探究平面图形高的本质,培育学生核心素养

“认识底和高”一课是北师大版教材五年级上册“多边形的面积”单元第二课时的内容,主要包括认识并会画梯形、平行四边形与三角形的高。教材为何将这三个图形的高编排在同一课时并且编排在“多边形的面积”单元呢?教材为何先学习梯形的高,再学习平行四边形与三角形的高?图形高的本质是什么?图形的高对研究图形性质或特征有哪些价值?教学时如何让学生真正通过探究来认识高的本质和价值?如何借助该内容的学习培养学生的空间观念和推理意识等核心素养?通过思考并回答这些问题,能更好地理解2022年版课标为何将“图形的认识”与“测量”整合为同一主题,也能更好地认识图形的哪些要素是探究图形度量公式的根本。

一、课前思考:图形高的数学本质及其价值

平面图形或立体图形的高刻画了两条平行线(两个平行平面)之间的距离,脱离平行线(平行平面)就不存在高的概念。在数学中通常将平行线(平行平面)称为底边(底面),与它们垂直的线段称为高,高与底是一对相对应的概念,它与日常生活中的高既有联系也有区别。

高有两方面的含义:一是高线,即与两条平行线(两个平行平面)都垂直的线段;二是高度,即高线的长度。高指前者时,会说两条平行线之间有“无数条高”;若指后者,则因为两条平行线(两个平行平面)之间的距离处处相等,即任意两条平行线(两个平行平面)之间只存在唯一一个数值刻画它们之间的距离,这个数值就叫作两条平行线(两个平行平面)之间的距离,也可以称之为两条平行线(两个平行平面)之间的高度。……

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