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抽象几何图形 培养几何语言

2020-07-30朱小斐

湖北教育·教育教学 2020年7期
关键词:棱锥棱柱长方体

朱小斐

“图形与几何”作为初中阶段的起始课,对帮助学生从整体角度认识几何、发展数学抽象、直观想象等核心素养具有重要作用。

一、几何图形的抽象——用数学眼光观察世界

学会观察物体,进行抽象,能激发学生对现实世界的思考,培养学习几何的兴趣。教师先出示一个两个面是正方形、其余各面是长方形的长方体纸盒。

师:请同学们仔细观察老师手中的纸盒,你能发现哪些熟悉的图形?

生1:我发现了长方体。从整体上看,纸盒的形状是长方体。

师:还可以从哪些视角来观察?

生2:还可以从局部看,比如只看纸盒的某一个面,得到的是长方形或正方形。

生3:只看它的棱,可以得到线段。

生4:两条棱相交得到了直角。

生5:只看它的顶点,可以得到点。

师:同学们观察得真仔细!从不同的角度去观察同一个纸盒,会得到不同的图形。类似地观察易拉罐、乒乓球的外形,可以得到哪些图形?

生6:可以得到圆柱、球、圆等。

师:长方体、圆柱、球、长方形、正方形、圆、线段、角、点等,以及以前学习过的三角形、四边形等,都是从物体外形中抽象得出的,它们都是几何图形。

以上教學,教师引导学生从整体到局部观察。学生经历了从具体物体的外形抽象概括出几何图形的过程,初步体会到几何图形的抽象性特点。

二、几何图形的分类——用数学思维思考世界

分类是一种重要的数学思想,分类的过程就是对事物共性的抽象过程。对抽象的几何图形进行分类,需要学生对几何图形进行认真的思考和分析,区分它们的不同点,确定分类的标准。这是认识几何图形后自然生成的步骤,也是进一步认识几何图形的基础。

师:我们从实物中抽象出了各种各样的几何图形,请大家将这些几何图形进行分类,说说分类的结果和依据。

生1:我把几何图形分为两类。一类是立体的,如长方体、正方体、圆柱、圆锥、棱柱、棱锥、球等;一类是平面的,如三角形、四边形、圆、线段、角等。

师:你能说说什么是立体的,什么是平面的吗?

生1:立体的有多个面,平面的只有一个面。

生2(边说边演示):我把长方体、正方体、圆柱、圆锥、棱柱、棱锥放在桌面上,发现它们都只有一个面在桌面上,其余的面都不在桌面上,所以它们是立体的。

师:我们可以把桌面看成一个平面。也就是说,这些几何图形的各部分不都在同一平面内,它们是立体图形。现在,你们能说说什么是平面图形吗?

生3:比如线段、角、三角形、长方形、圆等,它们的各部分都在同一平面内,它们是平面图形。

师:立体图形与平面图形是两类不同的几何图形,它们之间有没有联系呢?

生4:立体图形的某些面是平面图形,例如长方体的侧面是长方形,圆锥的底面是圆形。

生5:平面图形又能围成立体图形,例如6个大小相同的正方形可以围成一个正方体。

生6:从不同方向看立体图形,往往会得到不同形状的平面图形。

师:几何图形可以分为立体图形和平面图形两类,它们既有区别,又互相联系。

上述教学环节中,教师注重创设问题情境,借助实物或模型引导学生在观察、操作、想象、交流等活动中,认识、辨别立体图形和平面图形,展示学生的思维过程,渗透分类的数学思想,发展学生数学抽象、直观想象等素养。

三、几何语言的培养——用数学语言表达世界

正确掌握几何语言是学好几何知识的必备条件。教师要重视几何语言的培养和训练,使学生学会用数学的语言表达世界。课堂中,教师将每个小组的桌面上分别摆放了长方体、正方体、圆柱、圆锥、棱柱、棱锥、球等立体图形的实物。

师:请大家仔细观察图1,对这个物体抽象出来的几何图形有什么认识?

生1:它有8个面,其中2个面是六边形,6个面是长方形。

生2:我发现这2个六边形是一样的,它们是相对的,6个长方形也是一样的,它们是相连的。

师:你说的一样指的是形状、大小相同。相对的两个面叫底面,其余各面叫侧面。这样的几何图形称为棱柱。

生3:我发现这个棱柱有18条棱,12个顶点。

师:请大家再观察图2。台历抽象出的几何图形是什么?

生4:我觉得,它也是棱柱,两个底面是完全相同的三角形,侧面有3个长方形,它们的形状、大小不相同。

师:两个都是棱柱,怎么区分它们呢?

生5:可以把底面是六边形的棱柱称为六棱柱,底面是三角形的棱柱称为三棱柱。

师:说得真好!我们把底面是几边形的棱柱就称为几棱柱。类比认识棱柱的方法,我们再来认识一种几何图形。如图3,同学们玩过这种魔方吗?它抽象出来的几何图形又是什么样子的?

生6:它有点类似圆锥,只是底面不是圆,是三角形。

生7:它的侧面有3个三角形。

生8:它一共有4个面,6条棱,4个顶点。

师:我们把这样的几何图形称为棱锥。如图4的金字塔,它的形状也是棱锥,底面是正方形。怎样区分这两个棱锥?

生9:和棱柱类似,我们把底面是几边形的棱锥就称为几棱锥。

上述教学环节中,笔者先出示实物或图片,通过课件动态演示,抽象出相应的几何图形,然后引导学生用语言描述该图形。经过笔者的引导,学生的数学语言逐步规范,用数学语言规范表达的素养得到提升。

(作者单位:老河口市第三中学)

责任编辑  张敏

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