Прямоугольник геометрическая фигура противоположные. Геометрия

Тема : Виды четырехугольников. Прямоугольник

1. Обеспечить усвоение учащимися знаний о различных видах четырехугольников, прямоугольника.
2. Развить умения классифицировать факты, делать выводы, строить прямоугольник и отличать его из ряда четырехугольников.
3. Воспитание мотивов учения, положительного отношения к занятиям.

Тип урока – комбинированный.

Вид урока – дидактическая игра.

Методы и приемы обучения: диалогический и эвристический методы:

• организация труда в парах;
• фронтальная работа;
• оперативная форма проверки знаний (спецкарточки);
• демонстрация наглядных пособий;
• работа в бригадах.

Оборудование:

• кодоскоп;
• плакат с видами четырехугольников;
• наглядные пособия к сказке;
• сигнальные карточки;
• перфокарты для каждого ученика с заготовленными таблицами;
• заготовки прямоугольников;
• ножницы, линейки, карандаши, чертежные треугольники;
• магнитная доска;
• прямоугольники с номерками;
• раздаточный материал (прямоугольники красного цвета для поощрения отвечающих);
• магнитофон.

Ход урока

I. Актуализация прежних знаний (5 минут)

Сегодня на уроке мы с вами совершим путешествие в удивительную страну Геометрию :

– Кто знает, что в переводе с греческого обозначает слово “геометрия”?

“Гео” – земля, “метрия” – измерение.

Наука эта появилась в Греции.

Сопровождать нас будет в нашем путешествии (учитель показывает сказочного героя) удивительный герой – волшебник.

– Всех вас он зашифровал, и вы будете путешествовать под зашифрованными номерами.

– Кто узнал его? (Старик Хоттабыч.)

– Кто написал книжку “Старик Хоттабыч”? (Лагин.)

Старик Хоттабыч очень старый волшебник и его знания устарели, поэтому он пришел к вам на урок и хочет узнать, что же сейчас изучают современные дети. Помогите волшебнику разобраться.

– Что изображено на доске? (Геометрические фигуры.)

– Определите на какие 2 группы вы могли бы разделить эти геометрические фигуры? (Треугольники и четырехугольники.)

Заполните карточку №1. Укажите номера треугольников и четырехугольников. Все дети указывают в карточке номера.

В это время 2 ученика фиксируют ответы на доске.

– Укажите во второй карточке номера треугольников по углам (тупоугольный, прямоугольный, остроугольный) и по сторонам (равносторонний и равнобедренный).

Работу выполняют по вариантам, а потом обмениваются карточками и осуществляют взаимопроверку в парах.

II. Формирование новых понятий и способов действий

(20 минут)

1) Сегодня мы с нашим героем познакомимся с видами четырёхугольников, а именно; с прямоугольником, научимся его чертить и выделять среди других фигур Т.к. треугольников и четырёхугольников в геометрии много. Вот как выглядят некоторые из них:

ВИДЫ ЧЕТЫРЁХУГОЛЬНИКОВ

– Какие из них вы уже знаете?

Дети называют те виды, которые знают.

– Что общего у этих фигур, что их объединяет в одну группу?

(4 стороны, 4 угла, 4 вершины.)

– А чем один вид отличается от другого? (Длинами сторон и особенностями углов.)

Учитель обращает внимание детей на таблицу и говорит определения.

1. Квадрат
– прямоугольник, у которого все стороны равны.
2. Трапеция
– четырехугольник, у которого только 2 противоположные стороны параллельны (перевод “столик”).
3. Параллелограмм
– четырехугольник, у которого противоположные стороны параллельны и равны. – параллелограмм, у которого все стороны равны.
4. Неправильный четырехугольник
– фигура, у которой стороны не равны и не параллельны.

2) Помогите Хоттабычу из ряда четырехугольников найти похожие (1 3 5).

– Как называются углы у фигур 1, 3, 5? (Прямые.)

– А как бы вы назвали эти фигуры? (Прямоугольники.)

– Попробуйте сказать, что же такое прямоугольник?

Прямоугольник – геометрическая фигура, у которой все углы прямые и противоположные стороны равны.

– Назовите вершины у прямоугольника АВСД? (А, В, С, Д – вершины.)

– А углы? (<АВД, <ВДС, <ДСА, <САВ)

– Стороны? (АВ, ВД, СД, СА)

– Как вы думаете, прямоугольник – нужная геометрическая фигура или нет (да).

Поможет вам в этом убедиться сказка.

3) Сказка “Полезный прямоугольник”.

Прямоугольник завидовал квадрату.

– Я такой неуклюжий. если поднимусь во весь рост, то стану длинным и узким. Вот таким:

– А если я лягу на бок, то буду низким и толстым:

– А ты всегда остаешься одинаковым – и стоя, и сидя, и лежа.

– Да, с гордостью говорил квадрат. У меня все стороны равны, не то, что у некоторых, то дылда-дылдой, то блин-блином. А однажды случилось вот что:

Старик Хоттабыч заблудился в лесу. Ковра-самолета у него не было, борода намокла под дождем, и выбраться из леса он не мог. Он шел через чащу и встретился с квадратом и прямоугольником.

– Можно я заберусь на Вас и погляжу, где мой дом? – спросил он у квадрата.

Хоттабыч залез сначала на одну сторону квадрата, но ничего не увидел, потому что ему мешали верхушки деревьев. Тогда волшебник попросил квадрат перевернуться на другую сторону, но, как известно, у квадрата все стороны равны, поэтому он снова ничего не увидел.

– Гражданин Квадрат, помогите мне хотя бы перебраться через речку. Квадрат подошел к речке и попытался дотронуться до другого берега. НО...плюх!.

– Может быть, я смогу помочь Вам? – предложил скромный прямоугольник.

Он стал во весь свой рост и Хоттабыч взобрался на него и

оказался выше деревьев. Вдалеке он увидел свой дом и понял, куда надо идти. Тогда прямоугольник лег на бок и стал мостом. Хоттабыч перебрался по прямоугольнику через речку, помог ему подняться и, поблагодарив прямоугольник, отправился домой.

А квадрат, который после купания сушился на берегу, сказал

прямоугольнику:

– Вы, оказывается, полезная фигура

– Ну, что вы! – скромно улыбнулся прямоугольник.

Просто мои стороны разной длины 2 – длинные, 2 – короткие. Иногда это бывает очень удобно.

– Какие предметы прямоугольной формы вы видите у себя в классе?

4) Существует специальный чертежный треугольник, при помощи которого можно определить прямые углы в геометрической фигуре. Попробуйте самостоятельно опытным путем определить, какие из этих фигур прямоугольники.

КАРТОЧКА №3.

– Как в этом поиске вам помог чертежный треугольник?

Дети определяют у себя и называют номера фигур (2,4). Демонстрируют на доске, как им в определении помог чертежный треугольник.

5) Физминутка (песня “Дважды два четыре”).

Ваш учитель будет рад
Посмотреть на ваш
Встаньте дети возле парт
Покажите всем подряд
Руки выставьте вперед
А потом наоборот
Получился самолет
Отправляемся в полет
Неразлучные друзья / 2 раза
Квадрат, прямоугольник,
Неразлучные друзья
Геометрия и школьник

6) Начертите прямоугольник, пользуясь отрезками и чертежным треугольником:

Дети чертят у себя в тетрадях, а потом с объяснением у доски.

Чертим отрезок 4 см. Совмещаем сторону треугольника с отрезком и строим прямой угол, откладываем отрезок и т. д.

III. Формирование умения и навыков (18 минут)

1. Начертите прямоугольник, зная, что одна сторона 2 см, а другая на 4 см больше.

Анализ задачи:

– Можете ли вы сразу начертить прямоугольник? (Нет)

– Почему? (Не знаем длину второй стороны.)

– А как найти длину второй стороны? (2+4=6).

Работает бригада (4 человека).

2. У вас есть заготовки прямоугольников со сторонами 8 см и 4 см. Их нужно разрезать на 4 одинаковых треугольника, а затем из них составить квадрат. Как это сделать?

3. Старик Хоттабыч хочет убедиться, что вы были внимательными и усвоили то, о чем мы говорили. От его имени я задаю вопросы, а вы с помощью сигнальных карточек показываете ответ: Да – зеленый цвет, Нет – красный.

1) Верно ли, что если фигура имеет 4 угла, 4 стороны, 4 вершины, то ее можно назвать четырехугольником? (Да)

2) Является ли прямоугольник одним из видов четырехугольников? (Да)

3) Верно ли, что противоположные стороны прямоугольника не равны? (Нет)

4) Правильно ли, что квадрат можно назвать прямоугольником и четырехугольником? (Да)

4. Графический диктант

Отметьте точку А, от нее вниз под прямым углом проведите отрезок длиной 2 см и обозначьте его конец точкой В. От В вправо под прямым углом проведите отрезок длиной 4 см и обозначьте конец точкой С. Вверх проведите под прямым углом отрезок длиной 2 см и поставьте точку Д. Достройте самостоятельно фигуру, которой мы много внимания уделили на уроке.

– Какая это фигура? (прямоугольник)

5. Найдите на чертеже 3 четырехугольника :

6. Загадки.

Разгадав загадки, вы узнаете, что хочет сказать вам наш гость.

– О какой фигуре идет речь?

Он давно знакомый мой,
Каждый угол в нем прямой.
Все четыре стороны,
Одинаковой длины.
Вам его представить рад.
– Как зовут его? (Квадрат )

– Какая фигура может о себе так сказать?

Ты на меня, ты на него,
На всех нас посмотри.
У нас всего, у нас всего
По три стороны и три угла,
И столько же вершин,
И трижды – трудные дела,
Мы трижды совершим. (Треугольник )

IV. Итог урока.

– Какие виды четырехугольников вы знаете?

– Какая фигура называется прямоугольником?

V. Домашнее задание.

Придумайте сказку или кроссворд о геометрических фигурах.

Список литературы:

1. В. Волина “Праздник числа”, Москва, Дрофа 1997 г.
2. А.М. Пышкало “Методика обучения элементам геометрии в начальных классах”, Просвещение, 1980 г.
3. Журнал “Завуч”, №1, 2000, Фомин А.А. “Соблюдение педагогических требований как фактор, повышающий профессиональную компетентность современного учителя”, с. 21.
4. Журнал “Начальная школа”, №2, 2001 г. “Геометрия”, с.15.
5. Газета “Начальная школа”, №3, 1997 г. “Геометрия”, с. 4.

Планиметрия – это раздел геометрии, в котором изучаются фигуры на плоскости.

Фигуры, изучаемые планиметрией:

3. Параллелограмм (частные случаи: квадрат, прямоугольник, ромб)

4. Трапеция

5. Окружность

6. Треугольник

7. Многоугольник

1) Точка:

В геометрии, топологии и близких разделах математики точкой называют абстрактный объект в пространстве, не имеющий ни объёма, ни площади, ни длины, ни каких-либо других аналогичных характеристик больших размерностей. Таким образом, точкой называют нульмерный объект. Точка является одним из фундаментальных понятий в математике.

Точка в Евклидовой геометрии:

Точка - это одно из фундаментальных понятий геометрии, поэтому "точка" не имеет определения. Евклид определил точку как то, что нельзя разделить.

Прямая - одно из основных понятий геометрии.

Геометрическая прямая (прямая линия) - незамкнутый с двух сторон, протяженный не искривляющийся геометрический объект, поперечное сечение которого стремится к нулю, а продольная проекция на плоскость даёт точку.

При систематическом изложении геометрии прямая линия обычно принимается за одно из исходных понятий, которое лишь косвенным образом определяется аксиомами геометрии.

Если основой построения геометрии служит понятие расстояния между двумя точками пространства, то прямую линию можно определить как линию, путь вдоль которой равен расстоянию между двумя точками.

3) Параллелограмм:

Параллелограмм- это четырёхугольник, у которого противолежащие стороны попарно параллельны, то есть лежат на параллельных прямых. Частными случаями параллелограмма являются прямоугольник, квадрат и ромб.

Частные случаи:

Квадрат - правильный четырёхугольник или ромб, у которого все углы прямые, или параллелограмм, у которого все стороны и углы равны.

Квадрат может быть определён как : прямоугольник, у которого две смежные стороны равны;

ромб, у которого все углы прямые (любой квадрат является ромбом, но не любой ромб является квадратом).

Прямоугольник - это параллелограмм, у которого все углы прямые (равны 90 градусам).

Ромб - это параллелограмм, у которого все стороны равны. Ромб с прямыми углами называется квадратом.

4) Трапеция:

Трапеция - четырёхугольник, у которого ровно одна пара противолежащих сторон параллельна.

1. Трапеция, у которой боковые стороны не равны,

называется разносторонней .

2. Трапеция, у которой боковые стороны равны, называется равнобокой.

3. Трапеция, у которой одна боковая сторона составляет прямой угол с основаниями, называется прямоугольной .

Отрезок, соединяющий середины боковых сторон трапеции, называется средней линией трапеции (MN). Средняя линия трапеции параллельна основаниям и равна их полусумме.

Трапецию можно назвать усеченным треугольником, поэтому и названия трапеций сходны с названиями треугольников (треугольники бывают разносторонние, равнобедренные, прямоугольные).

5) Окружность:

Окружность - геометрическое место точек плоскости, равноудалённых от заданной точки, называемой центром, на заданное ненулевое расстояние, называемое её радиусом.

6) Треугольник:

Треугольник - простейший многоугольник, имеющий 3 вершины (угла) и 3 стороны; часть плоскости, ограниченная тремя точками, и тремя отрезками, попарно соединяющими эти точки.

7) Многоугольник:

Многоугольник - это геометрическая фигура, определяется как замкнутая ломаная. Существуют три различных варианта определения:

Плоские замкнутые ломаные;

Плоские замкнутые ломаные без самопересечений;

Части плоскости, ограниченные ломаными.

Вершины ломаной называются вершинами многоугольника, а отрезки - сторонами многоугольника.

Основные свойства прямой и точки:

1. Какова бы ни была прямая, существуют точки, принадлежащие этой прямой и не принадлежащие ей.

Через любые две точки можно провести прямую, и только одну.

2. Из трех точек на прямой одна и только одна лежит между двумя другими.

3. Каждый отрезок имеет определенную длину, большую нуля. Длина отрезка равна сумме длин частей, на которые он разбивается любой его точкой.

6. На любой полупрямой от ее начальной точки можно отложить отрезок заданной длины, и только один.

7. От любой полупрямой в заданную полуплоскость можно отложить угол с заданной градусной мерой, меньшей 180О, и только один.

8. Каков бы ни был треугольник, существует равный ему треугольник в заданном расположении относительно данной полупрямой.

Свойства треугольника:

Соотношения между сторонами и углами треугольника:

1) Против большей стороны лежит больший угол.

2) Против большего угла лежит большая сторона.

3) Против равных сторон лежат равные углы, и, обратно, против равных углов лежат равные стороны.

Соотношение между внутренними и внешними углами треугольника:

1) Сумма двух любых внутренних углов треугольника равна внешнему углу треугольника, смежного с третьим углом.

2) Стороны и углы треугольника связаны между собой также соотношениями, называемыми теоремой синусов и теоремой косинусов.

Треугольник называется тупоугольным, прямоугольным или остроугольным , если его наибольший внутренний угол соответственно больше, равен или меньше 90∘.

Средней линией треугольника называется отрезок, соединяющий середины двух сторон треугольника.

Свойства средней линии треугольника:

1) Прямая, содержащая среднюю линию треугольника, параллельна прямой, содержащей третью сторону треугольника.

2) Средняя линия треугольника равна половине третьей стороны.

3) Средняя линия треугольника отсекает от треугольника подобный треугольник.

Свойства прямоугольника:

1) противолежащие стороны равны и параллельны друг другу;

2) диагонали равны и в точке пересечения делятся пополам;

3) сумма квадратов диагоналей равна сумме квадратов всех (четырех) сторон;

4) прямогугольниками одного размера можно полностью замостить плоскость;

5)прямоугольник можно двумя способами разделить на два равных между собой прямоугольника;

6) прямоугольник можно разделить на два равных между собой прямогульных треугольника;

7)вокруг прямоугольника можно описать окружность, диаметр которой равен диагонали прямоугольника;

8) в прямогульник (кроме квадрата) нельзя вписать окружность так, чтобы она касалась всех его сторон.

Свойства параллелограмма:

1) Середина диагонали параллелограмма является его центром симметрии.

2) Противоположные стороны параллелограмма равны.

3) Противоположные углы параллелограмма равны.

4) Каждая диагональ параллелограмма делит его на два равных треугольника.

5) Диагонали параллелограмма делятся точкой пересечения пополам.

6) Сумма квадратов диагоналей параллелограмма (d1 и d2) равна сумме квадратов всех его сторон: d21+d22=2(a2+b2)

Свойства квадрата:

1) Все углы квадрата - прямые, все стороны квадрата - равны.

2) Диагонали квадрата равны и пересекаются под прямым углом.

3) Диагонали квадрата делят его углы пополам.

Свойства ромба:

1. Диагональ ромба делит его на два равных треугольника.

2. Диагонали ромба в точке их пересечения делятся пополам.

3. Противоположные стороны ромба равны между собой, равны и противоположные углы его.

Кроме того, ромб обладает ещё следующими свойствами:

а) диагонали ромба взаимно перпендикулярны;

б) диагональ ромба делит угол его пополам.

Свойства окружности:

1) Прямая может не иметь с окружностью общих точек; иметь с окружностью одну общую точку (касательная); иметь с ней две общие точки (секущая).

2) Через три точки, не лежащие на одной прямой, можно провести окружность, и притом только одну.

3) Точка касания двух окружностей лежит на линии, соединяющей их центры.

Свойства многоугольника:

1) Сумма внутренних углов плоского выпуклого n-угольника равна.

2)Число диагоналей всякого n-угольника равно.

3).Произведение сторон многоугольника на синус угла между ними равна площади многоуголиника.

Геометрия

В Доме ребенка плоские вкладыши, которые развивают сенсорику, познакомили детей со многими геометрическими фигурами: квадрат, прямоугольник, треугольник, многоугольник, круг, овал и т. д. Благодаря прилагающимся карточкам малыши научились узнавать геометрические фигуры по нарисованным очертаниям. Кроме того, у нас есть металлические вкладыши, воспроизводящие уже известные детям геометрические фигуры. Их можно обводить, полученные контуры затем заштриховывать цветными карандашами (упражнение учит владеть пишущими инструментами).

Геометрический материал начальной школы можно рассматривать как продолжение знакомых упражнений. Он напоминает металлические вкладыши. Но каждая рамка прикреплена к квадратной дощечке-основе. Теперь не нужны ни специальные пюпитры, ни рамы, как для остальных вкладышей. Каждая фигура является завершенной и независимой. Дощечка белая, контур зеленый, а сам вкладыш, подвижная часть, красный. Когда вкладыш лежит на своем месте, то получается красная фигура в зеленой рамке. Подвижные вкладыши сделаны не из одного, а из многих частей, закрепленных на белом пространстве дощечки. Основное назначение этого материала - позволить ребенку самостоятельно упражняться в геометрии, научиться решать разные задачи. Возможность манипулировать геометрическими фигурами, располагать их по-разному, исследовать их различия чрезвычайно привлекает детей. Наши материалы напоминают игры на терпение, придуманные для малышей, только с более определенной образовательной целью. Ребенок уясняет основные геометрические принципы, чего так трудно достичь традиционными методами обучения. Понимание разницы между фигурами равными, подобными или равными по площади, понимание сути преобразования фигур, теоремы Пифагора возникает спонтанно и приносит ученикам много радости. Ребенок учится выполнять действия с дробями, упражняясь с цилиндрическими вкладышами. Осознание значения дроби, преобразование обычной дроби в десятичную, становится новым интеллектуальным достижением ученика, показателем и высокого уровня знаний, и развития умственных способностей. В обычной школе даже старшеклассник порой еще так не чувствует соотношения геометрических фигур, как наши малыши, совершившие все эти открытия самостоятельно, с удовольствием и неослабевающим энтузиазмом. Они свободно и стремительно движутся своим путем, не истощая, а накапливая внутреннюю энергию, в то время как остальные школьники напоминают усталых странников, бредущих босиком по острым камням.

Мы предоставляем ученику возможность свободно упражняться в тот момент, когда он наиболее готов к этому, и заниматься столько, сколько ему нужно, чтобы идея созрела в его сознании. В конце концов, у ребенка развивается абстрактное мышление. В основе этого достижения - интеллектуальная зрелость и достаточные знания, две опоры для человека, идущего к вершине. Мы столкнемся с этим феноменом не раз. Каждый шаг на пути внутреннего созревания, каждое новое обретенное знание становится для ученика площадкой для следующего взлета. Интеллект, чтобы подняться к абстракции, нуждается в опоре, как самолет во взлетной полосе. Нужен разбег, время, необходимое для разгона. Нужно крепкое оснащение, подготовка - одного желания мало. Самолет без топлива, птица без сильных крыльев - разве взлетят они? То же самое происходит с детским интеллектом. Пусть человек от природы наделен высокими способностями, ему нужно опираться на реальный опыт и пополнять запасы внутренней энергии. Чем больше материал привлекает внимание ученика, тем больше он дает возможностей для абстрагирования, для развития творческого воображения (следствия растущего внутреннего потенциала).

Геометрические вкладыши во многом удовлетворяют интеллектуальные потребности детей. С ними можно упражняться не только в составлении фигур, в сравнении их, но также в рисовании. Долгое, тщательное срисовывание позволяют ребенку сосредоточиться на каждой детали, обдумать каждую мелочь. Причем рисунок, как станет видно позднее, может быть двух видов: геометрический и художественный, возможно и смешение жанров. Геометрический рисунок воспроизводит фигуры. Выполняя его, малыш учится владеть различными инструментами, линейкой, угольником, циркулем, транспортиром. Благодаря геометрическому рисованию, достигается истинное понимание геометрии, чему способствует специальный альбом, также входящий в комплект.

Художественное рисование состоит в комбинировании различных фигур (из комплекта вкладышей) и рисовании их цветными карандашами, красками. Это уже настоящее творчество. Наши вкладыши так пропорциональны, их сочетания так гармоничны, что способствуют развитию эстетического вкуса ребенка. Мы можем копировать композиции великих мастеров, таких как Джотто.

Соединение художественного и геометрического рисования начинается с украшения различных частей фигуры (центра, угла, противоположных сторон), а затем можно несколькими деталями, нарисованными от руки, завершить рисунок, превратив его из чертежа в художественную композицию.

Описание геометрического развивающего материала

Первая серия вкладышей: квадраты, фигуры, состоящие из отдельных частей.

Эта серия состоит из 9 квадратных вкладышей, в основе которых есть углубления - одинаковые белые квадраты со стороной 10 см. В одно углубление вложен целый квадрат, в другие - те же квадраты, но состоящие из отдельных частей:

– квадрат, состоящий из 2 равных прямоугольников;

– квадрат, состоящий из 4 равных прямоугольников;

– квадрат, состоящий из 8 равных прямоугольников;

– квадрат, состоящий из 16 равных прямоугольников;

– квадрат, состоящий из 2 равных треугольников;

– квадрат, состоящий из 4 равных треугольников;

– квадрат, состоящий из 8 равных треугольников;

– квадрат, состоящий из 16 равных треугольников.

Ребенок может взять квадрат, состоящий из 2 равных прямоугольников, и квадрат, состоящий из 2 равных треугольников, поменять местами части фигур, то есть первый квадрат заполнить двумя треугольниками, а второй - прямоугольниками. Части фигур можно наложить друг на друга внутренней стороной (на внешней будут мешать кнопки, которые нужны для удобства доставания фигуры из рамки). Наложение позволяет установить равенство фигур. Однако треугольник и прямоугольник - разные по форме фигуры, хотя каждая из них составляет ровно половину того же самого квадрата. Так рождается ощущение равенства площади фигур. Два треугольника равны между собой, и два прямоугольника равны между собой. Ученик сравнивает их, накладывая фигуры друг на друга, и замечает, что часть треугольника, выходящая за пределы прямоугольника, равна той части треугольника, которая прикрыта прямоугольником. Следовательно, треугольник и прямоугольник отличаются по форме, но равны по площади.

Аналогичные наблюдения повторяются и с другими квадратами, разделенными на большее количество частей. Квадратики, являющиеся четвертой частью большого квадрата (они получились в результате деления фигуры по медианам), равны между собой и равны по площади треугольникам, возникшим в результате деления большого квадрата по диагоналям. Фигуры, одинаковые по форме, но отличающиеся по размеру, являются подобными. Прямоугольник - половина большого квадрата, подобен прямоугольнику, являющемуся 1 / 8 большого квадрата, при этом они не равны между собой, у них разная площадь. Также подобны друг другу большой квадрат и маленький, четвертушка большого. И т. д.

В разделении квадрата на части уже содержится идея дроби, хотя это пока еще не тот материал, который специально предназначен для изучения дробей.

Вторая серия вкладышей: дроби.

Десять дощечек с углублениями в форме круга диаметром 10 см, белого цвета. В первое углубление вложен целый круг, в остальные - такие же круги, но поделенные на 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 равных частей. Дети учатся измерять углы каждой части. Для этого мы вырезали картонный круг. Центр обозначен черной точкой на светлом фоне. Очерчен полукруг, радиус которого равен радиусу вкладышей. Этот полукруг поделен лучами на 18 секторов. Лучи выходят за пределы дуги полукруга, сверху написаны числа: 0, 10, 20 - и так до 180. Дуга каждого сектора поделена еще десятью маленькими делениями. Получилась шкала, где одно деление равно одному градусу. Линии, соединяющие 0 и 180 и идущие от центра к 90°, проведены толще, чем остальные, они чуть выпуклые, что позволяет накладывать фигуры точнее. Ученик кладет фигуру вкладыша на картонный расчерченный круг так, что вершина угла совпадает с центром, а одна из сторон заканчивается на нуле. Читаем цифру над окончанием другой стороны фигуры - это и есть величина угла в градусах. После таких упражнений, после работы с транспортиром, ребенок умеет измерять любые углы. Он знает, что круг - это 360°, полукруг - 180°, а прямой угол - 90°.

Теперь можно сосчитать, сколько градусов составляет угол седьмой части круга. 360°: 7=51°, это легко проверить наложением фигуры на расчерченный круг. Подсчеты и измерения можно повторить со всеми вкладышами, составляющими от половины до десятой части круга.

1 / 3 круга = 120°, 360°: 3-120° ,

1 / 4 круга = 90°, 360°: 4 = 90° , и т. д…

1 / 10 круга = 36°, 360°: 10 = 36° .

Если знаменатели равны, то сложение дробей происходит путем простого сложения числителей. Знаменатель сохраняется.

Ребенок запоминает дроби: 1 / 2 , 1 / 3 , ... 1 / 10 У него есть и материальной восприятие, и арифметическое вычисление. С этим материалом можно совершать бесчисленные упражнения, осваивая счет с дробями. К примеру, ученик берет круг, состоящий из двух частей, и заполняет его фигурами - четвертинками круга. Он может оставить одну половину, а вместо второй положить две четвертинки. Вскоре он поймет: 1 / 2 + 1 / 2 = 1 / 4 + 1 / 4 + 1 / 4 + 1 / 4 , а две половинки равны четырем четвертям: 2 / 2 = 4 / 4 . Ребенок мысленно считает дроби, видя части круга, и в состоянии выразить свое понимание при помощи математической записи. Наблюдения можно анализировать более глубоко.

1 / 2 + 1 / 2 = 2 / 2

1 / 4 + 1 / 4 + 1 / 4 + 1 / 4 = 4 / 4

1 / 2 + 1 / 2 = 1 / 4 + 1 / 4 + 1 / 4 + 1 / 4

Две половины и четыре четверти - это целый круг. Заполняя круг разными по размеру частями (например, один полукруг и две четверти), ребенок видит соотношение дробных чисел.

1 = 1 / 2 + 2 / 4 , то есть 1 / 2 = 2 / 4 . То же и с остальными дробями.

Ребенок учится сокращать дроби, видеть их простейшее выражение. Приходит очередь и сложных примеров, которые сначала выполняются при помощи вкладышей, а затем только на бумаге.

Теперь можно переходить и на другие предметы, поддающиеся счету и делению, в частности, на бусины, жетоны, фасолины.

Мы составляем приказания:

– Возьми 1 / 5 от 25 бусин.

– Возьми 1 / 4 от 36 жетонов.

– Возьми 1 / 3 от 27 фасолин.

Бывают приказания, требующие вычислений в два действия, к тому же разными способами:

– Возьми 2 / 5 от 60 бусин. 60: 5 = 12; 2x12 = 24 или 2x60 = 120;

120: 5 = 24 и т. д.

Преобразование обычных дробей в десятичные : дощечка, напоминающая круглые вкладыши, только фон не светлый, а темный, на нем обозначены деления.

Штрихи подлиннее делят круг на 10 частей, они обозначены цифрами: 0, 10… 90. Штрихи покороче делят каждую дугу пополам, еще более короткие делят каждую половину на пять частей. Получается круг, поделенный на 100 частей. Линия от центра к вершине, над которой стоит 0, (радиус) выпуклая, чтобы точнее расположить фигуры, которые мы хотим измерить.

Чтобы перевести обычную дробь в десятичную, мы берем часть вкладыша, уже измеренную, располагаем ее в нашем круге, совмещая центры и одну из сторон фигуры с выпуклым радиусом. Остальная часть фигуры должна лежать справа от радиуса, в сторону увеличения цифр. Если мы положим так одну четвертую часть круга, то сразу увидим по цифре над окончанием второй стороны фигуры, что 1 / 4 - 0, 25.

Можно положить рядом, сторона к стороне, несколько фигур-вкладышей и увидеть:

1 / 3 + 1 / 4 + 1 / 8 = 0,70 (примерно).

Этот материал прекрасно развивает арифметические навыки. Круг (единичное целое) поделен на 100 частей, и мы можем делить эти 100 фрагментов на любое количество долей. Все, что получится, будет сотыми частями целого. 1 / 4 = 100: 4 = 25 сотых, то есть 25 / 100 или 0,25. Деление совершается делением числителя на знаменатель: 1:4 = 0,25.

Третья серия вкладышей: равные по площади фигуры.

Этот материал позволяет вычислять площади разных фигур и дает предварительное представление о некоторых геометрических теоремах, которые обычно не изучаются в начальной школе. Считается, что это недоступно пониманию маленьких детей.

Треугольник и прямоугольник равны по площади, если одна сторона прямоугольника равна основанию треугольника, а другая сторона прямоугольника равна половине высоты треугольника.

На широкой прямоугольной рамке есть два белых пространства (две выемки): равные по площади треугольник и прямоугольник.

Вкладыши составлены так, что могут заполнить и прямоугольное, и треугольное пространство. Это треугольник, состоящий из трех частей.

Параллельная линия делит высоту треугольника пополам, вертикальная делит верхнюю часть на два равных треугольника. Можно наложить эти маленькие верхние треугольнички друг на друга и убедиться, что они равны.

Работа с бусинами и числовым квадратом научила детей находить площадь квадрата, умножая одну сторону на другую. Площадь прямоугольника также равна произведению смежных сторон. Работая с вкладышами, ребенок видит, что треугольник превращается в прямоугольник. Значит, их площади равны. Следовательно, площадь треугольника равна произведению его основания на половину высоты.

Равны площади ромба и прямоугольника, если одна сторона прямоугольника равна стороне ромба, а вторая - высоте ромба.

Вкладыши состоят из ромба, разделенного диагональю на два равных треугольника, и прямоугольника, разделенного на три треугольника таким образом, что они могут заполнить и ромбовидное пространство рамки, и прямоугольное. В комплект входят и целые фигуры ромба и прямоугольника. Если их наложить друг на друга, можно убедиться, что высоты равны. Равенство площадей фигур доказывается перемещением трех частей прямоугольника в ромбовидное пространство и обратно в прямоугольное. Отсюда следует очевидный вывод, что площадь ромба равна произведению стороны на высоту. (Площадь прямоугольника ребенок уже умеет вычислять.)

Равны площади трапеции и прямоугольника, если одна из сторон прямоугольника равна сумме двух оснований трапеции, а вторая - равна половине высоты трапеции. Ребенок может обнаружить и второй вариант равенства площади трапеции и прямоугольника. Если одна сторона прямоугольника равна высоте трапеции, а вторая - полусумме двух оснований.

Для этого достаточно разделить длинный прямоугольник пополам и положить одну часть над другой, образовав прямоугольник короче и шире первого. Большая прямоугольная рамка содержит три углублунных пространства: два трапецевидных (одинаковых) и одно прямоугольное, равное по площади, чья длина равна сумме двух оснований, а высота - половине высоты трапеции. Вкладыш в одну трапецию состоит из двух частей. Трапеция как бы разрезали по горизонтали на уровне половины высоты. Наложив обе части друг на друга, можно убедиться, что высоты равны. Вторая трапеция разделена на 4 части, которыми можно заполнить и прямоугольное пространство.

Равенство площадей двух фигур очевидно, а значит, можно понять, как вычислить площадь трапеции (умея вычислять площадь прямо-

угольника): произведение суммы двух оснований на половину высоты, или произведение полусуммы оснований на высоту. Ученики, измерив стороны фигур, могут произвести арифметические вычисления.

Равны площади правильного многоугольника и прямоугольника, если одна сторона прямоугольника равна периметру многоугольника, а вторая - половине апофемы.

Есть две отдельные рамки с углублениями в форме многоугольника. Один вкладыш представляет собой целый многоугольник, второй - многоугольник, разделенный на треугольники. К примеру, возьмем десятиугольник, значит, и треугольников будет 10. На отдельной рамке - прямоугольное углубление, которое можно заполнить треугольниками, разделенными горизонтальным разрезом на две половинки на уровне половины высоты (два треугольника должны быть еще разделены пополам вертикальным разрезом).

В геометрическом альбоме рисуем таблицу, демонстрирующую равенство площадей десятиугольника и прямоугольника. Рисуем отдельно развертку десятиугольника - 10 треугольников в ряд, горизонтальной пунктирной линией обозначаем уровень половины высоты треугольника. Рядом (параллельно) нужных размеров прямоугольник, а рядом прямоугольник, в который «врисованы» треугольники.

Из 10 треугольников-вкладышей можно без рамки сложить еще один прямоугольник (один треугольник при этом делится еще на два равных треугольничка вертикальным разрезом) и убедиться, что площадь многоугольника равна площади прямоугольника, одна сторона которого равна целой апофеме многоугольника, а другая - половине периметра. Становится понятно, что площадь правильного многоугольника равна произведению периметра на половину апофемы, или произведению апофемы на половину периметра.

Некоторые теоремы, основанные на равенстве площадей фигур

1. Умея вычислять площадь треугольника, ребенок понимает, что все треугольники с одинаковыми основаниями и высотами равны по площади.

Для осознания этой теоремы мы приготовили специальный материал. Равные по площади ромб и прямоугольник. Каждая фигура разделена на два равных треугольника. Эти треугольники разные по форме, но равные по площади. Равенство их оснований и высот можно проверить и измерениями, и наложением фигур. Равенство площади треугольников очевидно, ибо эти треугольники представляют половины равных по площади фигур. (Равенство ромба и прямоугольника уже было доказано и проверено.)

2. Теорема Пифагора. Квадрат гипотенузы прямоугольного тре

угольника равен сумме квадратов двух катетов.

1) два катета равны между собой;

2) катеты относятся друг к другу как 3:4;

3) общий случай.

1) Два катета равны между собой. На рамке - прямоугольный равнобедренный треугольник. Каждая сторона треугольника одновременно является стороной квадрата. Квадраты катетов по диагонали поделены на два треугольника каждый. Квадрат гипотенузы двумя диагоналями разделен на 4 треугольника. Получается всего 8 треугольников совершенно одинаковых. Треугольники катетов могут быть уложены в квадрат гипотенузы и наоборот. Эти перемещения увлекают детей, особенно если учесть, что треугольники квадратов катетов выкрашены в один цвет, а 4 треугольника квадрата гипотенузы - в другой.

2) Катеты относятся друг к другу как 3: 4. Квадраты сторон треугольника делятся не на треугольники, как в первом материале, а на квадраты. Квадрат первого (меньшего) катета поделен на 9 квадратиков (3 в квадрате) одного цвета, квадрат второго катета разделен на 16 (4 в квадрате) квадратиков другого цвета, квадрат гипотенузы разделен на 25 (5 в квадрате) квадратиков третьего цвета. Игра с перемещениями очевидна. Квадраты двух катетов могут быть заполнены квадратиками из квадрата гипотенузы. А квадрат гипотенузы можно красиво выложить разноцветными квадратиками квадратов катетов.

3) Общий случай. Рамка вкладышей - это большой прямоугольник размером 44x24 см. Ее можно сравнить с шахматной доской, где перемещаемые фигурки создают самые разные комбинации.

Понимание теоремы строится на нескольких уже освоенных принципах. Во-первых, два четырехугольника с одинаковым основанием и высотой равны по площади. Во-вторых, две фигуры, равные по площади третьей, равны по площади между собой.

Квадрат гипотенузы в данном материале разделен на два прямоугольника. Разделительная линия начинается в той точке, куда падает высота треугольника, опущенная из противолежащего угла. Кроме того, среди вкладышей есть два ромбоида. У одного сторона равна стороне квадрата большего катета, у второго - стороне квадрата меньшего катета. И у каждого ромбоида вторая сторона равна стороне квадрата гипотенузы. Меньшая высота этих ромбоидов равна высоте прямоугольников (части квадрата гипотенузы), большая высота равна сторонам квадратов катетов. Ребенку не обязательно заранее знать все эти соотношения величин. Он видит фигуры-вкладыши, красные и желтые, и просто перекладывает их, размещая в ячейках рамки. Кроме ячеек треугольной и квадратной формы (3 квадрата у каждой стороны треугольника) на той же рамке есть прямоугольные углубления для понимания соотношения высот и сторон ромбоидов. Материальное размещение подвижных фигурок на белом пространстве дает ученику возможность понять суть теоремы. Это не абстрактное заучивание соотношения величин, а простое и очень интересное упражнение.

Тот же материал может быть использован и для других целей.

Замена фигур

Возьмем вкладыши для изучения теоремы Пифагора, уже размещенные на рамке. Сначала снимем два прямоугольника (части квадрата гипотенузы) и положим их в прямоугольные углубления. Опустив треугольник, положим на пустые места ромбоиды. Сначала это пространство было заполнено треугольником и двумя прямоугольниками, теперь - треугольником и двумя ромбоидами. Итак, сумма двух прямоугольников равна сумме двух ромбоидов. Теперь мы можем продемонстрировать равенство площадей ромбоидов и квадратов катетов. Опять уложим все вкладыши в исходном порядке и обратим внимание на пространство, занятое треугольником и квадратом большего катета. Для этого снимем уложенные в него фигуры и заполним другими:

– снова треугольником и большим квадратом;

– треугольником и большим ромбоидом.

То же можно проделать с пространством, заполненным треугольником и квадратом меньшего катета. Только придется взять меньший ромбоид.

Равенство площадей фигур

Можно убедиться в равенстве площади ромбоидов и соответствующих прямоугольников и квадратов. Для этого фигуры помещаем в боковые прямоугольники на рамке и убеждаемся в равенстве высот фигур. Равенство оснований проверяется их наложением друг на друга. Следовательно, фигуры равны по площади.

Наша геометрическая система включает в себя и другие материалы, но менее значимые.

Четвертая серия вкладышей: деление треугольника.

Четыре одинаковые рамки с одинаковыми углублениями треугольной формы (равносторонними, сторона 10 см) и треугольниками-вкладышами. Один треугольник - цельная фигура. Второй - 2 равных разносторонних прямоугольных треугольника. Они получились разделением равностороннего треугольника линией высоты. Третий треугольник состоит из трех тупоугольных равнобедренных треугольников, получившихся от деления углов биссектриссами. Наконец, четвертый разделен на 4 равносторонних треугольника, подобных большому треугольнику.

Ребенок может измерять углы, научиться отличать прямой угол от острого и тупого. Измеряя все углы треугольника, ученик узнает, что сумма углов треугольника всегда составляет 180°, то есть два прямых угла. Он может заметить, что углы равностороннего треугольника равны (60°). В равнобедренном треугольнике два угла, прилегающие к основанию, равны между собой. В разностороннем треугольнике все углы разные. В прямоугольном треугольнике сумма двух острых углов равна 90°, то есть прямому углу. Ученик может самостоятельно вывести определение: треугольники подобны, если их соответствующие углы равны.

Материал для изучения вписанных и описанных фигур

Этот материал напоминает уже описанный. На белом фоне можно располагать фигуры вписанные или описанные. К примеру, в центре большого равностороннего треугольника расположим маленький красный равносторонний треугольник (четвертая часть большого). Каждая вершина маленького треугольника касается средней точки каждой стороны большого треугольника.

Еще есть квадраты разной величины. В рамках для них сделаны соответствующие белые углубления. Квадрат со стороной 7 см может быть уложен в центр квадрата со стороной 10 см так, чтобы каждая вершина касалась середины каждой стороны. То же можно сделать с квадратами со стороной 7 и 5 см, 5 и 3,5 см.

Есть еще и круги разного диаметра. Их можно накладывать друг на друга, накладывать на них треугольники. Круг с диаметром 10 см вписывается в квадрат со стороной 10 см.

Все эти соотношения делают разноцветные вкладыши чрезвычайно удобными для рисования различных красивых сочетаний.

В этот материал мы включили и звезды, которые обычно служат для декоративного рисования, и цветы, образованные пересечением кругов и полукружий.

Беглое изложение перспектив развития геометрических знаний

Геометрия тел

Приходит момент, когда дети с удовольствием и знанием дела вычисляют площади правильных геометрических фигур. К этому их подготовили упражнения с бусинами, с квадратами и кубами чисел. Теперь им нетрудно научиться высчитывать объем геометрического тела. Тем более полезно после упражнений с кубом чисел (при помощи бусин) узнать, что произведение площади основания на высоту равно объему призмы.

Материал состоит из трех геометрических тел: призмы, пирамиды (ее основание и высота равны основанию и высоте призмы) и призмы, чье основание равно основанию пирамиды, а высота втрое меньше. Фигуры полые. Призмы закрыты крышкой и являются, по существу, коробочками. У пирамиды нет крышки снизу, с ее помощью можно набирать и перекладывать разные субстанции. Мы наполняем тела разными субстанциями (песок или зерна проса) так, чтобы заполнить их целиком и чтобы содержимое оставалось всегда в том же количестве. Это нелегко. Часто вещество насыпают не доверху, получается меньший объем, чем присущ телу на самом деле. Нужно научиться заполнять пустоту так же, как нужно научиться укладывать вещи максимально компактно. Покачивать тело, чтобы утрясти содержимое, разглаживать и приминать поверхность - детям это очень нравится.

Тело можно наполнить и жидкостью. В этом случае придется научиться переливать жидкость, не теряя первоначального объема, не проливая ни капли.

Это техническая подготовка к измерительной процедуре. Ученики узнают, что объем пирамиды равен объему маленькой призмы, то есть трети объема большой призмы. Следовательно, объем пирамиды равен произведению площади основания на треть высоты.

Наполнив глиной маленькую призму, мы получим достаточный объем, чтобы заполнить пирамиду. Из этой глины можно сделать два тела, равные по объему, по форме совпадающие с телами нашего материала. Пять равных частей глины, достаточных, чтобы заполнить маленькую призму, станут материалом для пяти тел.

Из этой идеи вытекают все остальные действия: объяснения почти не нужны. Часто исследования возникают как следствие детских вопросов.

– Как найти площадь круга?

– Как найти объем цилиндра?

– А конуса?

Вычисление площади поверхности тела - прекрасная задача для ребенка. Иногда ребенок спонтанно находит ответ. Материал для этого такой: деревянные геометрические тела, у которых основное измерение - 10 см:

– четырехугольный параллелепипед (10, 10, 20 см);

– четырехугольный параллелепипед, равный трети первого;

– четырехугольная пирамида (10,10, 20 см);

– треугольная призма (10, 20 см);

– треугольная призма, равная трети предыдущей;

– пирамида (10, 20 см);

– цилиндр (диаметр 10 см, высота 20 см);

– цилиндр, втрое меньше предыдущего;

– конус (диаметр 10 см, высота 20 см);

– сфера (ось 10 см);

– овал (большая ось 10 см);

– эллипсоид (большая ось 10 см).

А также тетраэдр, гексаэдр (куб), октаэдр, додекаэдр, икосаэдр. Эти тела раскрашены в разные цвета.

Наложение

Сила чисел

Материал: два равных куба с ребром 2 см, призма вдвое больше куба, призма вдвое больше предыдущей, 7 кубов с ребром 4 см. Два кубика, рядом стоящие, - 2. Два кубика и призма вдвое больше куба - 2 2 . Все то же и самая большая призма -2 3 . Два кубика с гранью 4 см - 2 4

Добавить к ним еще 2 кубика - 2 5 .

Добавить к ним еще 4 кубика - 2 6 .

Итак, 2 3 , 2 6 - фигуры располагаются в форме куба.

2 2 , 2 5 - фигуры располагаются в форме квадрата.

2, 2 4 - фигуры располагаются в одну линию.

(а + b) 3 = a 3 + b 3 + За 2 b + 3b 2 a

Материал: куб (ребро 6 см), куб (ребро 4 см), 3 призмы с квадратным основанием (сторона 4 см, высота 6 см), 3 призмы с квадратным основанием (сторона 6 см, высота 4 см).

Вес и размер

В распоряжении детей всегда есть много предметов для взвешивания и измерения. Например, еще в Доме ребенка ученики пользовались счетными штангами для измерения длины. Эта система имела свой метр и более мелкие деления, дециметры. Сейчас в распоряжении младших школьников десятиметровая лента, которой можно измерить пол, а значит, вычислить его площадь. Есть метровые измерители в разных формах (линейка, металлическая лента, швейный сантиметр и штанга торговца). Дети измеряют всем подряд и все подряд, с удовольствием высчитывают площади нарисованных геометрических фигур или вкладышей.

Устанавливается связь между длиной, площадью и объемом, соединяются в систему три измерения: длина, высота и ширина. Более глубоко изучаются хорошо знакомые материалы, вроде розовой башни.

Дети учатся пользоваться различными научными приборами: термометром, весами, осваивают систему мер и весов. Наполним водой кубический дециметр (полый куб со стороной 10 см) - получим литр. Теперь можно измерить объем бутылки и маленького пузырька.

Ученики измеряют температуру воды в различных состояниях. Здесь не стоит останавливаться на частностях. Большая часть предложенных нами задач придумана детьми. Вот ясное свидетельство легкости достижения внешних результатов при готовности внутреннего состояния.

Из книги Заговори, чтобы тебя увидели автора Вемъ Александр

Занимательная геометрия Квадрат окна дробится в круг… Человек-треугольникЕсли рисунок состоит на 60% из треугольников, то это рисунок лидера. Человек, уверенный в себе. Быстро соображает, предприимчив, обычно его интересует прежде всего конечный результат. Он быстро

Из книги Не дай себя обмануть! [Язык жестов: о чем умолчал Пол Экман] автора Вемъ Александр

Эпизод первый. Занимательная геометрия Стоп-кадр. Взяли в руки карандаш! Между прочим, детские забавы не так глупы, как кажется на первый взгляд. Все мы на уроках в школе, на лекциях в институте что-нибудь черкали в тетрадках на полях или на листочках. У нас получались

Из книги Айки-тактикА в повседневной жизни автора Добсон Терри

IX. Геометрия Геометрия суть отражение сознания Божьего. Иоган Кеплер Форма конфликта Наикратчайшим расстоянием между вами и другим объектом является прямая линия. Между вами и другим человеком эта линия идет от сердца к сердцу.Все искреннее, все то, что на самом деле

Из книги Геопсихология в шаманизме, физике и даосизме автора Минделл Арнольд

17. Геометрия любви Встречаться с союзником не будучи подготовленным - это все равно, что нападать на льва с «поганым ружьём». дон Хуан На мой взгляд, аналогией того, о чем говорит дон Хуан, было бы иметь дело с Нагуалем взаимоотношений без вашего большого U. Это было бы

автора Минделл Арнольд

Из книги Квантовый ум [Грань между физикой и психологией] автора Минделл Арнольд

Из книги Квантовый ум [Грань между физикой и психологией] автора Минделл Арнольд

Из книги Квантовый ум [Грань между физикой и психологией] автора Минделл Арнольд

Из книги Квантовый ум [Грань между физикой и психологией] автора Минделл Арнольд

Из книги 1914–2014. Европа выходит из истории? автора Шевенман Жан-Пьер

«Изменяемая геометрия» В большой Европе «изменяемая геометрия» будет еще более актуальна, чем в Евросоюзе из двадцати восьми членов, где она уже получила признание. В демократической Европе, базирующейся на легитимности наций и их избранных правительств, все, само