内容正文:
第6章 图形的初步知识
6.1 几何图形(第1课时)
从实物抽象图形
数学新教材浙教版 七年级上册
新知讲授
积木里藏着哪些图形
观察
从积木的整体形状和各个表面寻找你熟悉的图形:哪些像立方体、长方体,哪些表面像三角形或圆?
交流
描述时说清观察的是整个物体还是一个表面。同一件积木可以提供不同的图形形象。
新知讲授
同一件物体,两种观察
整体观察
一个纸盒占据一定空间,研究它的整体形状时,可以把它看成长方体。此时不必考虑包装图案和颜色。
局部观察
只观察纸盒一个平整的面,可得到长方形的形象;只观察一条边或一个角的位置,又能得到线或点的形象。
新知讲授
从生活走向数学
平面形象
黑板的表面、平静的湖面给我们以平面的形象。数学中的平面可以无限延展,黑板边框不是平面的边界。
曲面形象
篮球的表面、油桶和交通锥的侧面给我们以曲面的形象。描述表面时,要区分平整的部分与弯曲的部分。
新知讲授
什么是几何图形
概念
从实物中得到的点、线、面、体称为几何图形(geometric figure)。
理解
抽象时保留位置、形状、大小等研究需要的信息,暂时忽略颜色、材质、用途。例如篮球可以给我们球的形象。
新知讲授
点的形象与位置
观察对象
远处的星星、地图上的城市标记可以给人以点的形象。数学中用点来表示位置,画出的圆点只是表示点的符号。
辨析例子
地图上城市标记的大小不表示城市实际面积。讨论两地的位置时,可以把两个城市分别抽象为两个点。
新知讲授
线的形象与走向
观察对象
绷紧的细线给人以直线的一部分的形象;河流、公路的示意图中常用曲线表示路线。不同线可以有不同走向。
表达任务
用一条线表示从校门到教室的路线时,保留路线的连接关系和转弯情况,不必画出沿途所有建筑细节。
新知讲授
面的形象与范围
平面与曲面
平整桌面可提供平面的形象,球壳表面可提供曲面的形象。不能仅因物体照片画在纸上,就认为物体本身是平面的。
截取与整体
一个长方形只表示平面中的有限部分;数学中的平面可以向各个方向延展。有限的实物表面帮助我们理解抽象的平面。
新知讲授
认识五种常见几何体
观察整体
图中依次是立方体、长方体、圆柱、圆锥和球。辨认时关注形状,不依据图片的颜色,也不依据物体材料。
联系实物
骰子近似立方体,书盒近似长方体,罐头盒近似圆柱,交通锥近似圆锥,乒乓球给人以球的形象。
新知讲授
立方体:面、棱、顶点
观察表面
立方体有6个面,每个面都是正方形。相邻两个面相交的边叫棱,三条棱相交的位置给人以顶点的形象。
有序计数
立方体有12条棱、8个顶点。可按上层、下层和竖直方向分别计数,避免把照片中看不见的棱遗漏。
新知讲授
立体图形的特征
定义
图6-3中的这些图形所表示的各个部分不在同一个平面内,这样的几何图形称为立体图形(solid figure)。
判断依据
“不在同一个平面内”是整体特征。长方体的一个面虽然平整,但长方体的所有部分并不在同一个平面内。
新知讲授
平面图形的特征
定义
另外,如直线、射线、角、三角形、平行四边形、梯形和圆也都是几何图形,这些图形所表示的各个部分都在同一个平面内,称为平面图形(plane figure)。
判断依据
判断图形属于平面图形还是立体图形,应考察它表示的各部分是否都在同一个平面内。
新知讲授
平面图形和立体图形如何区分
抓住表示对象
一个画在纸上的球的示意图表示球,仍表示立体图形;一个圆表示平面图形。应区分图片的载体与图片表示的对象。
举例说明
三角形的各部分在同一平面内;三角锥的顶点与底面不全在同一平面内,所以前者是平面图形,后者是立体图形。
探究巩固
探究
比较圆、球、篮球表面三个说法,说明圆与球属于哪类图形。
答:圆是平面图形;球是立体图形;篮球表面给人以曲面的形象。
圆的各部分在同一平面内。
球的各部分并不在同一平面内,不能把球与圆混为一谈。
探究巩固
探究
有人说“圆柱有两个平面,所以圆柱是平面图形”。这种说法对吗?
答:不对。圆柱是立体图形。
两个底面分别是圆,但圆柱的所有部分不在同一个平面内。
判断对象应是圆柱整体,不能只看其中的两个底面。
新知讲授
从整体到局部建立联系
拆分观察
观察一个长方体,先识别整体,再依次找面、棱、顶点。从“体”中辨认“面、线、点”,能把复杂对象分解为基本图形。
反向组合
几个点可以表示位置,若用线把它们按顺序连结,就能形成不同图案。连结顺序不同,得到的图案也可能不同。
课堂练习
课内练习
你从图中观察到哪些熟悉的几何图形?把它们在图中描出来,并注明几何图形的名称。
答:可观察到圆、长方形、正方形和线段等。
例如沿圆形彩色区域的边界描出圆,沿窗格边框描出长方形。
图形可重叠:同一条线可同时是几个长方形的边。
课堂练习
课内练习
一个长方体如图所示。
(1) 它有多少个面?多少条棱(线段)?多少个顶点?
(2) 从它的表面上,你观察到哪些平面图形?
(1) 答:6个面,12条棱,8个顶点。
按上、下两个面及四个侧面数面;按上4、下4、竖直4数棱。
(2) 答:可观察到长方形;特殊长方体的某些面也可能是正方形。
图中每一个面都给人以长方形的形象。
课堂练习
课内练习
如图所示的字母可以看作由哪些几何图形组成?你能叙述由点成图的过程吗?
答:可看作由点排列成的线段,再由线段组成字母H。
一列点沿确定方向排列,给人以线段的形象。
先排成两侧的竖直线段和中间的横向线段,再组合成字母H。
新知讲授
看不见的部分也属于图形
空间想象
长方体图中常用虚线画出被遮住的棱。虚线与实线都表示棱,线型不同只为交代遮挡关系,不能漏数虚线部分。
计数策略
数面、棱和顶点时,从一个完整层次开始,再数连接部分。每一对象只登记一次,最后用另一种次序复核。
探究巩固
探究
从七巧板图中,你能观察到哪些熟悉的图形?
答:7块板中有5块三角形、1块正方形和1块平行四边形。
先逐块辨认并计数,再检查合计是否为7。
整体外框是正方形,局部图形与整体图形可以同时存在。
新知讲授
七巧板:拼图的规则
拼图任务
用七巧板拼出教材中的图案。先找外轮廓的凹凸位置,再尝试安排最大的两块三角形,最后填入其余小块。
交流与创造
每块板恰用一次,板与板之间不重叠、不留空隙。可以改变朝向,拼出人物、动物或交通工具并给作品命名。
探究巩固
探究
一个物体有两个圆形底面和一个弯曲的侧面,可能抽象出哪种几何体?若只有一个圆形底面且侧面收拢到一个顶点呢?
答:前者是圆柱;后者是圆锥。
把底面数量和侧面形状作为判断依据。
仅凭“有曲面”不能确定几何体,还要结合其余特征。
探究巩固
作业题1
你在图中能找出哪些几何图形?
答:能找出球、圆柱、圆锥、立方体或长方体等立体图形,也能从表面辨认圆、正方形等。
观察物体整体与局部表面,分别说明名称。
例如上方的大球给人以球的形象,细长罐体给人以圆柱的形象。
探究巩固
作业题2
分别写出两种你所熟悉的、形状是球或圆锥的物体。
答:球:乒乓球、篮球;圆锥:圆锥形生日帽、交通锥。
所举物体只需整体形状近似对应几何体。
说明忽略的细节,如篮球表面的纹路或交通锥的底座。
探究巩固
作业题3
下面这些图形中,哪些表示立体图形?哪些表示平面图形?
答:①③表示平面图形,②④表示立体图形。
①是圆,③是四边形,各部分都在同一个平面内。
②表示球,④表示三角锥,各部分不在同一个平面内。
探究巩固
探究
把三角形、圆柱、球、长方形、圆、长方体分成两类,并写出分类依据。
答:平面图形:三角形、长方形、圆;立体图形:圆柱、球、长方体。
分类依据是图形各部分是否都在同一个平面内。
检查每个图形只归入一类,且所有给定图形都已归类。
探究巩固
判断
判断下列说法并说明理由。
(1) 照片中的球是平面图形。
错
照片表示的对象是球,属于立体图形。
(2) 长方体每个面都是长方形。
对
长方体表面由6个长方形组成。
(3) 地图上城市的点表示城市的位置。
对
点可以用于表示位置。
新知讲授
建立自己的图形词典
名称与依据
为圆、三角形、球、圆柱各写一条辨认说明。说明应包含形状或平面、立体特征,不能只写“因为看起来像”。
图形与实例
为每个名称配一个生活实例,并写明观察的是整体还是局部。若实例不完全规则,应说明是忽略细节后得到的近似形状。
方法归纳
观察图形的两条路径
抽象路径
① 确定研究对象是整体、表面还是局部。
② 保留形状和位置,暂时忽略颜色、材质。
分类路径
① 检查各部分是否在同一个平面内。
② 名称后给出一个能支持分类的特征。
课堂总结
几何图形
抽象
从实物中得到点、线、面、体
立体图形
各部分不在同一个平面内
平面图形
各部分都在同一个平面内
观察方法
整体→表面→棱→顶点
注意
区别实物、示意图与表示对象
针对训练
训练
下列图形中属于立体图形的是( )。A.圆 B.三角形 C.圆锥 D.线段
答:C。
圆锥各部分不在同一个平面内;其余三种是平面图形。
分类依据是各部分是否在同一个平面内。
针对训练
训练
立方体有____个面、____条棱、____个顶点;每个面的形状是____。
答:6,12,8,正方形。
按上、下两层及连接部分有序计数。
可按上、下两层与竖直连接部分分别数棱。
针对训练
训练
判断下列说法,并简述理由。
(1) 球就是圆。
错
球是立体图形,圆是平面图形。
(2) 长方体的棱给人以线段的形象。
对
棱可抽象为连结两个顶点的线段。
(3) 实物的颜色决定几何体类别。
错
几何体抽象通常不考虑颜色和材质。
分别检查表示对象、棱的形象和颜色三个条件。
针对训练
训练
观察普通圆柱形罐头盒,两个底面可抽象为( )。
A.三角形 B.圆 C.球 D.线段
答:B。
注意问题问的是底面,而非罐头盒整体。
先确认问的是底面还是圆柱整体。
针对训练
训练
将射线、立方体、梯形、球、平行四边形、圆柱分类,并说明依据。
答:平面:射线、梯形、平行四边形;立体:立方体、球、圆柱。
逐一检查表示的各部分是否都在同一个平面内。
逐个归类,再检查是否遗漏或重复。
针对训练
训练
四个点分别表示长方形的四个顶点。怎样连接可以得到一个长方形?若再连接两个相对顶点,会新增哪种基本图形?
A
B
C
D
A
B
C
D
答:按边界顺序依次连接四个点;新增一条线段。
沿边界连接得到四条边,连接相对顶点得到对角线。
先沿边界顺序连点,再考虑相对顶点。
针对训练
训练
一个长方体包装盒可以分别给人以哪些“体、面、线、点”的形象?各举一例。
答:体:长方体;面:长方形;线:棱所表示的线段;点:顶点。
依次从整体到局部观察,所举例子应来自同一个盒子。
按体、面、线、点逐层观察同一个盒子。
针对训练
训练
小明说:“球拍在纸上,球的照片是平的,所以照片中的球表示平面图形。”请指出问题并纠正。
答:应按照片表示的对象判断,照片中的球仍表示立体图形。
纸张是图片载体,球是图片表示的数学对象。
球的各部分不在同一个平面内。
区分照片的纸张载体与它所表示的对象。
针对训练
训练
商店要把形状近似长方体的书盒、近似圆柱的茶叶罐、近似球的装饰品分别装箱。请给三类物品写形状标签,并说明各自观察整体还是局部。
答:标签依次为长方体、圆柱、球;均观察整体。
先忽略颜色和包装花纹,再比较整体轮廓。
若只看茶叶罐底面得到的是圆,不能据此把整体标为圆。
忽略花纹和材料,按整体形状填写标签。
针对训练
训练
学校导览牌用圆点表示楼的位置、线表示道路、长方形表示球场。请解释三种符号各保留了什么信息,并说明球场符号属于哪类图形。
答:圆点保留位置,线保留道路连接与走向,长方形保留球场近似轮廓;长方形是平面图形。
导览牌是对校园的简化表达,不需保留建筑材料等细节。
长方形各部分都在同一平面内。
分别说明点、线和长方形保留的信息。
方法归纳
把生活问题转为图形问题
观察与抽象
① 先明确研究的是整体还是局部。
② 剥离颜色材质,用图形名称描述形状。
分类与论证
① 以是否在同一平面为分类标准。
② 结合对象的具体特征解释判断。
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