第 7 周,共 10 周
几何探险家
学生依据边、角、面、棱和顶点等属性来探索平面图形和立体图形,并通过对折使两半重合来发现对称轴。
- 预计时间
- 45-60 分钟
- 适合年级
- 2 至 5 年级
- 重点技能
- 平面图形, 立体图形, 边和角, 面和棱, 对称
- 主题
- 几何探险家:绘制图形世界的地图
故事
你是最新上任的几何探险家,面前这张地图上布满了还没人命名的图形。有些是平的,像地板上的瓷砖;有些是实心的,像你能拿在手里的积木。你的探险装备很简单:数边、数角、数面和棱,再折一折找出藏起来的对称。每描述对一个图形,它就会被钉在地图上。
你将学到什么
- 通过数边和数角来说出平面图形的名称(三角形有 3 条边和 3 个角)。
- 用面、棱和顶点来描述立体图形(正方体有 6 个面、12 条棱、8 个顶点)。
- 把一个图形对折,使两半完全重合,从而找出它的对称轴。
核心概念
- 平面图形是平的;我们数它的边和角。
- 立体图形是实心的;我们数它的面、棱和顶点。
- 如果一个图形能被折成两个重合的一半,它就有对称轴。
要认识的词
- 平面图形
- 有长和宽的平的图形,比如三角形或正方形。
- 立体图形
- 能拿在手里的实心图形,比如正方体或球。
- 边
- 平面图形上一条直的边缘。
- 顶点(角)
- 两条或更多条边、棱相交的那个点。
- 面
- 立体图形上一块平的表面。
- 棱
- 立体图形上两个面相交而成的那条线。
- 对称轴
- 把一个图形分成两个重合的一半的折痕线。
课文
平的图形叫作平面图形(二维图形)。我们通过数边(那些直的边缘)和角(也叫顶点,是两条边相交的地方)来辨认它们。三角形有 3 条边和 3 个角;正方形有 4 条相等的边和 4 个角;五边形有 5 条边和 5 个角。
实心的图形是立体图形(三维图形),你能把它们拿在手里。我们用面(平的表面)、棱(两个面相交的地方)和顶点(尖尖的角)来描述它们。正方体有 6 个正方形的面、12 条棱和 8 个顶点。长方体(长方体棱柱)的数目一样,只是它的面是长方形。
平面图形和立体图形是相通的:立体图形的面就是平面图形。正方体的面是正方形;一个罐子(圆柱)有两个圆形的面。认得平面图形,能帮你描述由它们构成的立体图形。
如果你能把一个图形折起来,让两半正好落在彼此之上,它就有一条对称轴。正方形有 4 条对称轴;长方形有 2 条;一颗心有 1 条(从正中间竖着下来)。对折是最可靠的检验:如果两半对不上,那道折痕就不是对称轴。
例题讲解
六边形有多少条边和多少个角?
6 条边和 6 个角
「六」就是六。六边形有 6 条直边,每两条边相交于一个角,所以它也有 6 个角。
正方体有多少个面、多少条棱、多少个顶点?
6 个面、12 条棱、8 个顶点
正方体就像一个有 6 个正方形面的盒子。每两个面相交的地方是一条棱(共 12 条),每个尖角是一个顶点(共 8 个)。
一个长方形(不是正方形)有多少条对称轴?
2
你可以把长方形上下对折,也可以左右对折,两半都能重合,但沿对角线折就对不上了,所以它有 2 条对称轴。
动手练:互动练习
这是本周的练习游戏。就在这里做:每一步先自己试,再检查自己的思路。
活动
把图形分类并对折
按维度分类并清点属性,把图形的名字变成可以推理的东西,而对折工具让对称成为你亲眼看见的事,而不是死记硬背的。
第 1 题,共 7 题
哪个图形正好有 3 条边和 3 个角?
动手挑战
做图形、折图形
你需要准备
- 纸
- 剪刀
- 可供折叠的图形展开图(可选)
- 铅笔
步骤
- 1
从纸上剪出平面图形,把每一个都折一折,找出它所有的对称轴;用铅笔把每条折痕描出来。
- 2
用展开图(摊平的图样)折出一个正方体或长方体,边折边数它的面、棱和顶点。
- 3
做一张图形表,列出每个图形和它的各项属性。
做到这些就算成功: 你的表格正确列出了平面图形的边数和角数,以及立体图形的面数、棱数和顶点数,而且你折出的图形显示出了真正的对称轴。
小测验
继续之前先快速检查一下。每题先自己做,再看答案。
- 1
哪种平面图形有 4 条相等的边和 4 个角?
显示答案
正方形。
- 2
正方体有多少条棱?
显示答案
12 条棱。
- 3
正方形有多少条对称轴?
显示答案
4 条(两条穿过边的中点,两条穿过对角)。
想一想
平面图形和立体图形是怎么联系起来的?挑一个立体图形,描述你在它各个面上看到的平面图形。
挑战题
一个立体图形有 5 个面、8 条棱和 5 个顶点。其中一个面是正方形,其余都是三角形。它是哪种立体图形?
显示提示
想象一个底面是平的、侧面是三角形并在顶上汇于一点的立体图形。
显示答案
正四棱锥。正方形底面加上四个三角形面共 5 个面,底面的四个角加上顶上那个点共 5 个顶点。
延伸 · 更进一步
画出一半,然后对折并描摹,让两边完全对称,设计一只蝴蝶或一张面具。最后标出它的对称轴。
课文、活动和挑战都做完了吗?把本周标记为完成,就能看到你在这门 10 周课程里的进度。