第6章 平面圖形的認識(一)
領(lǐng)銜人:浦敘德(特級教師、正高級教師)
組稿團隊:江蘇省無錫市初中數(shù)學浦敘德名師工作室
初中數(shù)學學習內(nèi)容包括代數(shù)、幾何、統(tǒng)計、概率四個板塊,第5章“走進圖形世界”和第6章“平面圖形的認識(一)”都屬于幾何的研究范疇。為了幫助同學們能夠更好地學好本章及后續(xù)幾何板塊的內(nèi)容,下面就從宏觀和中觀兩個視角為同學們解析研究幾何、學好幾何的密碼。
一、研究圖形的基本規(guī)律
數(shù)學是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學。睜開眼睛看世界,我們發(fā)現(xiàn)其中隱含著豐富多彩的圖形,通過第5章的學習,我們進一步體會到數(shù)學來源于生活,幾何也不例外。學習數(shù)學的最終目的是服務(wù)于生活,即用所學數(shù)學知識解決生活中的實際問題。當然,學習幾何也不例外。因此,從生活中得到要研究的幾何對象,再從數(shù)學的角度研究這個對象,最后用所學幾何知識去解決生活中的實際問題,即“生活→幾何→生活”,這是幾何研究的基本規(guī)律之一。
我們在學習了第5章“走進圖形世界”后發(fā)現(xiàn),從生活中來的幾何對象主要是立體圖形。但在初步認識立體圖形的基礎(chǔ)上,我們?nèi)绻傧肷钊胙芯?,就必須從簡單的平面圖形認識開始,把平面圖形逐個認識透了,最終才能全面認識立體圖形,這就是高中階段學習的立體幾何,即“立體圖形初步認識→平面圖形全面認識→立體圖形全面認識”,這是幾何研究的基本規(guī)律之二。
第6章“平面圖形的認識(一)”從最簡單的線段、射線、直線、角出發(fā),進而研究余角、補角、對頂角、平行和垂直。后面第7章“平面圖形的認識(二)”從平行出發(fā),分別研究三角形、四邊形、多邊形等。從中可以看出,學習幾何符合人們認識事物的一般規(guī)律,那就是“從簡單到復雜”“從特殊到一般”,這是幾何研究的基本規(guī)律之三。
二、研究圖形的基本方法
在明確了上述研究圖形的基本規(guī)律和方向的基礎(chǔ)上,我們不禁會問,針對一個具體的幾何圖形,我們要研究什么?怎么研究?事實上,對一個幾何圖形的研究,我們主要研究它的定義、性質(zhì)、判定;對兩個幾何圖形的研究,我們主要是在定義的基礎(chǔ)上,研究它們之間的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系。下面,我們結(jié)合具體內(nèi)容來談研究圖形的基本方法。
從研究一個幾何對象的角度看,本章中,我們從簡單到復雜,先要分別研究線段、射線、直線、角、余角、補角、對頂角、平行、垂直的定義,然后研究它們各自的性質(zhì)和判定。特別需要注意的是,幾何學習中,對任何一個研究對象,都需要把“文字語言、圖形語言、符號語言”三者結(jié)合在一起來整體學習。如“平行”,它的文字語言是“在同一平面內(nèi),不相交的兩條直線叫作平行線”,它的圖形語言是“如圖……”,它的符號語言是“AB∥CD”。
從研究兩個幾何對象之間的關(guān)系來看,本章中具體研究說明如下。一是“角”,角既可以看成一個獨立的研究對象,又可以看成兩條射線在特殊位置下形成的圖形;二是“余角、補角”,它們可以看成兩個角的數(shù)量關(guān)系滿足和為90°、180°時的特殊情形;三是“對頂角”,它可以看成兩個角滿足特殊位置關(guān)系時的情形;四是“相交”,它可以看成兩條直線的一般位置關(guān)系,其中“垂直”就是在相交的前提下,滿足夾角為90°的特殊情形;五是“平行”,它可以看成兩條直線不相交的特殊情形。再比如“線段的中點”,既可以看成被分成的兩條線段之間在同一直線上的特殊位置關(guān)系,又可以看成兩條線段之間有特殊的數(shù)量關(guān)系。同樣對于“角的平分線”,也包含被分成的兩個角之間既有特殊的位置關(guān)系,又有特殊的數(shù)量關(guān)系。正是由于簡單圖形內(nèi)容背后有著上述豐富的內(nèi)涵,才更加體現(xiàn)出學習幾何需要將三種語言結(jié)合在一起來看的重要性。
總之,本章的學習為初中平面幾何的學習拉開了序幕,我們一定要學會從宏觀上把握學習幾何的基本規(guī)律,從中觀上掌握學習幾何的基本方法,從微觀上根據(jù)定義、性質(zhì)、判定三個方面并結(jié)合三種語言去學習幾何的基本內(nèi)容。相信同學們經(jīng)過自己的努力,一定能夠在幾何學習中學出樂趣,學出成就。
(作者單位:江蘇省無錫市新吳區(qū)教師發(fā)展中心)