各位形狀探險家,大家好!
歡迎來到平面與立體圖形的超好玩世界!看看你身邊吧,你的螢幕是一個形狀,你玩的球也是一個形狀,連一片薄餅都是一個形狀喔!在這些筆記裡面,我們會學到所有關於這些形狀的事,從紙上的扁平圖形到你可以拿著的實心立體圖形。認識形狀可以幫助我們更加了解身邊的世界。讓我們一起展開形狀大冒險吧!
第一部分:扁平的世界 (平面圖形)
平面圖形是完全扁平的圖形。你可以在一張紙上畫出來。它們有長度與寬度,但沒有厚度。想想太陽的圖畫、相片,或者影子!
構成要素:點、線與曲線
所有形狀都是由基本部分組成的!讓我們一起來認識它們吧。
- 一個點只是一個細小的點。它表示一個位置。
- 一條直線是一條完美筆直的路徑,兩邊無限延伸。當它有起點與終點的時候,就叫做線段。直尺可以幫助我們畫出它們喔!
- 一條曲線是一條彎曲的線。它不是直的。想想彎彎曲曲的蟲子或者英文字母「S」。
來認識一下多邊形吧!
多邊形是一個特別的名稱,指由直線線段組成的平面圖形,這些線段全部連接起來形成一個封閉的圖形。例子:三角形是多邊形,但圓形就不是,因為它是彎曲的!
三角形 (三條邊的明星!)
任何有3條邊與3個角 (也叫做內角) 的多邊形都是三角形。但它們也有不同種類喔!
- 等邊三角形:三條邊的長度都完全相同。它是最「平等」的三角形!
- 等腰三角形:有兩條邊長度相同。
- 不等邊三角形:三條邊的長度都不同。沒有任何一條邊是相等的。
- 直角三角形:有一個完美的正方形角,叫做直角。你書本的角就是一個直角喔!
記憶小貼士:想想等腰三角形有兩隻相等的「眼睛」(角)與兩條相等的「腳」(邊)。
四邊形 (四條邊的家族成員)
四邊形只是一個大名詞,指任何有4條邊與4個角的多邊形。這是一個大家族,裡面有些很出名的家庭成員喔!
- 正方形:超級特別的一個!它有4條相等的邊與4個完美的直角。
- 長方形:有4個直角,但只有對邊長度相等。電視螢幕通常都是長方形。
- 平行四邊形:傾斜的長方形!它的對邊是平行的 (好似火車軌道一樣,永遠都不會相交) 而且長度相等。
- 菱形:傾斜的正方形!它有4條相等的邊,但它的角可能不是直角。想想撲克牌上面的「方塊」形狀。
- 梯形:這個形狀有些不同。它只有一對平行的邊。
你知道嗎?
正方形實際上是一種特別的長方形,同時也是一種特別的菱形。它屬於很多形狀家族喔!所以所有正方形都是長方形,但不是所有長方形都是正方形。
再來些大一點的:其他多邊形
一旦你認識了三角形與四邊形,你也可以認得出其他多邊形喔!
- 五邊形:任何有5條邊的圖形。
- 六邊形:任何有6條邊的圖形。蜂巢裡面的格子就是由六邊形組成的喔!
奇妙的圓形
一個圓形是一個圓滾滾、彎曲的平面圖形。它不是多邊形,因為它沒有直線邊。
- 圓心:圓形正中間的點。
- 半徑:由圓心到圓形邊緣任何一點的距離。
- 直徑:穿過圓心,從圓形一邊到另一邊的距離。它永遠都是半徑的兩倍長!
- 圓周:圍繞圓形外圍一圈的總長度。
第一部分重點提示
平面圖形是我們可以畫出來的扁平圖形。好似三角形與四邊形般的多邊形是由直線邊組成,而圓形就是圓滾滾與彎曲的。
第二部分:探索立體圖形 (三維圖形)
立體圖形是實心的。它們不是扁平的喔!你可以拿起並且拿著它們。它們有長度、寬度與高度 (或者深度)。想想積木、派對帽,或者足球。
立體圖形的部分
很多立體圖形都有面、棱與頂點。讓我們看看它們是什麼吧!
- 面:立體圖形扁平的表面。一顆骰子有6個平面。
- 棱:兩面相交的線。想想紙箱的邊。
- 頂點 (或 角):棱相交的尖角。一個叫做頂點。
譬喻:想像一個紙箱。扁平的紙箱面是面。側面相接的摺痕是棱。尖角就是頂點!
棱柱家族
一個棱柱是一個立體圖形,有兩個相同的末端平面 (叫做底面) 與扁平的側面。它的名稱是根據底面的形狀來命名的。
- 正方體:一個特別的棱柱,它的6個面都是完美的正方形。
- 長方體:一個有6個長方形的面的棱柱。鞋盒就是一個長方體。
- 三角棱柱:一個有兩個三角形的底面與三個長方形的側面的棱柱。想想帳篷或者瑞士三角巧克力。
棱錐家族
一個棱錐有一個扁平的底面,而它的其他面都是三角形,並在頂部匯聚到一個單一的頂點。它的名稱是根據底面的形狀來命名的。
- 四角棱錐:它的底面是一個正方形。埃及的大金字塔就是四角棱錐喔!
- 五角棱錐:它的底面是一個五邊形。
快速回顧小盒子
棱柱與棱錐的區別:一個棱柱有兩個相同的底面 (上面與下面)。一個棱錐有一個底面,並向上升到一個單一的點。
帶有曲面的形狀
這些立體圖形至少有一個曲面。它們玩起來很好玩喔!
- 球體:一個完美圓滾滾的立體圖形,好似球或者彈珠。它可以向任何方向滾動。它沒有面、棱或者頂點。
- 圓柱體:有兩個扁平的圓形底面與一個曲面側面。罐頭湯或者衛生紙卷是一個圓柱體。它可以滾動,你還可以將它們疊起來!
- 圓錐體:有一個扁平的圓形底面,並向上升到一個單一的點。冰淇淋筒或者派對帽就是一個圓錐體。
往裡面看:展開圖與橫切面
你有沒有想過當一個立體圖形打開並攤平的時候是怎麼樣的呢?那個就是它的展開圖!
- 正方體的展開圖由6個正方形組成。
- 圓柱體的展開圖由兩個圓形與一個長方形組成。
一個橫切面是你將一個立體圖形切開後看到的平面圖形。如果你將圓柱體直接橫切,它的橫切面就是一個圓形!如果將一個四角棱錐平行於底面切開,橫切面就是一個較小的正方形。
第二部分重點提示
立體圖形是實心的物體。我們可以用它們的面 (扁平部分)、棱 (線) 與頂點 (角) 來描述。有些好似棱柱般有平面,有些就似球體與圓錐體般有曲面。
第三部分:形狀的超級力量!
有些形狀有些很酷的「力量」或者特性。其中最有趣的就是對稱啦!
對稱:鏡像魔法! (軸對稱)
一個形狀有軸對稱 (或者線對稱),如果它可以在它中間畫一條線,然後對摺,讓兩半完美重疊。這條線叫做對稱軸或者對稱線。
- 一個正方形有4條對稱軸。
- 一個長方形有2條對稱軸。
- 一個等邊三角形有3條對稱軸。
- 一個圓形有無數條對稱軸!
有趣活動:對摺一張紙,然後沿著摺痕剪一個形狀出來。當你打開它的時候,你就會得到一個對稱的形狀!
對稱:旋轉魔法! (旋轉對稱)
一個形狀有旋轉對稱,如果它可以圍繞一個中心點轉動它,在未完成完整一圈之前,它看起來都還是一模一樣。想想風車或者風扇葉。當你轉動它的時候,在不同的位置它都看起來一樣。
如果一開始覺得有些難,不用擔心,這是一個很好玩的概念,值得去探索一下!
第三部分重點提示
對稱是指一個形狀是平衡的。軸對稱就好似穿過一條線的鏡像。旋轉對稱是當你轉動一個形狀的時候,它看起來都還是一樣。
形狀探險家,你做得很好喔!你學會了這麼多奇妙的平面與立體圖形。繼續在你身邊的每個地方尋找這些形狀,你就會成為一個真正的形狀大師啦!