基于小初衔接『角有关知识』的拓展性探究活动的设计与思考

2022-06-01 06:51蓝海鹏
小学教学设计(数学) 2022年5期
关键词:三角尺圆心角设计说明

文 蓝海鹏

小学阶段,学生在相关年级已经学习了角的有关知识。在六年级复习时,需要把这些零散的知识整合起来,通过小专题的复习,促使学生将知识结构化,提升学生的综合运用能力。同时,通过整合和拓展,有效加强小学数学与初中数学的衔接。如何基于学生对角有关知识的认识设计小初衔接拓展课呢?从中又有哪些思考?笔者设计了以下五个关于角的认识的探究性活动并加以实践,取得了较好的效果。

一、如何用火柴判断两角是否相等

(一)设计说明。

此探索活动,综合了“角的认识”“图形的运动”等知识。指向发现三角形全等判定(三边对应相等,两三角形全等)和全等三角形的性质(两三角形全等,对应角相等)。

(二)活动设计与教学实施。

1.提出问题。

你能用火柴棒判断两个角是否相等吗?

准备:一把三角尺、两根长度相等的火柴棒。

呈现《学习单》:

2.尝试解决。

学生在《学习单》上摆动火柴棒进行自主探究,再小组交流。

3.全班交流。

小组代表上台汇报,教师梳理、引导。

(1)正向探索。呈现学生作品图1 和图2,你看得懂吗?

解读:分别在∠A 和∠A′的水平方向的边上找点B 和B′,使AB=A′B′=2cm。火柴的一端放在点B 和B′上,另一端“斜靠”在角的另一边上。问:图中有哪些等量?怎样验证你的猜想?学生采用度量等方法进行验证。交流发现:如果AC=A′C′,那么可以判断∠A=∠A′。

进一步提出猜想:点B 和B′水平移动,如图3,如果AB=A′B′=3cm,测得AC=A′C′,可以判断∠A=∠A′吗?

得出结论:如果AB=A′B′(或等于2cm、3cm……),火柴棒BC=B′C′,只要AC=A′C′,就可以判断∠A=∠A′。

(2)逆向探索。进一步猜想:画出两个不相等的角,如图4,∠A≠∠A′,AB=A′B′=3cm,观察得到AC≠A′C′。

得出结论:如果∠A≠∠A′,那么AC≠A′C′。

4.归纳总结。

从刚才的探索中你发现什么?

(1)概述探究过程与结论。解决这个问题的思路为:把火柴棒“卡”在角的内部,火柴棒的一端分别放在两个角水平边上的同一个位置(即AB=A′B′),如果火柴棒靠在另一边的位置也一样(AC=A′C′),那么∠A=∠A′。如果火柴棒靠在另一边的位置不一样(AC≠A′C′),那么∠A≠∠A′。

(2)发现新知识。两个三角形三条边对应相等时,这两个三角形形状、大小一样,(如果把它们剪下来重叠,它们会完全重合),这时∠A=∠A′。

二、如何在方格上画出与已知角相等的角

(一)设计说明。

此探索活动,综合了“角的认识”“平行线的认识”等知识。指向发现平行线的性质(两直线平行,同位角相等)和角的倾斜程度。

(二)活动设计与教学实施。

1.提出问题。

如图5,已知方格图上有∠AOB,你能画出若干个与∠AOB 相等或不相等的角吗?画好后对比分析,思考:与已知角相等的角有什么关系?与已知角不相等的角有什么特点?

2.学生独立操作,再交流自己的发现。

3.交流反馈。

呈现图6 和图7,仔细观察,你发现了什么?

学生发现:图6 和图7 中,这些相等的角的一边都在同一直线上,另一条边都经过一个“田字形”的左下角和右上角的顶点(在“田字形”的一条对角线上)或者是互相平行的。而图8 中,三个角的一边在同一直线上,已知角的另一边经过一个“田字形”的对角线,所画的两个角的另一边分别在“日字形”和“平放的日字形”的一条对角线上,且三条边是不平行的。

从图7 发现:当∠AOB=∠A1O1B1=∠A2O2B2时,OA、O1A1、O2A2平行。反过来,OA、O1A1、O2A2平行,∠AOB=∠A1O1B1=∠A2O2B2,这三个角的位置是相同的。

对比图6 和图8 发现:当两个角相等时,“倾斜”程度一样;两个角不相等时,“倾斜”程度不一样。“倾斜”程度越大,则角越大。

三、如何借助图形的缩放画出两个相等的角

(一)设计说明。

此探索活动,综合了“角的认识”和“图形的缩放”等知识。指向发现三角形中位线定理(三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半)和图形的缩放性质。

(二)活动设计与教学实施。

1.提出任务。

请用一把三角尺,请在图9中画出与∠BAC 相等的角。

2.学生探索,独立画图,再小组交流。

3.交流反馈。

观察图10和图11,说一说有什么发现。

方法1:向外画。如图10,用三角尺在角的两边分别画BB1=CB,AA1=CA,再连接A1B1即得到∠B1A1C=∠BAC。

方法2:向里画。如图11,用三角尺在角的两边分别找到BC和AC 的中点B1、A1,连接A1B1即得到∠B1A1C=∠BAC。

思考:还有其他画法吗?

四、如何借助一个三角尺或三角尺纸片画出两个相等的角

(一)设计说明。

此探究活动,涉及“等角”“画角”“垂直”等知识。通过角的“局部搬迁”实现“整体搬迁”,指向发现全等三角形的判定(SSS)和性质(全等三角形对应角相等)。

(二)活动设计与教学实施。

1.提出任务。

已知∠A,你能用一个三角尺或三角尺纸片画出一个与∠A 相等的角吗?

2.学生尝试画图,画好后交流。

3.集体交流。

呈现学生作品,如图13 和图14。

总结画图步骤:(1)如图13,三角尺或三角尺纸片的直角顶点与∠A 的顶点重合,一条直角边与∠A 水平方向的边重合,∠A 的另一条边与直角三角尺的最长边交于点B,在尺上或三角尺纸片上标注好。(2)如图14,画一条射线A1P,把留在直角三角板最长边的点画出来。经过点A1、B1画射线A1B1,得到∠PA1B1,此时∠PA1B1=∠A。

4.拓展延伸。

(1)这个三角尺或三角尺纸片还可以怎么放?

(2)用另外一个三角尺怎么画?

(3)假设∠A 是一个钝角,怎么画?交流后得到:把钝角分为两部分:直角和锐角。先画一个直角,再用上面的方法画出锐角部分即可(图略)。

五、如何借助尺规画出两个相等的圆心角

(一)设计说明。

此探究活动,综合了“角的认识”和“圆的认识”等内容。指向发现:在同圆或等圆中要画出两个相等的“圆心角”,只需要找到相等的两段弧。与初中的尺规作图、圆心角定理等知识和方法衔接。

(二)活动设计与教学实施。

1.提出问题。

如何利用圆心角画一个与已知角相等的角?

准备:一个圆形纸片,一把没有刻度的直尺、一个圆规。

(1)以圆心为顶点,任意画一个角,得到一个圆心角,如图15。

(2)画一个与这个圆心角相等的圆心角,怎么画?

2.实验路径。

学生选择其中一条实验路径进行独立探索。探索完成后再交流。

实验路径1:第1 组,不给提示,自主探索。

实验路径2:第2 组,(实验单)如图15。你能在圆A 上画一个等于∠BAC 的圆心角吗?

学生探索后交流步骤:(1)剪下这个角,得到一个扇形;(2)在圆上剪一个一样的扇形:把这个角的顶点贴着圆心,弧贴在圆弧上,照着这个扇形的模样剪下来;(3)观察两个扇形,你发现什么相等的量?

学生发现:在同一个圆中,两个相等的圆心角所对的弧是相等的。反过来,要画两个相等的圆心角,只要画出两段相等的弧,再把弧两端的点分别与圆心连接,得到的两个圆心角是相等的。

实验路径3:第3 组,已知∠A=∠B,分别以点A、B 为圆心,以一定长(如3cm)为半径画圆,如图16。你发现什么相等的量?你是怎么发现的?(把两个角剪下来并将它们重叠在一起,或用圆规“测量”两段弧)

学生发现:两个角“夹”着的弧相等。

3.总结画图方法。

在同圆或等圆中,画一条与已知角所夹的弧相等的弧,把所画的弧的两个端点分别与圆心连接,得到的角与已知角相等。

4.出示题目:已知∠O,画一个∠α,使得∠α=∠O。学生画图。

操作步骤:

(1)以已知∠O 的顶点O 为圆心,以任意长为半径,画一个圆,圆O 交∠O 两边于点A、B。

(2)画射线OC,交圆O 于点C。

(3)在圆O 上截一段弧CD,使得弧CD 等于弧AB。

(4)画射线OD。

此时∠COD = ∠AOB,在∠COD 上标上角的弧线,标注α。

发现:用圆规在同一个圆上,作两段相等的弧,这两段弧所对的圆心角相等

注意事项:教学时,可结合图给出“圆心角”的概念,操作步骤可让学生用自己的语言表达。

上面把小学学过的有关角的认识及相关知识融合起来,形成五个拓展性探究活动,不仅系统地关联角的知识,还通过小专题复习和探究方式获得新知的初步认识,有效发展学生运用所学知识解决问题、探究数学知识的能力。

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