第6章 平面图形的认识(一)
领衔人:浦叙德(特级教师、正高级教师)
组稿团队:江苏省无锡市初中数学浦叙德名师工作室
初中数学学习内容包括代数、几何、统计、概率四个板块,第5章“走进图形世界”和第6章“平面图形的认识(一)”都属于几何的研究范畴。为了帮助同学们能够更好地学好本章及后续几何板块的内容,下面就从宏观和中观两个视角为同学们解析研究几何、学好几何的密码。
一、研究图形的基本规律
数学是研究数量关系和空间形式的科学。睁开眼睛看世界,我们发现其中隐含着丰富多彩的图形,通过第5章的学习,我们进一步体会到数学来源于生活,几何也不例外。学习数学的最终目的是服务于生活,即用所学数学知识解决生活中的实际问题。当然,学习几何也不例外。因此,从生活中得到要研究的几何对象,再从数学的角度研究这个对象,最后用所学几何知识去解决生活中的实际问题,即“生活→几何→生活”,这是几何研究的基本规律之一。
我们在学习了第5章“走进图形世界”后发现,从生活中来的几何对象主要是立体图形。但在初步认识立体图形的基础上,我们如果再想深入研究,就必须从简单的平面图形认识开始,把平面图形逐个认识透了,最终才能全面认识立体图形,这就是高中阶段学习的立体几何,即“立体图形初步认识→平面图形全面认识→立体图形全面认识”,这是几何研究的基本规律之二。
第6章“平面图形的认识(一)”从最简单的线段、射线、直线、角出发,进而研究余角、补角、对顶角、平行和垂直。后面第7章“平面图形的认识(二)”从平行出发,分别研究三角形、四边形、多边形等。从中可以看出,学习几何符合人们认识事物的一般规律,那就是“从简单到复杂”“从特殊到一般”,这是几何研究的基本规律之三。
二、研究图形的基本方法
在明确了上述研究图形的基本规律和方向的基础上,我们不禁会问,针对一个具体的几何图形,我们要研究什么?怎么研究?事实上,对一个几何图形的研究,我們主要研究它的定义、性质、判定;对两个几何图形的研究,我们主要是在定义的基础上,研究它们之间的数量关系和位置关系。下面,我们结合具体内容来谈研究图形的基本方法。
从研究一个几何对象的角度看,本章中,我们从简单到复杂,先要分别研究线段、射线、直线、角、余角、补角、对顶角、平行、垂直的定义,然后研究它们各自的性质和判定。特别需要注意的是,几何学习中,对任何一个研究对象,都需要把“文字语言、图形语言、符号语言”三者结合在一起来整体学习。如“平行”,它的文字语言是“在同一平面内,不相交的两条直线叫作平行线”,它的图形语言是“如图……”,它的符号语言是“AB∥CD”。
从研究两个几何对象之间的关系来看,本章中具体研究说明如下。一是“角”,角既可以看成一个独立的研究对象,又可以看成两条射线在特殊位置下形成的图形;二是“余角、补角”,它们可以看成两个角的数量关系满足和为90°、180°时的特殊情形;三是“对顶角”,它可以看成两个角满足特殊位置关系时的情形;四是“相交”,它可以看成两条直线的一般位置关系,其中“垂直”就是在相交的前提下,满足夹角为90°的特殊情形;五是“平行”,它可以看成两条直线不相交的特殊情形。再比如“线段的中点”,既可以看成被分成的两条线段之间在同一直线上的特殊位置关系,又可以看成两条线段之间有特殊的数量关系。同样对于“角的平分线”,也包含被分成的两个角之间既有特殊的位置关系,又有特殊的数量关系。正是由于简单图形内容背后有着上述丰富的内涵,才更加体现出学习几何需要将三种语言结合在一起来看的重要性。
总之,本章的学习为初中平面几何的学习拉开了序幕,我们一定要学会从宏观上把握学习几何的基本规律,从中观上掌握学习几何的基本方法,从微观上根据定义、性质、判定三个方面并结合三种语言去学习几何的基本内容。相信同学们经过自己的努力,一定能够在几何学习中学出乐趣,学出成就。
(作者单位:江苏省无锡市新吴区教师发展中心)