初中数学教材培训

塔孜石破天惊

数学语言

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初中数学培训手册之六

第三章“ 一元一次方程”简介（新）





  　　一、教科书内容和课程学习目标


1．教科书内容



本章继第一章“有理数”和第二章“整式及其加减”之后，属于《全日制义务教育数学课程标准（实验稿）》中的“数与代数”领域。



人们对方程的研究有悠久的历史，方程是重要的数学基本概念，它随着实践需要而产生，并且具有极其广泛的应用。从数学科学本身看，方程是代数学的核心内容，正是对于它的研究推动了整个代数学的发展。从代数中关于方程的分类看，一元一次方程是最简单的代数方程，也是所有代数方程的基础。



本章主要内容包括：一元一次方程及其相关概念，一元一次方程的解法，利用一元一次方程分析与解决实际问题。其中，以方程为工具分析问题、解决问题，即根据问题中的等量关系建立方程模型是全章的重点，同时也是难点。分析实际问题中的数量关系并用一元一次方程表示其中的相等关系，是始终贯穿于全章的主线，而对一元一次方程的有关概念和解法的讨论，是在建立和运用方程这种数学模型的大背景之下进行的。列方程中蕴涵的“数学建模思想”和解方程中蕴涵的“化归思想”，是本章始终渗透的主要数学思想。讨论一元一次方程的解法时，会直接应用“合并同类项”“去括号”等法则，而有理数运算和整式加减运算是解一元一次方程的基础知识。



全章共包括四节：



3．1  从算式到方程



这一节分为两个小节．



3.1.1  一元一次方程



在小学阶段，数学课中用算术方法解应用题是重要内容，此外还有关于最简单的方程的内容．本小节先通过一个具体行程问题，引导学生尝试如何用算术方法解决它，然后再一步一步引导学生列出含未知数的式子表示有关的量，并进一步依据相等关系列出含未知数的等式——方程．这样安排目的在于突出方程的根本特征，引出方程的定义，并使学生认识到方程是更方便、更有力的数学工具，从算术方法到代数方法是数学的进步．



算式表示用算术方法进行计算的程序，列算式是依据问题中的数量关系，算式中只能含已知数而不能含未知数．列方程也是依据问题中的数量关系（特别是相等关系），它打破了列算式时只能用已知数的限制，方程中可以根据需要含有相关的已知数和未知数，未知数进入式子是新的突破．正因如此，一般地说列方程要比列算式考虑起来更直接、更自然，因而有更多优越性．



本小节中引出了方程、一元一次方程、方程的解等基本概念，并且对于“根据实际问题中的数量关系，设未知数，列出一元一次方程”的分析问题过程进行了归纳．



3.1.2  等式的性质



方程是含未知数的等式，为适合初中学生学习，本章不涉及方程的同解理论，而以等式的性质作为解方程的根据．本小节通过观察、归纳引出等式的两条性质，并直接利用它们讨论一些较简单的一元一次方程的解法．这将为后面几节进一步讨论较复杂的一元一次方程的解法准备理论依据．



3.2  一元一次方程的讨论（一）——— 合并同类项与移项



本节仍然结合一些实际问题展开，重点讨论两方面的问题：



（１）如何根据实际问题列方程？这是贯穿全章的中心问题．



（２）如何解方程？这节重点讨论解方程中的“合并同类项”和“移项”，这样就已经可解类型的一元一次方程．



本节首先提及在数学史上对解方程颇有影响的一部著作，即生活在约780～850年间的阿拉伯数学家阿尔－花拉子米所著的《对消与还原》一书，提问“对消”与“还原”是什么意思，作为后面要讨论的内容的引子．在本节内容展开中引出“合并同类项”和“移项”．



本节中用框图形式归纳出“用一元一次方程分析和解决实际问题的基本过程”．



3.3  一元一次方程的讨论（二）——— 去括号与去分母



本节继续结合一些实际问题讨论一元一次方程，重点讨论两方面的问题：



（１）如何根据实际问题列方程？这是贯穿全章的中心问题．



（２）如何解方程？



本节重点讨论解方程中的“去括号”和“去分母”，这样就可以解各种类型的一元一次方程，并归纳出一元一次方程解法的一般步骤．



本节从一道“用电问题”，引出解方程中的“去括号”问题；又从古代埃及的纸莎草文书中的一道题，引出带有分母的一元一次方程，进而讨论用去分母的方法解这类方程．



在本节中，以解一个具体方程的过程为例，用框图形式表示了一元一次方程解法的一般步骤．



3．4        实际问题与一元一次方程

      

本节在前面已经讨论过由实际问题抽象出一元一次方程模型和解一元一次方程的一般步骤的基础上，进一步以“探究”的形式讨论如何用一元一次方程解决实际问题．要探究的三个问题（“销售中的盈亏”“油菜种植的计算”“球赛积分表问题”）要比前几节的问题复杂些，问题情境与实际情况更接近．



本节的重点是建立实际问题的方程模型．通过探究活动，可以进一步体验一元一次方程与实际的密切联系，加强数学建模思想，培养运用一元一次方程分析和解决实际问题的能力．



由于本节问题的背景和表达都比较贴近实际，其中的有些数量关系比较隐蔽，所以在探究过程中正确地建立方程是主要难点．突破难点的关键是弄清问题背景，分析清楚有关数量关系，特别是找出可以作为列方程依据的主要相等关系．

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2. 本章知识结构图

（1）利用一元一次方程解决问题的基本过程

　　　　　　　　　　　

（2）本章知识安排的前后顺序
　　　
　　　　
　　3. 课程学习目标

1．经历“把实际问题抽象为数学方程”的过程，体会方程是刻画现实世界的一种有效的数学模型，了解一元一次方程及其相关概念，认识从算式到方程是数学的进步。

2．通过观察、归纳得出等式的性质，能利用它们探究一元一次方程的解法。

3．了解解方程的基本目标（使方程逐步转化为x=a的形式），熟悉解一元一次方程的一般步骤，掌握一元一次方程的解法，体会解法中蕴涵的化归思想。

4．能够“找出实际问题中的已知数和未知数，分析它们之间的关系，设未知数，列出方程表示问题中的等量关系”，体会建立数学模型的思想。

5．通过探究实际问题与一元一次方程的关系，进一步体会利用一元一次方程解决问题的基本过程（见上图），感受数学的应用价值，提高分析问题、解决问题的能力。

4．课时安排

本章教学时间约需18课时，具体分配如下（仅供参考）：

3.1 从算式到方程
约4课时

3.2一元一次方程的讨论（一）

———合并同类项与移项

约4课时

3.3一元一次方程的讨论（二）

———去括号与去分母
约4课时

3.4实际问题和一元一次方程
约4课时

数学活动

小结
约2课时

二、本章教科书的编写特点

本章具有以下特点：

1.突出列方程，结合解决实际问题讨论解方程


列方程是本章的重点，也是难点．为突出重点，分散难点，使学生能有较多机会接触列方程，本章把对实际问题的讨论作为贯穿于全章前后的一条主线．对一元一次方程解法的讨论始终是结合解决实际问题进行的，即先列出方程，然后讨论如何解方程，这是本章的又一特点．教科书先结合两个实际问题的求解过程分别讨论了“合并同类项”和“移项”，并进一步通过一些例题对这两种解方程的变形手段进行综合练习和强化．此后教科书又在对另两个实际问题的讨论中引出解方程中的“去括号”和“去分母”，并进一步通过一些例题和练习题帮助学生掌握它们．在此基础上，教科书归纳总结出解一元一次方程的目标和一般步骤，引导学生提高对一元一次方程解法的认识．我们认为这样处理解方程的教学符合人们对方程的认识过程，并且可以加强这章内容与实际的联系，有助于解决部分学生总感觉列方程难的问题．

2. 通过加强探究性，培养分析解决问题的能力、创新精神和实践意识

本章的中心任务是，使学生经历建立一元一次方程模型并应用它解决实际问题的过程，体会方程的作用，掌握运用方程解决简单问题的方法，提高分析问题、解决问题的能力，增强创新精神和应用数学的意识．由于实际问题的类型多样，在某些问题中数量关系不十分明显，使得以方程为模型表示问题中的数量关系成为教学中的难点．为切实提高利用方程解决实际问题的能力，本章在内容选择上注意加强探究性．例如，第3.4节特别安排了“实际问题和一元一次方程”的内容，选择了三个具有一定综合性的问题（“销售中的盈亏”“油菜种植的计算”“球赛积分表问题”），设置了若干探究点，引导学生利用方程为工具进行具有一定深度的思考，把全章所强调的以方程为工具把实际问题模型化的思想提到新的高度．这节内容包括：估算与精确计算的比较（探究1），不同方案的定量化对比（探究2），根据问题的实际背景进行检验，利用方程进行简单推理判断（探究3中已渗透了反证法的思想）．安排这节的目的在于：一方面通过更加贴近实际生活的问题，进一步突出方程这种数学模型的应用具有广泛性和有效性；另一方面使学生能在更加贴近实际生活的问题情境中运用所学数学知识，使分析问题和解决问题的能力、创新精神和实践意识在更高层次上等到提高．

3. 重视数学思想方法的渗透，关注数学文化

　　本章不仅重视数学与实际的联系，列方程和解方程的方法，而且重视数学知识中蕴涵的建模和化归等数学思想方法的渗透．，本章所涉及的数学思想方法主要包括两个：一个是由实际问题抽象为方程模型这一过程中蕴涵的符号化、模型化的思想；另一个是解方程的过程中蕴涵的化归思想．虽然考虑到学生的理解能力等原因，教科书没有过多出现“数学模型”一词，但是本章多次以框图形式对“利用一元一次方程解决问题的基本过程”加以归纳，意在渗透建模思想．为体现化归思想在解方程中具有指导作用，本章中讨论一元一次方程的各个步骤时，都注意点明解方程的目的，即为最终使方程变形为x=a的形式，各种步骤都是为此而实施的，即在保持方程的左右两边的相等关系的前提之下，使“未知”逐步转化为“已知”．

本套教科书的特色之一是，使教科书成为反映科学进步、介绍先进文化的镜子．重视数学的科学价值，同时关注其文化内涵．通过教科书这面镜子的反射，结合教学内容生动活泼地介绍古今数学的发展，深入浅出地反映数学的作用（工具作用和人文教育作用），使学生逐步地认识数学的科学价值和人文价值，提高科学文化素养．本章对于数学文化予以很大关注，从数字到字母，从算式到方程，从算术到代数……这些数学史上的重大进步以及有关方程的名著《还原与对消》、埃及纸莎草文书中的问题等在教科书中都有所反映．编者希望学生通过学习本章不仅在数学知识和能力方面得到提高，而且能够感受到数学文化的熏陶．

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   三．几个值得关注的问题



1．关注在前面学段的基础上发展，做好从算术到代数的过渡



本章第3.1节从一个实际问题（行程问题）开始讨论，在引出方程后提出“从算式到方程是数学的进步”。算式与方程表现了算术与代数解决问题的两种不同方法。用算术方法解实际问题是前面学段中学生已经学习过的内容，它对于提高分析问题中数量关系的能力有着打基础的作用。算式表示一个计算过程，用算术方法解实际问题时，算式中只含已知数而不包含未知数；而代数中设未知数或列方程时首先需要用式子表示问题中有关的量，这些式子实际上也是算式，只是其中可能含有字母（未知数）。方程是根据问题中等量关系列出的等式，其中既含有已知数，又含有未知数，这是代数方程与算术算式的区别之一。由于方程中可以用未知数与已知数一起表示相关的量，所以方程的应用更为方便。这正是用字母表示数带来的好处。



从课程标准看，在前面学段中已经有关于简单方程的内容，学生已经对方程有初步的认识，会用方程表示简单情境中的数量关系，会解简单的方程，即对于方程的认识已经历了入门阶段，具备了一定的感性认识基础，这些基本的、朴素的认识为进一步学习方程奠定了基础。本章的内容是在前面的学习基础上的进一步发展，即对一元一次方程作更系统更深入的讨论，所涉及的实际问题要比以前学习的问题复杂些，更强调模型化思想的渗透；对方程解法的讨论要更注重算理，更强调创设未知向已知转化的条件以及解法中程序化的思想。



了解以上的联系与区别，有助于在本章教学中注意到应在哪些地方使学生得到新的提高。



2．关注方程与实际问题的联系，体现数学建模思想



我们生活在一个丰富多彩的世界，其中存在大量问题涉及数量关系的分析，这为学习“一元一次方程”提供了大量的现实素材。在本章教科书中，实际问题情境贯穿于始终，对方程解法的讨论也是在解决实际问题的过程中进行的，“列方程”在本章中占有突出地位，全章教科书按照讨论实际问题的线索而展开。在本章的教学和学习中，要充分注意方程的现实背景，通过大量丰富的实际问题，反映出方程来自实际又服务于实际，加强对于方程是解决现实问题的一种重要数学模型的认识。鉴于本章的学习对象是七年级学生，教科书的叙述力求通俗易懂，在正文中避免过多直接使用“数学模型”等词，而是通过具体例子反复强调方程在解决实际问题中的工具作用，实际上这就是在渗透建立数学模型的思想。



设未知数、列方程是本章中用数学模型表示和解决实际问题的关键步骤，而正确地理解问题情境，分析其中的相等关系是设未知数、列方程的基础。在本章的教学和学习中，可以从多角度进行思考，借助图形、表格、式子等进行分析，寻找等量关系，检验方程的合理性。教师还可以结合实际情况选择更贴近学生生活的各种问题，引导学生用一元一次方程分析和解决它们。



利用一元一次方程解决问题的基本过程（见前面的图），在本章中反复出现并且逐步细化，这有助于从整体上认识一元一次方程与实际问题的关系，请注意在教学中不断强化对它的认识。



3．抓住方程的主线，复习并加深对相关预备知识的认识



从数学学科内部来看，整式及其加减运算是一元一次方程的预备知识；而从应用的角度来看，一元一次方程要比整式用得更普遍、更直接．



通过本章学习，不仅可以复习有理数运算和合并同类项、去括号等整式加减运算的内容，而且可以进一步体会看似抽象的整式运算在解决实际问题中的用处，从而加深对相关内容的认识．



在本章的教学中，希望能够时刻关注教学重点，注意抓住方程这条主线，突出围绕一元一次方程的讨论，结合方程的解法复习已学整式的知识，帮助学生认识数、式与方程间的联系．



4．关注培养学习的主动性和探究性



课程改革的目的之一是促进学习方式的转变，加强学习的主动性和探究性。本章内容涉及大量的实际问题，丰富多彩的问题情境和解决实际问题的快乐更容易激起学生对数学的兴趣。在本章的教学中，应注意引导学生从身边的问题研究起，主动收集寻找“现实的、有意义的、富有挑战性的”学习材料，并更多地进行数学活动和互相交流，在主动学习、探究学习的过程中获得知识，培养能力，体会数学思想方法。



在本章的教科书中，安排了许多可提供学生主动进行探究的内容，其中既涉及列方程又涉及解方程，例如3.4节“实际问题与一元一次方程”就是为提高分析和解决问题的能力而安排的探究性内容，本章的“数学活动”及“拓广探索”栏目下的习题等也设置了很多探究性问题，采用什么方式进行这些内容的教学是需要关注的问题．具体教学方式可能会因时因地因人而易，但是各种方式都应注意鼓励学生积极探究，当学生在探究过程中遇到困难时，教师应启发诱导，设计必要的铺垫，让学生在经过自己的努力来克服困难的过程中体验如何进行探究活动，而不要替代他们思考，不要过早给出答案．应鼓励探究多种不同的分析问题和解决问题的方法，使探究过程活跃起来，在这样的氛围中可以更好地激发学生积极思维，得到更大收获．



5．关注数学思想方法的教学和学习



　　前面已经说过，本章所涉及的数学思想方法主要包括两个：一个是由实际问题抽象为方程模型这一过程中蕴涵的模型化（包括符号化）的思想；另一个是解方程的过程中蕴涵的化归思想。在本章的教学和学习中，不能仅仅着眼于个别题目的具体解题过程，而应关注对以上思想方法的渗透和领会，从整体上认识问题的本质。



　　数学思想方法是通过数学知识的载体来体现的，对于它们的认识需要一个较长的过程，既需要教科书的渗透反映，也需要教师的点拨，最终还需要学生自身的感受和理解。数学思想方法对一个人的影响往往要大于具体的数学知识，例如对解方程的本质有比较透彻的认识，就容易主动地探究具体方程的解法，这远比死记硬背方程的解法步骤的效果要好。因此，我们需要关注数学思想方法的教学和学习，希望教师在如何深入浅出地进行这方面的教学上不断探索。



6．关注基础知识和基本技能，适当加强练习巩固



　　本章内容包括一元一次方程的概念、解法和应用。一元一次方程是最基本的代数方程，对它的理解和掌握对于后续学习（其他的方程以及不等式、函数等）具有重要的基础作用。因此，教学和学习中应注意打好基础。



由于本章教科书是以分析解决实际问题为线索展开的，方程解法的讨论安排于分析解决问题的过程之中，如缺乏对方程解法内容的分析归纳，可能会对它们有所忽视，所以在教学和学习中应注意对它们进行归纳整理，使得基础知识和基本技能在头脑中留下较深刻的印象．从学习心理学的角度看，需要通过必要的练习途径来掌握基础知识和基本技能，所以教学和学习中还要注意适当加强对解方程的练习．这里所说的“适当加强”并非一味强调增加练习的数量，而是强调练习要着重在基础内容上，要加强针对性，使学生打好必需的基本功．对于教科书中的练习题以及“复习巩固”“综合运用”栏目下的习题，应切实掌握．在此基础上，再探究更高层次的问题（例如“拓广探索”栏目下的习题等）．



7．关注文化的传承



本套教科书力求能够成为反映科学发展和文化进步的一面镜子，既体现数学的科学性和应用性，又体现数学科学中蕴涵的文化。本章内容不仅涉及数学与实际的关系，渗透建模、化归等思想，而且多处涉及数学上从数字到字母，从算式到方程，从算术到代数等重大历史发展变化，体现了人类对客观世界中数量关系的不断探究和取得的进展，从中可以看出数学文化的源远流长和人类追求真理的长期努力，折射出科学文明的光辉和人类认识上的伟大创造力。



教学中除关注要使学生在数学知识和数学能力方面得到提高之外，还需要考虑在传承数学文化方面的工作，结合方程的内容进一步挖掘其文化内涵，通过生动活泼的形式使学生感受丰富的数学文化的熏陶。



此外，本章内容与实际关系密切，涉及问题广泛，因而与多元文化具有联系．例如，习题3.3第11题来自俄罗斯文学家契诃夫的小说《家庭教师》中的一道“买布问题”，这样选材也是希望能增加数学教科书的人文色彩．习题3.4第9题的原题是用希腊文写的一首诗，它简要记述了希腊数学家丢番图的生平．这是一道有悠久历史的名题，诗中并没有明确说出丢番图的寿命等数字，但是它们已经隐含于诗中，利用方程可以解出这些数字．此题本身就是数学与文学结合的佳作．类似的例子，还分布于本章的其他之处．在编写本章时，我们有这样的体会，即数学教学应在内容和形式方面更鲜活、更吸引人，这样才能使受教育者的科学、文化素养都得到提高．

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初中数学培训手册之七

第四章“图形认识初步”简介 （新）





　　《义务教育课程标准实验教科书·数学》七年级上册第四章是“图形认识初步”。这一章是义务教育第三学段“空间与图形”领域的起始章，在这一章，将在前面两个学段学习的“空间与图形”内容的基础上，让学生进一步欣赏丰富多彩的图形世界，看到更多的立体图形与平面图形，初步了解立体图形与平面图形之间的关系，并通过线段和角认识一些简单的图形，并能初步进行应用。


本章共安排了4个小节以及两个选学内容，教学时间约需16课时，大体分配如下（仅供参考）：



4.1 多姿多彩的图形                                  约4课时



实验与探究  七桥问题与一笔画



4.2 直线、射线、线段                                约3课时



阅读与思考  长度的测量



4.3 角                                              约5课时



4.4 课题学习：制作长方体形状的包装纸盒              约2课时



数学活动



小结                                                约2课时

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本章的主要内容是图形的初步认识，教科书首先通过引言中北京奥林匹克公园的俯瞰图和第4.1 节开始的实物照片入手，展示现实生活中多姿多彩的图形世界和将要学习的图形与几何知识的之间的密切联系。

接着，教科书从学生生活中熟悉的长方体形物体入手，让学生经历从具体物体的外形抽象出几何体、平面、直线、点等概念以及立体图形和平面图形的概念；让学生通过从不同方向看立体图形得到平面图形和想象几何体的展开图的过程，认识可以用平面图形表示立体图形，以及立体图形与平面图形的联系．并进一步从线与线相交形成点，面与面相交形成线，点动成线，线动成面，面动成体的角度进一步认识基本几何图形：点、线、面、体，并初步引入几何图形的集合观点。在此基础上，学习最基本的平面图形——直线、射线、线段和角的知识。

我们生活其中的现实空间的各种物体都以其所具有的各种空间形式存在于我们周围，学习有关图形与几何的知识能使人们更好的认识现实空间，并把有关的知识应用于实际生活和工作之中．因此，在学习有关图形与几何的知识过程中，应该注意图形与几何的知识与客观实际的联系。教科书首先从常见的长方体形状的实物抽象出一个特殊的几何体——长方体，以及从不同侧面得到长方形或正方形等平面图形，再从棱、顶点得到线段、点，以此为特例，推广到从其他实物可以抽象得到其他圆柱、球等几何体，并指出在小学学习的其他几何图形也是从各种形状的物体中抽象出来的，从此再引入一般的几何图形的概念。这样的过程可以让学生初步体会几何图形的抽象性特点和数学的抽象性。

教科书简略介绍了立体图形和平面图形的概念，这是图形与几何的两个基本概念。三视图是初中数学教学内容的一个组成部分，联系立体图形和平面图形的概念，教科书在此介绍了与此相关的内容，即通过从不同方向观察立体图形会得到不同的平面图形，从而常用这样得到的几个平面图形来表示立体图形。不过，在这里只涉及最基本的几何体的问题。此外还简单介绍了几何体的展开图的知识。

为了对点、线、面、体的基本概念有进一步的了解，教科书又介绍了几何体与面的关系，从具体事物中得到曲面和平面等几何概念的形象，点、线、面相互之间的密切关系，从运动的观点来认识几何图形，以及对几何图形概念的初步集合观点。这样，从多个角度认识几何基本概念，使学生形成初步完整的几何概念，丰富学生基本几何图形概念的认识。

直线、射线、线段和角都是一些重要而基本的几何图形，有关直线、射线、线段和角的概念和性质，表示方法、画法、计算等，都是重要的几何基础知识，是学习后续图形与几何的知识以及其他数学知识的必备的知识基础。在小学阶段，学生对于直线、射线、线段和角等图形与几何的内容有了初步感性知识，认识是很粗浅的，有必要在初中阶段深入学习，逐步提高到理性认识的水平。

教科书在第4.2节首先让学生通过探究得到关于直线的基本事实：经过两点有一条直线，并且只有一条直线。接着，教科书介绍了关于直线的基本事实的实际应用，以及直线的表示。线段与射线是与直线密切相关的两个基本概念，教科书介绍了它们的表示、画法、比较，以及线段的和与差等。在图形与几何的教学中，图形的画法的教学是一个重要内容，这是应该在教学中引起重视的问题。教科书在本节介绍了一个基本作图：作一条线段等于已知线段。


关于线段的基本事实“两点的连线中，线段最短”的性质是一个重要的性质，在许多的问题尤其是有关线路长短之类的几何不等式问题中是一个基本的出发点。教科书让学生通过思考、探究、比较得到以上的基本事实，并举例说明其应用。

对于角的概念，教科书在4.3节首先结合丰富的实例，认识学习角概念的实际必要性，并引入角概念的定义。对于角的概念，可以从静态和动态两种角度去认识，在后续三角函数的学习中更需要从动态的角度去认识角，所以教科书也是从这两个角度去引入角的概念的。接着，教科书安排了角的表示，角的度量，角的画法，角的比较，角平分线，补角和余角等内容．

教科书在第4.4节安排了一个课题学习：“设计制作长方体形状的包装纸盒”。这个课题学习内容的安排目的在于让学生借助所学的几何初步知识，逐渐学会独立思考，学会与他人合作，并经历发现问题、分析问题、和解决问题的过程，并在活动过程中培养空间想象能力，逻辑思维能力和动手操作能力和在实践中应用数学的能力。要完成这个课题学习，应该做好对要解决的问题的分析，做好课题学习的准备等组织工作。

本章的内容是以后学习的重要基础，如何通过结合立体图形与平面图形的互相转化的学习来发展空间观念，一些重要的概念、性质等是本章的一项重点内容．建立和发展学生的空间观念是图形与几何学习的核心目标之一，能由实物形状想象出几何图形，由几何图形想象出实物形状，进行几何体与其三视图、展开图之间的相互转化是培养空间观念的重要方面．

本章中许多概念在前一学段有初步的了解，但比较分散，现在要比较系统的学习，要进一步加深认识．另外，尽管学生在小学阶段已经学习了一些图形与几何的知识，但是学生对于进入初中以后进一步学习图形与几何知识和所需要改变的学习方法等还未必能较快地适应，例如，如何从具体事物中抽象出各种具体几何图形？如何掌握各种几何图形的概念？如何区分一些相近的概念？另外，对图形的表示和画图、作图，对几何语言的学习、运用等，都需要一个学习并逐渐熟悉的过程。这些，对于今后的学习都很重要，同时也是本章的难点．

在本章，要注意多从实物和模型出发，让学生感受到几何知识的应用无处不在，可以结合一些具体问题，让学生感受到学习图形与几何知识的重要性和必要性，另外要注意培养学生学习的兴趣．同时要注意概念的定义和性质的表述，逐步使学生懂得几何语句的意义并能建立几何语句与图形之间的联系，逐步学习用语言正确表达概念、性质．这些不仅是学习好本章的关键，对于学好以后各章也是很重要的．

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课程学习目标



1．通过实物和具体模型，了解从物体外形抽象出来的几何体、平面、直线和点等概念，能识别一些基本几何体（长方体、正方体、棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球等）．初步了解立体图形与平面图形的概念．



2．能画出从不同方向看一些基本几何体（直棱柱、圆柱、圆锥、球）以及它们的简单组合得到的平面图形；了解直棱柱、圆柱、圆锥的展开图，能根据展开图想象相应的几何体，制作立体模型，在平面图形和立体图形相互转换的过程中，初步培养空间观念和几何直觉．



3．进一步认识直线、射线、线段的概念和它们的联系与区别，掌握它们的表示方法；掌握关于直线和线段的基本事实：两点确定一条直线，两点之间线段最短，了解这些性质在生活和生产实际中的应用；理解两点之间距离的意义；直观地了解平面上两条直线具有相交与不相交两种位置关系；会比较线段的大小，理解线段的和、差及线段的中点概念，会画一条线段等于已知线段．



4．通过丰富的实例，进一步认识角，理解角的两种描述方法，掌握角的表示方法；会比较角的大小，认识度、分、秒，并会进行简单的换算，会计算角度的和与差；了解角的平分线的概念，了解余角和补角的概念，知道“等角的补角相等”“等角的余角相等”的性质．



5．逐步掌握学过的几何图形的表示方法，能根据语句画出相应的图形，会用语句描述简单的图形．



6．初步认识图形是有效描述现实世界的重要工具，初步应用图形与几何的知识解释生活中的现象以及解决简单的实际问题，激发对学习图形与几何的兴趣，通过与其他同学的交流活动，初步形成积极参与数学活动，主动与他人合作交流的意识．



二、本章编写的主要特点



1．充分利用现实世界中的实物原型进行教学，展示丰富多彩的几何世界。



人们生活其中的现实世界给图形与几何的教学提供了丰富的素材，学习图形与几何的知识也是为了更好地认识生活其中的现实世界，用数学的眼光认识世界，应用知识改造世界，认识学习几何知识的重要意义和应用价值，并形成数学学习的浓厚兴趣。



在本章的教学中，要注意利用教室教学环境和其他物体、几何模型教具，以及适当借助于现代信息技术展示丰富多彩的、与本章知识密切相关的影像素材等，让学生通过认真观察、想象、思考，加强对图形的直观认识和感受，从中抽象出几何图形，从而更好地掌握知识。在本章教科书的许多地方，如在章引言，概念的引入，点、线、面、体关系的研究，在关于直线和线段的基本事实的引入，以及练习、习题中都呈现了许多有关的素材，在教学中还可以根据教学实际情况作一些补充。



在本章教科书的许多地方，如第一节的开头，立体图形与平面图形的概念的引入，点、线、面、体关系的研究，直线、线段性质的引出，角的概念引入，以及练习、习题中都呈现了大量生活中的图形，在实际教学时还可以向学生展现更多他们熟悉的生活中物体和图形，增加学生的直观感受，提高学习空间与图形知识的兴趣，从而更好地认识图形，了解图形的兴趣。



2．强调学生的动手操作和主动参与，让他们在观察、操作、想象、交流等活动中认识图形，发展空间观念。



数学教学应该重视培养学生形成良好的学习习惯和方式，在新的学习阶段开始时尤其要注意这个问题。本章是初中阶段图形与几何内容学习的开始，本阶段的一个重要教学目标是发展学生的空间观念，培养空间想象力。为了达到这样的教学目标，在本章的教学中，应该重视让学生多从事一些动手操作、观察、想象等学习活动，给学生提供一些现实的、有意义的、并有一定挑战性的学习材料，开展数学交流、活动，引导他们在做数学的活动中获得建立几何图形的知识和技能，丰富学生进行形象思维的思想材料，以利于空间观念和想象力的建立和提高。



在本章的教科书中，设置了许多“思考”“探究”等栏目，如从一些图案中发现平面图形，画出由9个正方体组成的立体图形从不同方向看得到的平面图形，探索一些常见几何体的展开图，通过观察思考生活中的现象得到关于直线、线段的性质，探索画一个角等于已知角的方法，等等。通过这些“探究点”，鼓励学生勤思考、勤动手、多交流。其中，动手操作是学习开始阶段重要的一环，它可以帮助学生认识图形，丰富直观，验证学生的空间想象。开始阶段，应鼓励学生先动手、后思考，逐步过渡到先思考、后动手验证。



3．重视几何语言的培养和训练



几何图形是“空间与图形”的研究对象，对它的一般描述表示是按“几何模型→图形→文字→符号”这种程序进行的。其中，图形是将几何模型第一次抽象后的产物，也是形象、直观的语言；文字语言是对图形的描述、解释与讨论；符号语言则是对文字语言的简化和再次抽象。显然，首先建立的是图形语言，其次是文字语言，再次是符号语言，最后形成的应是对于对象的三种数学语言的综合描述，有了这种整体认识，三种语言达到融汇贯通的程度，就能基本把握对象了。



在本章，特别注意“几何模型→图形→文字→符号”这个抽象的过程。教科书首先强调实物原型的作用，引入了大量实物模型，让学生从中抽象出几何图形。其次，教科书重视图形语言的作用，对于对象的文字和符号描述，都是紧密联系图形，使抽象与直观结合起来，在图形的基础上发展其他数学语言。例如，关于线段的比较、线段的和与差、线段的中点、角的比较、角的平分线等，都是先以图形直观给出，再联系到数量，给出文字的描述，最后再给出符号的表示，使几种几何语言优势互补，以期能收到更好的效果。



除了重视“几何模型→图形→文字→符号”的转化过程，教科书还重视“符号→文字→图形”的转化，即理解符号或文字所表达的图形关系，并将它们用图形直观地表示出来，化“无形”为“有形”。本章注意了由不同方向对图形与文字、符号间转化的设计安排，安排了一些这样的练习、习题，教学中要重视这些方面的训练，使学生较快适应，能够把几何图形与语句表示、符号书写很好的联系起来。



三、教学时应注意的问题



1．注意与前两个学段的衔接



这一部分知识与前两个学段联系密切，大多数图形、概念前两个学段都接触过，要衔接前两个学段，就要深入了解前面两个学段数学中空间与图形的内容、要求，了解它们与这一部分内容的联系与区别。



从课程标准看，与这一章的内容相对应，前面两个学段是要直观认识一些简单几何体和平面图形，能辨认从不同方向看到的物体的形状和相对位置，认识一些简单几何体的展开图，在对它们形状、大小、位置关系的探索过程中，发展空间观念；能区分直线、射线、线段的概念并体会它们的一些性质，结合生活情景认识角并知道周角、平角等概念。在这一章，要通过丰富的实例，认识一些常见的几何图形，进一步认识点、线、面、体，在平面图形和立体图形相互转换的过程中，初步建立空间观念，发展几何直觉；进一步认识直线、射线、线段和角，理解它们的概念，了解有关的一些性质，并能初步应用。



了解这些联系与区别，教学时便可以在学生知识的基础上，把前面两个学段学过的内容螺旋上升的提高一步，同时避免完全的重复。



2．注重概念间的联系，在对比中加深理解。



本章是空间与图形的起始章，涉及的概念比较多，大多数概念，前两个学段又都接触过，实际上，许多概念之间都有着密切的联系和区别，把握了这些联系和区别，就能更好的理解这些概念。



例如，直线、射线、线段三个概念联系密切，它们都是直的，正是因为此，在以后讲平行、垂直时，定义了直线与直线平行、垂直后，就不再定义直线与射线、线段的平行、垂直了；同时它们之间又有区别，端点个数不同，因而长度有有限与无限之分。



研究线段的和、差、中点与研究角的和、差、角平分线，其内容方法都很相似，教学时把它们进行对比，效果会更好。例如，“点M是线段AB的中点”，可以写成AM=MB＝，在讲角平分线时，可以让学生仿照线段中点表示方法，写出OB是∠AOC的平分线的式子∠AOB=∠BOC=∠AOC，从而使学生更容易理解和掌握。



3．把握好教学要求



在本章，不仅要像第一、二学段那样进一步丰富学生对几何图形的感性认识，还要引导学生逐步认识一些基本图形的特征，这并不意味着要用严格的几何推理的方式来展开学习，还是要强调在实际背景中理解图形的概念和性质，经历探索图形性质的过程．例如“通过实物和具体模型，了解从物体外形抽象出来的几何体、平面、直线和点等概念，能识别一些基本几何体（长方体、正方体、棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球等）．初步了解立体图形与平面图形的概念”就是要求学生在实际背景中认识、理解这些概念，而不是通过形式化的描述让学生接受概念．以“点”概念为例，几何中的“点”是没有大小的，这是在作数学抽象后的概念，学生很难理解，教科书是通过天上的星星、地图上的城市和电视屏幕可以看作由点组成等来说明点的概念．



在本章开头，还通过从不同方向看立体图形和展开立体图形来介绍立体图形与平面图形的相互转化，对这部分内容，也要注意把握好教学要求．课程标准中“图形的投影”部分包括“会画直棱柱、圆柱、圆锥、球的主视图、左视图、俯视图，会判断简单物体的视图，并会根据视图描述简单的几何体”，“了解直棱柱、圆锥的侧面展开图，能根据展开图判断和制作实物模型”，“通过实例了解视图与展开图(球除外)在现实生活中的应用”，“通过背景丰富的实例，了解中心投影和平行投影的概念”的内容．在本套教材的处理中，这些要求是要逐步达到的，这一章仅仅是个开头．在本章，没有给出严格的三视图的概念，只要求能从一组图形中辨认出是从什么方向看得到的图形，能说出从不同方向看一些最基本的几何体（长方体、正方体、棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球等）以及它们的简单组合所能得到的图形，对于语言难以表达的，可画出示意图，其形状正确即可，不作尺寸要求，而不是像机械制图那样要求有精确的图形．对于展开图的内容，是在前面学段学过的长方体、圆柱的展开图的基础上进一步认识圆锥和一些简单直棱柱的展开图，能从一些给出的图形辨认出它们能否折叠成给定的立体图形，引导学生从展开图入手来了解一些几何体的特征，有助于进一步理解平面图形与立体图形的关系，发展空间观念．



对于推理能力的培养，整套教科书是按照“简单说理”、“说理”、“推理”、“用符号表示推理”等不同层次，分阶段逐步加深地安排的，推理能力的培养不仅在图形与几何的内容中，也结合各领域中其他内容自然地进行．在本章，由于已经进入第三学段，因此已不仅要求学生通过观察、思考、探究等活动归纳出图形的概念和性质，还要“简单说理”，把它作为通过实验探究得到结论的自然延续．直线和线段性质的应用、通过代数方程解计算问题、余角和补角的性质的得出等都有简单说理的成分．教学中要注意利用这里“简单说理”的因素，为后面逐步让学生养成言之有据的习惯做准备．



3．重视现代信息技术的应用



现代信息技术的广泛应用正在对数学课程内容、数学教学、数学学习等方面产生深刻的影响，信息技术工具的使用能为学生的数学学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具，重视现代信息技术的使用也正是本套教材的特点之一。



在这一章，利用信息技术工具，可以给我们展现丰富多彩的图形世界，丰富学习资源，有助于学生从中抽象出几何图形；图形的动态演示，连续变化所形成的众多画面变换，可以在大脑中形成图形空间变化的印象，帮助认识空间图形与平面图形的关系，帮助建立空间观念；可以帮助学生在动态变化的图形中寻找不变的位置关系和数量关系，从而发现图形的性质。因此，有条件的地方应尽可能的使用信息技术工具，帮助学生的数学学习。