把握数学概念本质 促进学生深度体验
——“三角形的认识”教学纪实与反思
2022-09-16执教者哈尔滨市群力兆麟小学
执教者 哈尔滨市群力兆麟小学 闫 巍
评析者 哈尔滨市道里区教师进修学校 王 玉
教学内容:人教版四年级下册第五单元第60、61页。
教学目标:
1.通过操作、观察、比较等活动,使学生认识三角形,知道三角形的特征。
2.知道三角形底和高的含义,掌握三角形的高的画法。
3.知道三角形的稳定性及其在生活中的应用,感受数学与生活的联系。
教学重、难点:经历三角形概念的形成过程,理解三角形高的概念;能够理解三角形的高与底的对应关系;学会画高。
教学过程:
一、联系生活,情境导入
师:同学们,你认识这些世界知名建筑吗?(出示图片。)在这里找到我们熟悉的平面图形了吗?(生答三角形。)
师:是啊,三角形在我们生活中十分常见,这些建筑中为什么都出现了三角形呢?这仅仅是一个巧合吗?相信学完这节课之后,同学们一定能明白其中的道理。
二、结合经验,探究新知
1.操作感知,理解概念。
师:你认为什么样的图形是三角形?(生答。)就像同学们说的,每个三角形都有三条边、三个角和三个顶点。看来同学们对三角形有了初步的了解,能不能根据你对三角形的了解在纸上把它画出来呢,并介绍一下你是怎么画出三角形的?
生:我画了三条线连在一起。
师:是这样吗?(给出错例,端点没紧连在一起。)
师:谁能讲得更清楚一点?是三条怎样的线,怎样连的?
生:三条线段首尾相接,就是每条线段的端点依次相连,围起来。
师:谢谢你,在你的帮助下,老师画出了一个正确的三角形。现在再来说说什么样的图形叫三角形?
生:由三条线段围成的图形叫做三角形。
师:谁还有补充吗?
生:我想补充,必须是每相邻两条线段端点相连,才能叫做三角形。
师:你认为三角形的概念中哪个词语最重要(线段、围成、相邻线段端点相连。)
师:跟你的同桌说一说什么叫三角形。指一指下面图形中哪些是三角形呢?(生判断。)同学们在画三角形的时候都是这样画的吗?
生:也可以先点出三个点(不在同一直线上),然后连接。
师:为了更方便,我们可以用大写字母表示三角形的三个顶点。如果在三角形的三个顶点上分别写上字母A、B、C,那么这个三角形就是“三角形ABC”,可以写作△ABC。请在自己画的三角形中标出三角形的顶点、边、角。
2.认识三角形的底和高。
师:动物园正在修建大门,你能帮助长颈鹿和小乌龟设计一个三角形的门吗?长颈鹿的门高在哪?能设计一下小乌龟的门吗?这扇门的高在哪?
师:你认为这个门的高在哪呢?AB是门的高吗?
生:不是。AC才是门的高,必须是从A点引出的一条垂线。
师:同学们,像我们刚才这样,从三角形的一个顶点到它的对边做一条垂线,顶点和垂足之间的线段就叫做三角形的高,这条对边叫做三角形的底。
师:现在老师转动三角形,AC还是它的高吗?
生:是。不管三角形的位置怎么变,只要是从顶点到对边的垂直线段,就是三角形的高。
师:同学们,刚才两位同学所说的三角形的两条直角边AD、AE是不是它的高呢?
生:是。我们可以看成从点D向对边AE引一条垂线,那么垂直线段就是DA,所以AD是三角形的高。
小结:如果三角形的两边所夹的是直角时,这两条边就是三角形的高。
师:刚才我们已经认识了三角形的高,你会画吗?怎样画以BC为底的高?(课件出示△ABC。)
生:从A点出发,向BC做一条垂直线段。
师:(去掉AB、AC两条边)同学们,这是我们学过的什么知识?
生:这是我们以前学习的从直线外一点向已知直线做垂线。
师:对,那么画高的时候我们要注意什么呢?
生:要用虚线画高。
生:要标注直角符号。
生:标好对应的底与高。
师:如果不给对应底,就是画三角形的高,你还能画出来吗?能画出几条?同学们试一试,然后和你小组的同学交流一下。(三名学生分别展示以AB、AC、BC为底的高。)
师:现在我把这三名同学的三角形重叠起来,看,你发现了什么?
生:老师,我发现三角形有三条高。
师:为什么呢?
生:因为三角形有三条边,每条边都可以作为底。
小结:通过观察探究,学生发现三角形有三条高,当三角形没有给出固定底时,三边都可以作为三角形的底。一个底对应一条高,所以有三条高。
生:我发现三角形的三条高相交于一点。
师:太棒了,这是我们今后要学习到的知识。
师:如果是钝角三角形呢?也是三条高吗?
生:也是,只不过有一条高在外部。
(师出示钝角三角形。)
师:你觉得最后一条高在哪里?
生:我们可以把这条边延长,然后做一条垂线,高就在这里。
师:因此我们得到结论,任意的三角形都有三条高。
师:你能画出底为6厘米、高为3厘米的三角形吗?
(几名学生展示不同形状的三角形。)
师:仔细观察这些同学所画的三角形,你发现了什么?
生:我发现底和高的长度固定了,但是三角形的形状未必相同。
三、三角形的特性
师:我们要加固动物园房屋,用哪一种图形方式更好?
生:三角形。
师:为什么?
生:因为三角形有稳定性。
师:老师带来了一个三角形,谁到前面拉一拉。三角形为什么这样稳定呢?到底是什么确定了它的形状和大小呢?请同学们拿出小棒摆三角形和四边形。
师:同学们,仔细观察你发现了什么?
生:摆出来的三角形的形状大小都一样。
师:这是为什么呢?请同学们观察,你们用的小棒有什么特点?
生:用的小棒长度都一样。
师:你能用这些小棒摆出形状或者大小不同的三角形吗?
生:能。
生:不能,都是一样的形状,只不过是三角形的方向发生了变化。
师:都是同样长的小棒,为什么四边形能摆出这么多种?这是怎么回事呢?
小结:四边形虽然长度确定了,但是角度发生了变化,使得形状随之改变。但是三角形的三条边长度确定了,这个三角形的大小和形状也就完全确定了。因此三角形具有稳定性。
师:我手里的四边形总是摇晃,你能想一个方法让这个四边形不摇晃吗?
生:加上一根木条就行。
师:在哪里加上才好呢?
生:我想把木条加在这里。(生指出平行四边形的对角线。)
师:你来试一试。
(生到前面演示。)
师:真的不晃了。谁能说说现在为什么不摇晃了?
生:因为变成了两个三角形了。三角形具有稳定性。
师:生活中哪些地方还用到了三角形的稳定性?
生:篮球架运用的是三角形的稳定性。
生:摄像机的三脚架也应用了三角形的稳定性。
师:同学们真善于观察和思考,其实三角形的稳定性在生活中的应用非常广泛。
结语:同学们,现在你们了解设计师的意图了吗?相信通过今天的学习,加上你们以后的努力,老师相信在不久的将来你们也一定能够像这些建筑师一样,创造出令人叹为观止、流传千古的建筑奇迹。
评析:
三角形的认识是学习平面图形知识的起点,是研究其他几何图形的基础,在实践中有着广泛的应用。本节课是在学生已经直观认识了三角形和学习了线段、垂线段、角的基础上进行教学的,是认识三角形的第二阶段。本节课的教学主要包括三角形的定义、各部分名称、画高等内容。整个教学过程始终围绕教学目标展开,层次清楚,环节紧凑,并注意引导学生通过观察、分析、动手实践、自主探索、合作交流等活动,自主探究知识。
1.画三角形,深化概念内涵
学生对“围成”“每相邻的两条线段端点相连”等数学化的描述难以体会其内涵。为了引导学生体会三角形是“封闭图形”,教师设计了画三角形的活动,使学生产生认知冲突,再通过比较以及对错例的评析,使学生认识到了三角形必须具备两个条件:(1)是否具有三条线段;(2)是否围成封闭的图形。这样的教学设计体现的是学生的学习过程,学生在汇报过程中通过画、标、讲、议等活动把原本模糊不清的概念,逐渐清晰化。
2.研究高,突破教学难点
教师把教材中“介绍高”的定义创新设计成研究高的活动。首先通过给小动物设计门的活动引出高的概念。当三角形转动起来时,学生跳出了认知的误区,不再受高的位置的影响,用动态的眼光看静止的知识。这样不仅深化了学生对三角形高与底的概念建构,突出高的概念的本质特点,还促进了学生对高的知识的内化。在教学画高时,通过去掉AB、AC两边,还原了三角形做高的原点,充分利用了学生原有的认知结构,有机地借助新旧概念之间的密切联系,予以迁移。最后进一步探讨锐角三角形的三条底及其对应的高,并拓展到直角三角形、钝角三角形的高,让学生进一步感知平面图形中高的概念,有效突破了教学难点,让学生对三角形的高有了比较全面、透彻的认识。
3.围三角形和四边形,凸显特性本质
三角形的稳定性是指当三角形的三条边的长度确定时,三角形的面积、形状完全被确定。教师首先让学生拉动三角形,亲身体验三角形稳定性的表面特性。接下来通过围一围的活动探究三角形稳定的内因。在围的过程中,学生发现,所有的三角形形状、大小一模一样,而四边形形状各异、大小不一,水到渠成地体会了三角形的稳定性是其结构的稳定。最后应用三角形的稳定性固定四边形,使学生深刻地体会到数学知识来源于生活、应用于生活的道理。
教师着眼于概念的建构、特性的认识、空间观念的培养等目标开展教学,有效地帮助学生建构了关于三角形的概念及空间表象。当然本节课也存在不足之处。在课堂上我们可以增加一些生生互动学习。比如,在研究三角形的概念时,可以让学生通过全班交流提取关键词,进一步感知“围成”的实际意义。然后通过小组同学之间的交流,由学生逐步概括出三角形的定义,在交流中进一步体会数学概念的简洁、准确、严密,为今后平面图形的研究打下基础。