Разработка урока внеурочной деятельности "Четырехугольники и их виды"

Логика 5 класс

Тема: «Четырехугольники и их виды.»

Целеполагания:

ü познакомить ребят с историей возникновения четырехугольников;

ü рассмотреть виды четырехугольников и их элементы;

ü способствовать развитию умений анализировать, сравнивать, обобщать, выделять главное; развивать осознанную математическую речь; развитие познавательного интереса учащихся;

ü содействовать воспитанию таких качеств как:  самостоятельность, целеустремленность,  настойчивость, целенаправленность, трудолюбие, аккуратность, ответственность

Задачи:

- Продолжить формирование навыков контроля результатов деятельности.

- Способствовать развитию коммуникативных навыков. Развивать умение анализировать, обобщать материал, выступать перед аудиторией, развивать интеллектуальные,  творческие  и исследовательские способности, активизировать интерес к учебным предметам.

- Формирование логического, абстрактного, эвристического, системного мышления.

Оборудование: проектор, экран, компьютер, презентации

План.

I.            Организационные моменты.

Сообщение темы, целей и задач урока.

II.            История возникновения четырехугольников.

Заглянем в прошлое, когда зародилась наука геометрия....

Для первобытных людей важную роль играла форма окружавших их предметов. По форме и цвету они отличали съедобные грибы от несъедобных, пригодные для построек породы деревьев от тех, которые годятся лишь на дрова, вкусные орехи от горьких и т.д. Особенно вкусными казались им орехи кокосовой пальмы, которые имеют форму шара. А добывая каменную соль, люди наталкивались на кристаллы, имевшие форму куба. Так, овладевая окружающим их миром, люди знакомились с простейшими геометрическими формами.

Уже 200 тысяч лет тому назад были изготовлены орудия сравнительно правильной геометрической формы, а потом люди научились шлифовать их. Специальных названий для геометрических фигур, конечно, не было. Говорили: «такой же, как кокосовый орех» или «такой же, как соль» и т.д.

А когда люди стали строить дома из дерева, пришлось глубже разобраться в том, какую форму следует придавать стенам и крыше, какой формы должны быть бревна. Сами того не зная, люди все время занимались геометрией: женщины, изготавливая одежду, охотники, изготавливая наконечники для копий или бумеранги сложной формы, рыболовы, делая такие крючки из кости, чтобы рыба с них не срывалась.

Когда стали строить здания из камня, пришлось перетаскивать тяжелые каменные глыбы. Для этого применялись катки. И заметили, что перекатка проще, если взять кусок дерева с почти одинаковой толщиной в начале и в конце. Так люди познакомились с одним из важнейших тел – цилиндром. Скалками цилиндрической формы пользовались и женщины, раскатывая белье после стирки.

Перевозить грузы на катках было довольно тяжело, потому что сами древесные стволы весили много. Чтобы облегчить работу, стали вырезать из стволов тонкие круглые пластинки и с их помощью перетаскивать грузы. Так появилось первое колесо.

Но не только в процессе работы знакомились люди с геометрическим фигурами.

Издавна они любили украшать себя, свою одежду, свое жилище (бусинки, браслеты, кольца, украшения из драгоценных камней и металлов, роспись дворцов).

Для того, чтобы взимать налоги с земли, необходимо было знать их площадь. Гончару необходимо было знать, какую форму следует придать сосуду, чтобы в него входило то или иное количество жидкости. Астрономы, наблюдавшие за небом и дававшие на основе этих наблюдений указания, когда начинать полевые работы, должны были научиться определять положение звезд на небе. Для этого понадобилось измерять углы.

Так практическая деятельность людей привела к дальнейшему углублению знаний о формах фигур, развитию геометрии. Люди стали учиться измерять и площади, и объемы, и длины и т.д.

Древние египтяне были замечательными инженерами. До сих пор не могут до конца разгадать загадки огромных гробниц Египетских царей – Фараонов.

Пирамиды – а они построены более 5 тыс. лет назад – состоят из каменных блоков весом 15 тонн, и эти «кирпичики» так подогнаны друг к другу, что не возможно между ними протиснуть и почтовую открытку. А при строительстве использовали лишь простейшие механизмы – рычаги и катки.

«Все боится времени, но само время боится пирамид».

В Вавилоне при раскопках ученые обнаружили остатки каменных стен, высотой в несколько десятков метров, а высота Вавилонской башни достигает 82 метра.

Без математических знаний все эти сооружения невозможно было бы построить. И все же математические знания египтян и вавилонян были разрозненные и представляли собой свод правил, проверенных практикой, поэтому правила надо было зазубривать, не понимая, почему надо применять то, а не другое.

Почти все великие ученые древности и средних веков были выдающимися геометрами. Девиз древней школы был: "Не знающие геометрии не допускаются!"

Настает время привести все разрозненные знания в систему.

Геометрия… откуда взялось это слово? Что оно означает? Попробуем разгадать его смысл. Ведь вам постоянно встречаются похожие слова: география, геология, геодезия… а есть еще геоботаника и т.п. это все названия различных наук или разделов наук. Со смыслом слова география вы уже знакомы. «Гео» означает «Земля», «метр» - это единица измерения длины (от греческого слова «метрео» - «измеряю». Таким образом, получается, что геометрия в переводе с греческого означает «измерение земли» или «землемерие».

 «Геометрия была открыта египтянами и возникла при измерении земли. Нет ничего удивительного в том, что эта наука как и другие, возникла из потребностей человека. Всякое возникающее знание из несовершенного состояния переходит в совершенное. Зарождаясь путем чувственного восприятия, оно постепенно становится предметом рассмотрения и наконец, делается достоянием разума». Эти замечательные слова приписывают греческому ученому Евдему Родосскому, жившему в IV в.до н.э.

В «Энциклопедическом словаре юного математика» написано: «Геометрия – одна из наиболее древних математических наук. Первые геометрические факты мы находим в вавилонских клинописных таблицах и египетских папирусах (III тысячелетие до н.э.), а также в других источниках».

И наиболее удачно была изложена геометрия, как наука о свойствах геометрических фигур, греческим ученым Евклидом (III в. до н. э.) в своих книгах «Начала». Евклид жил в Александрии, был современником царя Птоломея I и учеником Платона. Славу Евклиду создал его собирательный труд «Начала». Произведение состояло из 13 томов, описанная в этих книгах геометрия получила название Евклидова. Величайшая заслуга его состояла в том, что он подвел итог построению геометрии придал ее изложению столь совершенную форму, что на 2 тысячи лет «Начала» стали основным руководством по геометрии. В течение многих веков «Начала» были единственной учебной книгой, по которым молодежь изучала геометрию. Были и другие. Но лучшими признавались «Начала» Евклида. И даже сейчас, в наше время, учебники написаны под большим влиянием «Начал» Евклида.

Конечно, геометрия не может быть создана одним ученым. В работе Евклид опирался на труды десятков предшественников и дополнил работу своими открытиями и изысканиями. Сотни раз книги были переписаны от руки, а когда изобрели книгопечатание, то она много раз переиздавалась на языках всех народов и стала одной из самых распространенных книг в мире.

                  

В одной легенде говорится, что однажды египетский царь Птолемей I спросил древнегреческого математика, нет ли более короткого пути для понимания геометрии, чем тот, который описан в его знаменитом труде, содержащемся в 13 книгах.

III.              Что изучает геометрия.

Геометрия – это раздел математики, которая изучает пространство, а также всяческие отношения, который в этом пространстве возникают. Всю геометрию можно разделить на несколько типов. Например, классическая геометрия решает все вопросы связанные с точками, прямыми, плоскостями и т.д. Она сама включает в себя планиметрию, стереометрию и другие дисциплины. Существует также аналитическая геометрия, которая построена на координатном способе познания. Например, именно таким способом изучаются вектора, прямые и отрезки, которые заданы формулами и условиями. Также существует дифференциальная геометрия, которая задается дифференциальными уравнениями, а также занимается отображением этих уравнения в различных пространствах. И завершает это ряд такая дисциплина как топология, которая изучает непрерывность в наиболее общем виде.
Считается, что родоначальниками геометрии были греки, которые впервые опубликовали свои первые труды, например, знаменитые «Начала» Евклида. Греки занимались сравнением различных фигур, а также их принадлежность друг другу. Такая геометрия занималась простейшими фигурами, на плоскости и в пространстве.
Средние века не много дали геометрии, а вот уже в XVII веке Декарт придумал свой координатный метод, что заставило геометрию сделать новый виток в своей истории. Также кооринатный метод используется и в другом виде геометрии - дифференциальном, ГД координаты занимают одну из ведущих ролей. В дифференциальной геометрии все задается уже относительно гладкими графиками, что является более сложным и более развитие уровнем геометрии.
Сегодня геометрия используется довольно широко в прикладных моментах. Она касается не только обмера земли (как и тысячелетия назад) а также и другими, более развитыми и более сложными научными вычислениями.

IV.             Знакомство с четырехугольниками.

Параллелограмм

Определение. Параллелограммом называется четырехугольник, у которого противоположные стороны попарно параллельны.

Свойство. В параллелограмме противоположные стороны равны и противоположные углы равны.

Свойство. Диагонали параллелограмма точкой пересечения делятся пополам.

1 признак параллелограмма. Если в четырехугольнике две стороны равны и параллельны, то этот четырехугольник - параллелограмм.

2 признак параллелограмма. Если в четырехугольнике противоположные стороны попарно равны, то этот четырехугольник - параллелограмм.

3 признак параллелограмма. Если в четырехугольнике диагонали пересекаются и точкой пересечения делятся пополам, то этот четырехугольник - параллелограмм.

Трапеция

Определение. Трапецией называется четырехугольник, у которого две стороны параллельны, а две другие стороны не параллельны. Параллельные стороны называются основаниями.

Трапеция называется равнобедренной (равнобочной), если ее боковые стороны равны. В равнобедренной трапеции углы при основаниях равны.

Трапеция, один из углов которой прямой, называется прямоугольной.

Прямоугольник

Определение. Прямоугольником называется параллелограмм, у которого все углы прямые.

Свойство. Диагонали прямоугольника равны.

Признак прямоугольника. Если в параллелограмме диагонали равны, то этот параллелограмм - прямоугольник.

Ромб

Определение. Ромбом называется параллелограмм, у которого все стороны равны.

Свойство. Диагонали ромба взаимно перпендикулярны и делят его углы пополам.

Квадрат

Определение. Квадратом называется прямоугольник, у которого все стороны равны.

Квадрат есть частный вид прямоугольника, а также частный вид ромба. Поэтому он имеет все их свойства.

Свойства:
1. Все углы квадрата прямые

2. Диагонали квадрата равны, взаимно перпендикулярны, точкой пересечения делятся пополам и делят углы квадрата пополам.

Математическая сказка о том, как подружились Квадрат и Прямоугольник.

   В некотором царстве, в некотором государстве жил-был Прямоугольник, а по соседству с ним жил Квадрат.

   Квадрат очень хотел подружиться с Прямоугольником, но он был маленьким, а Прямоугольник большим. Однажды ночью Квадрат взял ножницы, подкрался к дому Прямоугольника и отрезал  у него половинку так, что Прямоугольник стал квадратом. Квадрат приставил к себе отрезанную половинку и стал прямоугольником. Наступило утро.  Прямоугольник-Квадрат  пришёл домой к  Квадрату-Прямоугольнику и сказал: «Я бы сам отдал тебе свою половинку, если бы ты об этом попросил». Квадрату стало стыдно за свой поступок. Он попросил прощения у Прямоугольника. Прямоугольник простил его, и с тех пор они стали друзьями. Потом они часто менялись своими половинками.

   Вот и сказке конец, а кто слушал – молодец!  

СКАЗКА О ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ

Жили-были в чудесной стране Геометрии Карандаш и Линейка. Как-то раз задумали они начертить четырехугольник, у которого все углы – по 90о. Чертили-чертили целый день. Особенно старалась Линейка. Она ложилась ровно, не наклоняясь. Карандаш отчетливо проводил и соединял линии. В конце концов у них получилась такая фигура . На радостях отправились они к своему другу Транспортиру. Он жил неподалеку от наших героев. Это был удивительно трудолюбивый и внимательный инструмент. Он напоминал половину круга, и поэтому его еще иногда ласково называли Пирожок. Пришли наши герои и попросили у него помощи:



– Послушай, Пирожок, помоги нам. Мы целый день чертили фигуру, у которой все углы должны быть по 90. А так ли у нас получилось, мы не знаем. Проверь, пожалуйста.
А у Транспортира на спинке было много делений от 0 до 180. Проверка величины углов – его самое любимое занятие. Поэтому он, конечно, согласился. Все углы у четырехугольника действительно были равны 90. А потом он улыбнулся и сказал:
– Угол, равный 90, – это прямой угол, а четырехугольник, у которого все углы – по 90, называется прямоугольником. В следующий раз, когда соберетесь что-нибудь чертить, – сказал Транспортир, – не забудьте про меня. Я обязательно приду к вам на помощь, и дело быстрее сладится.
И еще он добавил:
Раз, два, не ленись,
Дружно за дело вместе берись!
 

СКАЗКА О КВАДРАТЕ

Жил-был в стране Геометрии Лист. Его края были неровными, с множеством загибов, потому что его вырвал из тетради мальчик по имени Вовка, и уже долгое время Лист находился в пути. А нашему герою очень хотелось, чтобы все его стороны стали вновь ровными.
Собравшись с силами, Лист отправился на поиск Линейки, Карандаша и Ножниц. Только они могли ему помочь. Лист целых пять дней провел в пути, потому что двигаться он мог только с помощью ветра, а ветреная погода была не каждый день. На шестой день своего пути Лист встретил Карандаша. Карандаш в это время чертил углы на песке. Его углы были разной величины, и он упорно повторял вслух: "Острый, тупой, прямой, развернутый!". Лист тихонько подлетел к Карандашу и рассказал свою историю. Карандаш его пожалел и согласился помочь, но, к сожалению, без Линейки и Ножниц он ничего сделать не смог.
Теперь они отправились в путешествие уже вдвоем. Но Линейку им не пришлось долго искать, потому что она вместо мостика лежала на двух противоположных берегах ручья. Карандаш и Лист аккуратно перетащили Линейку на свой берег и попросили ее помощи.
– Да! Да! Да! – воскликнула Линейка (так соскучилась она по своей работе). – Конечно, помогу!
Началась работа. Карандаш чертил ровно. Линейка замеряла стороны так, чтобы все они были одинаковой длины. Когда работа была сделана, Линейка объявила Листу:
– Ну, теперь ты будешь квадратом!
– Квадратом? – удивился Лист.
– Да! Да! Квадратом! – убедительно ответила Линейка.
– А что это такое? – спросил Лист.
– Это прямоугольник, у которой все стороны не только ровные, но и равные, – сказала Линейка.
Лист обрадовался. Он поблагодарил Карандаша и Линейку и отправился на поиски Ножниц.



Идя по дорожке, Лист увидел красивый домик с очень необычной акацией вместо забора. Он поднялся по ступенькам и постучался. Дверь тихонько заскрипела, и к нему навстречу вышли Ножницы. Радость Листа невозможно было описать. Он прыгал от счастья. А Ножницы в это время смотрели на него и не понимали, в чем дело. Наконец Лист успокоился и рассказал Ножницам свою историю.
Ножницы повели себя необычно, они вдруг стали резать воздух. Это оказалось, они так выражали свое удовольствие. Ножницы действительно очень любили работать, то есть резать. Через пять минут наш Лист превратился в настоящий Квадрат. Ножницы принесли ему зеркало. Он долго смотрелся в него, а потом закричал:
– Квадрат! Квадрат!
А Ножницы опять стояли в недоумении и смотрели на Лист. Они не понимали, что это за слово повторял наш герой. Но мы-то с вами знаем, что это за фигура.

Ромб и квадрат

В тридесятом царстве Многоугольников, в тридевятом царстве Выпуклых многоугольников жил- был боярин по имени Параллелограмм. Надоело ему жить одному и решил он жениться. В невесты себе выбрал раскрасавицу соседку Равнобедренную Трапецию. Прошло немного  времени и родился у них сынок Прямоугольник. Весь в родителей пошел!

От отца у него были бока попарно параллельны, а от матери достались равные диагонали. Но было у него свое личное достоинство – прямой угол, видимо, от предков достался. И от этог8о вырос он гордым, прямоугольным.

Не мог найти он друзей во всем государстве. Решил прямоугольник отправиться в путешествие. Сказал родителям: «Пока не найду себе друга – не вернусь». Что делать? Погоревали родители, но благословили его, и пошел он по земле геометрической.

Шел, шел, зашел в лес дремучий, видит избушка стоит. Зашел в избушку. А в этой избушке жили братья-сироты Квадрат, да Ромб. Познакомились, понравились друг другу. Проговорили всю ночь. Поведал им свое горе Прямоугольник. Братья и говорят: «У нас тоже есть прямой угол, не расстраивайся, мы будем с тобой дружить».

Отправились они вместе к отцу и матери Прямоугольника. Боярин и боярыня хорошо их приняли, пригласили остаться жить у себя. Братья с охотой согласились. И стали они вместе дружно поживать.

А про какой прямой угол говорили квадрат и ромб?

V.            Итоги урока

Что вы сегодня узнали на уроке? Что больше всего запомнилось?

VI.             Домашнее задание.

Придумать математический сказку о любом из четырехугольников.