Правильные многогранники
учебно-методический материал на тему

Урок геометрии по теме "Правильные многогранники" 10 класс

Цель урока: Познакомить учащихся с новым типом выпуклых многогранников – правильными многогранниками.

Задачи урока:

1.     Обучающие:

  • Ввести понятие правильного многогранника.
  • Рассмотреть свойства правильных многогранников.

2.     Развивающие:

  • Формирование пространственных представлений учащихся.
  • Формирование умения обобщать, систематизировать, видеть закономерности.
  • Развитие монологической речи учащихся.

3.     Воспитательные:

  • Воспитание эстетического чувства.
  • Воспитание умения слушать.
  • Формирование интереса к предмету.

Оборудование: Мультимедийный проектор, на каждой парте пять правильных многогранников, раздаточный материал (карточки с таблицей), демонстрационные модели многогранников (склеенные тетраэдры, параллелепипед).

Ход урока

Тема нашего урока “Правильные выпуклые многогранники” и эпиграфом урока являются слова английского писателя Льюиса Керролла, автора всем вам известной книги “ Алиса в стране чудес” (в течении урока используется презентация).

(Слайд № 1) зачитывается эпиграф.

Откройте тетради, запишите сегодняшнее число и тему урока “ Правильные выпуклые многогранники”. Два понятия в формулировке темы урока вам знакомы, многогранники и выпуклые.

  • Дайте определение многогранника
  • Какой многогранник называется выпуклым?

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл prilozhenie.docx44.88 КБ
Office presentation icon pril1.ppt1.77 МБ

Предварительный просмотр:

Урок геометрии по теме "Правильные многогранники" 10 класс

Цель урока: Познакомить учащихся с новым типом выпуклых многогранников – правильными многогранниками.

Задачи урока:

  1. Обучающие:
  • Ввести понятие правильного многогранника.
  • Рассмотреть свойства правильных многогранников.
  1. Развивающие:
  • Формирование пространственных представлений учащихся.
  • Формирование умения обобщать, систематизировать, видеть закономерности.
  • Развитие монологической речи учащихся.
  1. Воспитательные:
  • Воспитание эстетического чувства.
  • Воспитание умения слушать.
  • Формирование интереса к предмету.

Оборудование: Мультимедийный проектор, на каждой парте пять правильных многогранников, раздаточный материал (карточки с таблицей), демонстрационные модели многогранников (склеенные тетраэдры, параллелепипед).

Ход урока

Тема нашего урока “Правильные выпуклые многогранники” и эпиграфом урока являются слова английского писателя Льюиса Керролла, автора всем вам известной книги “ Алиса в стране чудес” (в течении урока используется презентация).

(Слайд № 1) зачитывается эпиграф.

Откройте тетради, запишите сегодняшнее число и тему урока “ Правильные выпуклые многогранники”. Два понятия в формулировке темы урока вам знакомы, многогранники и выпуклые.

  • Дайте определение многогранника
  • Какой многогранник называется выпуклым?

(Слайд № 2). Определите, какие из многогранников, изображенных на рисунке, являются выпуклыми?

http://festival.1september.ru/articles/529531/img1.gif

Нами уже использовались словосочетания “правильные призмы” и “правильные пирамиды”. Оказывается, новая комбинация знакомых понятий образует совершенно новое с геометрической точки зрения понятие. Какие же выпуклые многогранники будем называть правильными? Послушайте внимательно определение.

(Слайд № 3)Выпуклый многогранник называется правильным, если его грани являются правильными многоугольниками с одним и тем же числом сторон и в каждой вершине многогранника сходится одно и то же число ребер.

Убедимся что обе части определения необходимы. Уберём вторую часть определения.Выпуклый многогранник называется правильным, если его грани являются правильными многоугольниками с одним и тем же числом сторон

Посмотрите на многогранник. (Демонстрируется модель многогранника, который получается из двух правильных тетраэдров, приклеенных друг к другу одной гранью). Оставляет ли он впечатление правильного многогранника? (Нет!). Посмотрим на его грани - правильные треугольники. Посчитаем число рёбер, сходящихся в каждой вершине. В некоторых вершинах сходятся три ребра, в некоторых – четыре. Вторая часть определения правильного выпуклого многогранника не выполняется и рассматриваемый многогранник, действительно, не является правильным.

Попробуем убрать первую часть определения. Выпуклый многогранник называется правильным, если в каждой вершине многогранника сходится одно и то же число ребер.

Посмотрите на этот многогранник (демонстрируется модель параллелепипеда). Подсчитаем число ребер выходящих из каждой вершины – три ребра, грани не являются правильными многоугольниками. Первая часть определения не выполняется и этот многогранник не является правильным.

Таким образом, когда будете давать определение, помните об обеих его частях. Выпуклый многогранник называется правильным, если его грани являются правильными многоугольниками с одним и тем же числом сторон и в каждой вершине многогранника сходится одно и то же число ребер.

Вы знаете, что при вершине многогранного угла не менее трех плоских углов.

  • Какова сумма плоских углов при вершине выпуклого многогранника? (меньше 3600).

Давайте, посмотрим, какие правильные многоугольники могут быть гранями правильного многогранника и сколько правильных многогранников существует.

Исследуем этот вопрос. Результат оформим в виде таблицы (учитель на доске дети в тетрадях)

Форма граней

Сумма плоских углов при

Вершине многогранника

http://festival.1september.ru/articles/529531/img2.gif

600 * 3 =1800

http://festival.1september.ru/articles/529531/img2.gif

600 * 4 =2400

http://festival.1september.ru/articles/529531/img2.gif

600 * 5 =3000

http://festival.1september.ru/articles/529531/img3.gif

90* 3=2700

http://festival.1september.ru/articles/529531/img4.gif

108* 3=3240

Всего существует пять видов правильных выпуклых многогранников. Их гранями являются правильные треугольники, правильные четырёхугольники (квадраты) и правильные пятиугольники.

(Слайды № 4 - 8). Запишите в тетрадях названия этих правильных выпуклых многогранников.

Исследовательская работа “Формула Эйлера”

Изучая любые многогранники, естественнее всего подсчитать, сколько у них граней, сколько рёбер и вершин. Подсчитаем и мы число указанных элементов правильных многогранников и занесём результаты в таблицу (раздаточный материал)

Работа на карточках (тетраэдр и куб все вместе, а остальные многогранники по рядам)

Проверим результаты заполнения таблицы (слайд № 9).

Правильный многогранник

Число граней

Число вершин

Число ребер

Г+В

Тетраэдр

4

4

6

 

Куб

6

8

12

 

Октаэдр

8

6

12

 

Додекаэдр

12

20

30

 

Икосаэдр

20

12

30

 

Названия этих многогранников пришли из Древней Греции, и в них указывается число граней:“эдра” - грань; “тетра” - 4 ; “гекса” - 6; “окта” - 8; “икоса” - 20; “додека” - 12

Анализируя таблицу, возникает вопрос: “Нет ли закономерности в возрастании чисел в каждом столбце?” По-видимому, нет.

Но можно рассмотреть сумму чисел в двух столбцах, хотя бы в столбцах “грани” и “вершины” (Г + В). Заполните четвертый столбец Г+В (число граней плюс число вершин).

(Слайд № 10). Вот теперь закономерности может не заметить только “слепой”. Сформулируем её так: “Сумма числа граней и вершин равна числу рёбер, увеличенному на 2 ”, т.е. Г + В = Р + 2. Запишите в тетрадь.

Итак, мы вместе сделали открытие, мы “открыли” формулу, которая была подмечена уже Декартом в 1640 г., а позднее вновь открыта Эйлером (1752), имя которого с тех пор она носит. Формула Эйлера верна для любых выпуклых многогранников. Запомните эту формулу.

Хотя действительно “Правильных многогранников вызывающе мало, но этот весьма скромный по численности отряд сумел пробраться в самые глубины различных наук”.

О том, как использовали правильные многогранники в своих научных фантазиях учёные, нам расскажет Ф.И. (сообщение учащегося)

Сообщение “Правильные многогранники в философской картине мира Платона”

(Рассказ (слайд № 11)).

Правильные многогранники иногда называют Платоновыми телами, поскольку они занимают видное место в философской картине мира, разработанной великим мыслителем Древней Греции Платоном (ок. 428 – ок. 348 до н.э.). Платон считал, что мир строится из четырёх “стихий” - огня, земли, воздуха и воды, а атомы этих “стихий” имеют форму четырёх правильных многогранников. Тетраэдр олицетворял огонь, поскольку его вершина устремлена вверх, как у разгоревшегося пламени; икосаэдр – как самый обтекаемый – воду; куб – самая устойчивая из фигур – землю, а октаэдр – воздух. В наше время эту систему можно сравнить с четырьмя состояниями вещества - твёрдым, жидким, газообразным и пламенным. Пятый многогранник – додекаэдр символизировал весь мир и почитался главнейшим. Это была одна из первых попыток ввести в науку идею систематизации.

(Слайд № 12). Задача 1. Определите количество граней, вершин и рёбер многогранника, изображённого на рисунке. Проверьте выполнимость формулы Эйлера для данного многогранника.

http://festival.1september.ru/articles/529531/img5.gif

Большой интерес к формам правильных многогранников проявляли также скульпторы, архитекторы, художники. Их всех поражало совершенство, гармония многогранников. Леонардо да Винчи (1452 – 1519) увлекался теорией многогранников и часто изображал их на своих полотнах.

(Слайд №13)

Сальвадор Дали на картине “Тайная вечеря” изобразил И.Христа со своими учениками на фоне огромного прозрачного додекаэдра.

(слайд № 14)

Знаменитый художник, увлекавшийся геометрией Альбрехт Дюрер (1471-1528) в известной гравюре “Меланхолия”, на переднем плане также изобразил додекаэдр.

Подходит к концу урок, подведём итоги.

  • Что нового вы узнали сегодня на уроке?

Дома: Домашнее задание будет сегодня творческим на ваш выбор

  1. № 72 – 75 склеить модели правильных многогранников на выбор
  2. Сообщение в подтверждение эпиграфа

(Раздаточный материал)

Правильный многогранник

Число Граней

Г

Число Вершин

В

Число Рёбер

Р

Сумма числа граней и вершин

Г+В

Тетраэдр

 

 

 

 

Куб

 

 

 

 

Октаэдр

 

 

 

 

Додекаэдр

 

 

 

 

Икосаэдр

 

 

 

 


Предварительный просмотр:


Подписи к слайдам:

Слайд 1

Правильных многогранников вызывающе мало, но этот весьма скромный по численности отряд сумел пробраться в самые глубины различных наук. Л. Керролл

Слайд 2

Определите, какие из многогранников, изображенных на рисунке, являются выпуклыми?

Слайд 3

Выпуклый многогранник называется правильным, если его грани являются правильными многоугольниками с одним и тем же числом сторон и в каждой вершине многогранника сходится одно и то же число рёбер.

Слайд 4

ТЕТРАЭДР

Слайд 5

ГЕКСАЭДР (КУБ)

Слайд 6

ОКТАЭДР

Слайд 7

ДОДЕКАЭДР

Слайд 8

ИКОСАЭДР

Слайд 9

Правильный многогранник Число граней Г Число вершин В Число рёбер Р Сумма числа граней и вершин Г+В Тетраэдр 4 4 6 Куб 6 8 12 Октаэдр 8 6 12 Додекаэдр 12 20 30 Икосаэдр 20 12 30

Слайд 10

Правильный многогранник Число граней Г Число вершин В Число рёбер Р Сумма числа граней и вершин Г+В Тетраэдр 4 4 6 8 Куб 6 8 12 14 Октаэдр 8 6 12 14 Додекаэдр 12 20 30 32 Икосаэдр 20 12 30 32

Слайд 11

Согласно философии Платона огонь тетраэдр вода икосаэдр воздух октаэдр земля гексаэдр вселенная додекаэдр

Слайд 12

Задача: Определите количество граней, вершин и рёбер многогранники, изображенного на рисунке. Проверьте выполнимость формулы Эйлера для данного многогранника Решение: Г=12 В=10 Р=20 Г+В=12+10=22 Р+2=20+2=22

Слайд 14

Знаменитый художник, увлекавшийся геометрией Альбрехт Дюрер (1471- 1528) , в известной гравюре ''Меланхолия ''. На переднем плане изобразил додекаэдр .


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Формирование общих компетенций обучающихся СПО в рамках учебной дисциплины "Математика" по теме "Правильные многогранники"

Рассматривается формирование общих компетенций при изучении темы "Правильные многогранники"....

Методическая разработка открытого урока по теме "Правильные многогранники"

Занятие разработано для обучающихся второго курса НПО и СПО и рассчитано на 90 минут. При проведении занятия используются такие активные методы обучения, как мозговой штурм, работа в группах, задачная...

презентация на тему "Правильные многогранники"

презентация к уроку геометрии...

Понятие о правильных многогранниках

Цель: изучение пяти видов правильных многогранников, используя теорему Эйлера....

Правильные многогранники

Презентация «Правильные многогранники». В данной презентации обучающиеся ознакомятся с понятием многогранника, разберут назначение «правильного многогранника», рассмотрят все п...

Правильные многогранники (математика 1 курс)

Презентация "Правильные многогранники" может быть использована студентами при подготовке домашних заданий, подготовке учебных проектов по математике....

Платоновы тела или правильные многогранники.

Человек проявляет интерес к многогранникам на протяжении всей своей сознательной деятельности – от маленького ребенка, играющего деревянными кубиками, до зрелого математика, наслаждающегося чтен...