浅谈如何突破三角形画高的难点
2020-02-25中山市火炬高技术产业开发区中心小学
文/中山市火炬高技术产业开发区中心小学
《数学课程标准》指出:“动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。”在小学数学的学习中,需要动手实践的活动比较少,因而一些涉及动手操作的内容,就往往是学生的薄弱点。比如四年级“画三角形的高”, 历来是教师们公认的教学难点,学生更是谈“高”色变。那究竟难在哪儿呢?又该如何去突破呢?
其实来自教学中“什么是高?”“如何画高?”的困惑,只有真正理解“什么是高”这一概念,学生才能更好地去操作“如何画高”;只有真正丰富了认知和操作的过程,学生才能做到知行统一。那如何在课堂教学中有的放矢,有效攻破这两个知识难点呢?我翻阅了大量资料,做了多次尝试,效果较为理想,现介绍几个妙招,与同行探讨。
一、比较中理解“高”的含义
1.比身高。请学生比比身高,并说一说,是怎么量的?
2.把不同形状的三角形(或三角尺)分别竖立在桌面上,让学生议一议:这些图形有多高?怎么量出它们的高呢?学生边汇报边量一量。教师根据汇报进行补充,转动三角形,改变图形的底的空间位置,再亲自量一量,在量的过程中,逐步概括出三角形高的概念。特别强调,底和高是一一对应的,三条边都可以作为底边,都有相对应的一条高。
二、借助已有认知学习“高”
学习概念不是学习一个个孤立的概念,而是应同时建立众多概念之间的联系。在学习三角形的高之前,学生已经掌握了“过直线外一点作垂线”“平行四边形的高”“梯形的高”“平行线之间的距离处处相等”等知识,因此,建立新旧知识之间的联结,可以帮学生更好的理解“三角形的高”。
1.过A点画已知直线的垂线。画完后,说说三角尺是怎么摆放的。
2.过A点画已知直线的平行线。
3.在直线上取两点B、C,接着三点相连(将所画垂线改成虚线),便围成了三角形ABC。点A到已知直线的垂线段就是这个三角形的一条高。观察图学生又会发现:我们画三角形的高的方法,与过直线外一点画这条直线的垂线段原来是一样的。
4.在已知直线的平行线上移动点A到A′,再分别与B、C连接,组成直角三角形A′BC,三角形的高与直角边重合,即直角边A′B就是这个三角形BC边上的高。
5.继续移动点A到A″,分别与B、C连接,组成钝角三角形A″BC(如右图),BC边上的高就是点A″到线段BC所在直线的垂直线段。
通过A点的移动,学生直观感受到了三角形的高实际上都是这组平行线之间的垂线段(即平行线间的距离),每个三角形的高就是一个点到它对边所在直线的垂直距离。A点的移动,学生还能分别清楚地辨别:锐角三角形的高在三角形内,直角三角形的高可以就是一条直角边,而钝角三角形的高可以“跑”到三角形外面去。轻松理解并接受钝角三角形的外高了。
三、借生活经验点破特殊“高”的位置
一开始的学习,教师一般以锐角三角形为例,来讲授如何画高,学生思维上一开始就会产生一种定势,认为“高”都在三角形内部。即使后来教师对直角边上的高作了引导,独立画高时,也容易受固定思维影响,认为边就是边,高就是高,不可能是同一条线段。特别是钝角三角形短边上的高,虽然课标没做要求,但练习题中也会出现,学生大多的表现是翻来覆去地摆弄三角尺,不知所措。
针对学生找不到特殊“高”的位置,可借鉴建筑工地里,工人经常用重力锤来检测墙面是否垂直的生活事例来突破。当墙面与地面垂直时,重力锤与直角边重合了,从而让学生理解直角三角形中,一条直角边为底时,另一条直角边就是它的高,这时,高在三角形的直边上;当墙面不与地面垂直,通过动画,形象感知,重力锤在三角形的外面,学生也深刻理解为什么钝角三角形底边上的高在三角形外面了。
四、多途径操作,明晰三角形高的画法
画高,就是画垂直线段。画的过程,需要做到“双重合”,即“边边重合”——三角尺的一条直角边与底边重合;“点边重合”——三角形的顶点与另一条直角边重合,对于小学四年级的孩子来说,顾全“双重合”还是有一定难度的。特别是三角形形状改变、或底边位置斜放时,学生往往就更不知如何放置三角尺了。
1.借故事形式三角尺画高。为解决学生操作过程中枯燥、找不到或者画不好三角形的高这一问题,在教学中,融入了极富童趣,又形象的“开火车”情境:“把三角尺当作小火车,第一步,压线。把底当轨道,把三角尺的一条直角边压住底;第二步,移尺。三角尺紧贴着轨道移动,另一条直角边开到顶点停下;第三步,画线,从顶点向底边引一条垂线,这就是三角形的高了,注意,高要画虚线;第四步,标上直角符号,写上高。”配上多媒体操作动画演示、步骤的提炼,学生画高就不是难事了。
2.自主工具来画高。前面一直用三角尺的直角边来画高,学生的思维难免在一定程度上受到束缚,画高时,一旦没有三角尺工具,就不知道如何画高了。针对此现象,笔者设计让学生除三角尺外,自主选择工具作出三角形的高这一环节,有助于理解“垂直”这一关键词,从而更好地理解画高的方法。
通过发挥想象,学生很快想到:只利用一把直尺就可以完成画高。这时请学生分享他的发现:发现直尺上的刻度与直尺边存在垂直关系,因为大多直尺是透明的,操作时,只要刻度与底边相重合,顶点与直尺边相重合,就能轻松画出三角形的高了。同样的道理,其它学生还会找出量角器、校卡、数学书、书签等很多包含垂直关系的物体来画高。
3.没有尺子更明晰。通过以上环节,学生对三角形的高有了更深刻的认识。此时,把思维再展开去,提出疑问:如果给你一个三角形纸片,你能不借助任何工具,找出其中的一条高吗?学生现在的思维不再受三角尺等工具的束缚,而把重点放在寻找垂直关系上,思维的火花相互碰撞,往往会有意想不到的效果。
很快会有学生想到:沿着三角形底边对折,只要顶点在折痕上,展开后就可以得到三角形的高了。因为沿着底边对折后,三角形的这条边就被平均分成了两个直角,这就解决了垂直的问题;折痕经过顶点,就建立了从顶点到底边的垂直关系,高就这样神奇的出现了。接下来,还可以引导学生发现,三角形对折后,分成了两个直角三角形,这条高,也是这两个直角三角形共同的高。
《义务教育数学课程标准(2011年版)》强调“课程内容的组织要重视过程,要处理好过程与结果的关系”。以上所说的“妙招”就是把过程充分展开去,学生对三角形高的概念理解到位了,作高的正确率也就高了。笔者认为,只有把过程充分展开,丰富了认知和操作的过程,这样学生知其然,更知其所以然,真正做到了知行合一,教学难点就不攻自破了。