[摘 要]数学新课标在“三角形的三边关系”教学中新增了尺规作图这一内容,旨在让学生感受尺规作图价值的同时,发展他们的推理意识、几何直观、空间观念等素养。课堂上,教师可通过提出猜想、演绎推理、拓展应用等活动,引导学生直观感悟三角形的三边关系,体验规律探索的乐趣和挑战,使学生能根据三角形的三边关系解决生活中简单的实际问题,促进学生数学核心素养的提升。
[关键词]三角形;三边关系;推理意识;尺规作图
[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2024)36-0018-04
【教学内容】
苏教版数学教材四年级下册第77~78页的例3,“练一练”中的第1~2题,练习十二中的第6~8题。
【教学目标】
1.通过尺规作图等活动,直观感悟三角形的三边关系,理解“任意两边长度的和大于第三边”这一规律。
2.通过猜测、推理、验证、数据分析等方法感悟三角形三边关系的规律,会判断给定的线段长度能否组成三角形,并能解释生活实际中的现象,解决生活中简单的实际问题。
3.积累活动经验,体验规律探索的乐趣和挑战,发展空间观念和推理意识等素养。
【教学重点】
借助尺规作图,探究与推理三角形的两边之和大于第三边的关系。
【教学难点】
理解“任意”的含义,归纳三角形的三边关系,发展学生的推理意识。
【教学过程】
一、课前谈话,激发兴趣(略)
【评析】教师教学前播放视频,让学生感受三角形的变化与神秘,有助于激发学生探索的欲望。
二、引出问题,提出猜想
1.三点共线不能围成三角形
师:什么样的图形是三角形?它有什么特征?
生1:3条线段首尾相接围成的图形是三角形,它有3个顶点、3条边、3个角。
师:有3个点是不是一定能围成三角形?
生2:两点确定一条线段,只要第三个点不在同一直线上,就可以围成一个三角形。
2.提出猜想
师:有3条线段是不是一定能围成三角形?
生3:一定能。
生4:不一定。
【评析】教师从三角形的特征出发,提出“有3条线段是不是一定能围成三角形”这一问题,促进使学生深入思考。这样教学,从三角形点的位置关系迁移到边的关系,给学生探究角的关系留下了想象的空间。
三、操作推理,感悟规律
1.操作探究,分类归纳
师:(出示图1)a、b、c、d这4条线段,任意3条都能围成三角形吗?
生5:需要验证。
师:能不能用尺规来研究它们之间的关系?谁来展示不能围成三角形的情况?
生6:a、b、c和a、c、d这两组线段围不成三角形。
师:在a、b、c这3条线段围不成三角形的情况中,有交点为什么不能围成三角形?这3条线段有什么关系?
生7:这交点是第三个交点,由于三点共线,即a+b=c,所以围不成三角形。
生8:a、c、d这3条线段也围不成三角形。
师:为什么不能围成三角形?为什么这里没有交点?
生9:由于a+d<c,所以不可能有交点。
师:通过探究发现,a、b、c和a、c、d这两组线段都不能首尾相接围成三角形。想一想,不能围成三角形的3条线段有怎样的关系?
生10:(出示图2)不能围成三角形的3条线段,其中2条线段长度的和小于或等于第3条线段。
师:有能围成三角形的情况吗?
生11:a、b、d和b、c、d这两组线段能围成三角形。
师:为什么能围成三角形?
生12:有交点,且交点在线段外。
师:那么,能围成三角形的3条线段有什么关系?
生13:a+d>b、b+d>c,即其中两条线段长度的和大于第三条线段。
【评析】为提高学生的参与度,教师预留了自主探索的空间,鼓励学生展示自己的学习单,围绕三角形的三边关系提出问题。这样教学,有利于引发学生的深度思考,帮助学生自主建构三角形的认知。
2.深入探究,揭示关系
师:到底什么样的3条线段才能围成三角形?
生14:以另外2条线段为底再来画一画,看看有什么关系。(教师出示图3)
(1)引出“任意”
师:请男生来展示,你们以哪条线段为底?能围成三角形吗?这3条线段有什么关系?
生15:我们以线段d或a为底,能围成三角形,因为a+b>d或b+d>a。
生16:我们发现任意两条线段长度的和大于第三条线段能围成三角形。
师:男生用“任意”二字来描述这3条线段的关系。那另一个三角形也是这样吗?请女生来展示。(女生交流与男生交流一致,得到一样的结论)
(2)理解“任意”
师:(出示图4)想一想,把“任意”两个字去掉,可以吗?观察不能围成三角形的情况,你们能完整地说一说这3条线段之间的关系吗?(学生完整地说出了这3条线段之间的关系)
师:我发现这里也有两条线段长度的和大于第三条线段,可它们为什么不能围成三角形呢?
生17:有两条线段长度的和不是大于第三条线段。
师:看来,“任意”两个字不能去掉。
【评析】 通过“猜想—验证—举反例—得出结论”,教师着重解释“任意”一词的意思,使学生明确“任意”一词不能删去,真正理解了所学知识。
3.数据论证,得出结论
师:是不是所有的三角形都有这样的三边关系呢?
生18:可以任意画一个三角形来探究、验证。
师:(借助几何画板随意拖动三角形的一个顶点)三角形的形状和大小怎么样了?它的三边关系呢?(师生交流发现)
师生(小结):我们从不能围成和能围成三角形的两种情况,对其进行了研究和验证,最终得出了“三角形任意两边长度的和大于第三边”的结论。
【评析】上述教学,从个别到一般、从特殊到普遍,使学生深刻理解了“三角形任意两边长度的和大于第三边”这一知识点。
4.方法优化,形成能力
师:(出示2、5、6,2、4、6,2、2、5这三组线段长度)这三组线段能否围成三角形?(学生回答后)还有没有更好的判断方法?
生19:能围成三角形的三条线段中,两条较短线段长度的和大于最长的线段,那么最长的线段加上其中一条较短线段,一定大于另一条较短的线段。
师:如果是a、b、c这3条线段呢?你也能说说怎么判断它们能否围成三角形吗?
生20:a+b>c。
师:为什么?(学生推理说明)如果a、b、c这3条线段,有2条线段一样长呢?这3条线段一样长呢?(学生推理说明)
师:不管是怎样的3条线段,判断的道理是一样的。只要发现两条较短线段长度的和大于第三条线段,就能判断这3条线段能否围成三角形。
【评析】上述教学,教师通过问题促使学生不断发散思维,有效培养了学生的归纳总结能力和思维能力。同时,教师用字母表示线段的长度,从特殊到一般,使问题更具一般性和抽象性,深化了学生对三角形三边关系的理解。
四、演绎推理,论证归纳
1.情境导入,事实论证
师:(出示图5)看,这有一只蚂蚁。它想要吃这块蛋糕,该选哪条路呢?你们想到了以前学过的什么知识?
生21:两点之间线段最短。
2.回顾旧知,验证规律
师:那你们能用这一知识点来解释三角形的三边关系吗?(学生回答略)
师:如果蛋糕分别在A、B、C的位置上,蚂蚁该怎么走?为什么?
生22:三角形任意两边长度的和大于第三边。
师:我们还可以通过旧知验证今天发现的规律。
【评析】上述教学,教师通过创设情境,既详细解释现象背后蕴含的数学道理,验证了“三角形两边长度的和大于第三边”这一结论的正确性,又体0b879a42ebf371e96fa80e6a1ee0c753现了数学与生活之间的密切联系,发展了学生的推理意识。
五、拓展应用,延伸思考
1.判断范围
师:(出示下表)一个三角形,两边分别长12厘米和18厘米,第三条边的长可能是多少厘米?在合适的答案下面打“√”,并说明理由。
师:如果现在没给答案选择,你们能说出第三条边的长可能是多少吗?(学生纷纷提出猜测)
2.研究范围
师:看来,第三条边的长是有范围的,我们一起来看看吧!(几何画板演示第三条边的范围,总结得出范围为6<x<30)在这个范围里只能是整数吗?小数可以吗?(学生思考)看来,可以是任意数。
【评析】这一环节的教学,让学生的思考有了深度和广度,有助于学生理解与把握问题的本质,明确解决问题的路径,发展他们的几何直观。
六、全课总结,关联思考
师:回顾今天的探究之旅,借助尺规作图,我们既深入研究了三角形的三边关系,又根据数学事实验证了结论,让研究有据可证。三角形的知识还有很多,我们以后再深入学习。
【评析】教师把已学的和将学的知识融入完整的背景中让学生去感悟,引发他们对三角形三边关系、边角关系的猜想,体现素养导向、启智增慧的作用,为学生后续的深入学习奠基。
【总评】
“三角形的三边关系”属于综合与实践的课程内容,具有较强的逻辑推理和探究性。《义务教育数学课程标准(2022年版)》在“三角形的三边关系”教学中新增了尺规作图这一内容,旨在让学生感受尺规作图价值的同时,发展他们的推理意识、几何直观、空间观念等素养。推理意识主要包括合情推理和演绎推理。合情推理是根据已知的事实、线索,大胆猜测和推测结果的过程。演绎推理通常用来验证合情推理得到的结论是否正确,是从一般走向特殊的思维方式。本节课教学,教师注重引导学生在探究中感悟规律,培养学生的推理意识。
一、尺规作图,助力建构推理平台
推理意识的培养是一个缓慢的发展过程,需要通过直观的方式来支撑。因此,借助尺规作图进行教学,既可以让学生体会到圆规和直尺在作图过程中的作用,更好地探究新知,又为接下来发展学生的推理意识提供了平台。如果探索过程中仅单纯地进行推理说明,就会枯燥乏味,而借助图形观察推理出不等式关系式,能更直观、更科学,易于学生理解。
二、数据比较,全面凸显推理过程
推理意识的培养应贯穿整个数学教学过程,只有这样,学生才能真正掌握推理的方法。如在方法优化环节,教师引导学生寻找推理的路径,最后得出“只需要判断两条较短的线段的和大于第三条线段”这一结论。整个探究过程凸显推理的重要性,加深了学生对三角形三边关系的理解。
三、积累经验,精准培养推理意识
课堂上,教师鼓励并创造条件让学生经历探究学习的过程,积累数学活动经验,培养学生的推理意识。如演绎推理、论证归纳环节,教师引导学生联系前后知识重新思考三角形的三边关系时,先创设情境,再提出问题,使学生由此联想到“两点之间线段最短”这一知识点。这样教学,点燃了学生的学习热情,夯实学生的认知基础,有效培养了学生的推理意识。
总之,数学课堂中注重培养学生的推理意识,有助于学生养成独立思考的良好习惯、勇于探索的科学精神。同时,学生综合运用推理方法,能为解决更复杂的数学问题提供有力的工具和方法,提高自身的解决问题能力。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 江益珍,郑爱娣.尺规“探”三边 显“山”又露“水”:《玩转三角形之三边关系》教学设计[J].小学教学设计,2024(11):56-58.
[2] 张悦嬛.立足新课标 探究新课堂:尺规作图的实验研究[J].小学教学设计,2024(11):48-50.
(责编 杜 华)