид многогранников, строить развертку.
После данного занятия учащиеся должны знать: понятие звездчатого многогранника, виды звездчатых многогранников, кто и когда их создал. Уметь строить модель звездчатого додекаэдра.
План занятия и дозировка времени:
- Организационный момент - 1 мин.
- Новая тема - 26 мин.
- Самостоятельная работа - 10 мин.
- Итог урока - 3 мин.
Методы обучения, используемые на занятии:
- Самостоятельная работа.
- Эвристическая беседа.
- Фронтальная.
При самостоятельной работе активным учащимся предложить построить разные развертки.
Оборудование: модели многогранников.
Доска: начерчены треугольник, квадрат и пятиугольник.
Ход урока
|
Деятельность учителя |
Деятельность учеников |
|
1. Организационный момент: - Здравствуйте! Сегодня мы поговорим более подробно о звездчатых многогранниках. <Приложение 1>. |
Ребята слушают учителя. |
|
2. Новая тема: - Как вы думаете, от какого термина образовалось название "звездчатый"? - Правильно, термин "звездчатый" имеет общий корень со словом "звезда", и это указывает на его происхождение. Существуют звездчатые многоугольники и многогранники. Чтобы разобраться в этом, обратимся к чертежам. - Начнем с простейшего многоугольника - равностороннего треугольника. Давайте продолжим все его стороны. Что получиться? - Что же произойдет, если мы попытаемся продолжить стороны квадрата? |
- От слова "звезда". Ребята смотрят на доску. Ученик на доске продолжает стороны треугольника и делает вывод: - Продолжения сторон будут расходиться: <рисунок 1>. Ученик на доске продолжает стороны квадрата и делает вывод: - Построенные прямые будут попарно параллельны и не пересекутся. <рисунок 2>. |
|
- А как изменится картина в случае пятиугольника? |
Ребята самостоятельно продолжают стороны пятиугольника и делают вывод: - Получится звезда. <рисунок 3>. |
|
- Правильно, иначе она называется пентаграмма. Пентаграмма была известна в глубокой древности, пифагорейцы считали ее символом здоровья. Продолжение сторон шестиугольника приводит к появлению шестиугольной звезды, или гексаграммы. Аналогично правильный восьмиугольник к - октаграмме, правильный десятиугольник - к декаграмме. <Приложение 2>. |
Ребята смотрят презентацию. |
|
- Давайте теперь обратимся к аналогичному процессу в трехмерном пространстве, и как вы думаете с чего надо начать? - Разумеется, здесь нам потребуется продолжить не ребра, а грани многогранника. Следовательно, какую часть трехмерного пространства будут ограничивать грани тетраэдра? (Учитель демонстрирует на модели). |
- Ту часть пространства, которая совпадает с исходным телом. |
|
- Правильно. Подобно квадрату, грани куба попарно параллельны и взаимно перпендикулярны, поэтому и в трехмерном случае к кубу не добавляются новые части. - Давайте посмотрим, что же получиться, если мы продолжим грани октаэдра. (Учитель демонстрирует на модели). |
Ребята анализируют с учителем. |
|
- Продолжения граней октаэдра отделяют от пространства новые части. Вы обнаружите, что эти части - малые тетраэдры, основания которых совпадают с гранями октаэдра. Этот многогранник открыл Кеплер в 1619 году и дал ему имя stella octangula (восьмиугольная звезда). <Приложение 3>. - А продолжение дальше граней октаэдра имеет смысл? |
- Нет, так как они не отделяют более никакой части пространства. |
|
- Поэтому октаэдр имеет лишь одну звездчатую форму. - Если же обратиться к додекаэдру, продолжив его грани, можно обнаружить, что это приведет к образованию трех различных типов отсеков. Поэтому додекаэдр имеет три формы: малый звездчатый додекаэдр, большой додекаэдр, большой звездчатый додекаэдр, - две из них были открыты Иоганном Кеплером (1619), третья - Луи Пуансо (1809). <Приложение 4>. |
Ребята смотрят презентацию. |
|
- А теперь построим малый звездчатый додекаэдр, но для этого нам необходимо построить его развертку. Посмотрите внимательно, из чего состоит данное тело? - Значит какие развертки мы будем строить? - А как определить размер ребер пирамид? |
- Из додекаэдра и 12 пятиугольных пирамид. - Развертку додекаэдра и пятиугольных пирамид. - Необходимо продлить грани додекаэдра и найти их пересечение. <рисунок 4>. <рисунок 5>. |
|
- Самостоятельно постройте эти развертки. - Сегодня вы узнали как из правильных многогранников можно перейти к другим видам многогранников - к звездчатым. Научились строить развертку малого звездчатого додекаэдра. Дома вы построите данное тело и на следующем уроке мы проведем выставку, и выберем самую лучшую модель. |
Литература:
- И.М. Смирнова. В мире многогранников, Москва, "Просвещение", 1995г.
- Т.И. Клюева, Р.Н. Зимин. Модели многогранников, http://polygran.boom,ru/base/16.htm