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用数学的眼光观察世界

2023-01-04

用数学的眼光观察世界

作者:张雳  龚健梅

导读:为了让学生用数学的眼光观察世界,张雳老师让学生经历从找三角形物体(有形有质,属性丰富),到用三根小棒拼三角形(有形有质,属性单一),再到画三角形(有形无质,无其它属性)这样一个过程,学生在不经意间经历抽象的过程,从而认识认识三角形,更重要的,在这样的一个抽象的过程中,学会用数学的眼光观察世界。

史宁中教授说过:数学学习的最终目标,是让学习者会用数学的眼光观察现实世界,会用数学的思维思考现实世界,会用数学的语言表达现实世界。而数学的眼光就是抽象,数学的思维就是推理,数学的语言就是建模。三角形是学生在整个空间与图形领域很重要的一个图形,三角形是有形无质的图形,如何让学生从生活中的三角形物体中抽象出三角形,如何认识图形中的抽象概念——高,是“三角形的认识”这节课的两个难点。让学生经历用数学眼光观察世界的过程,不失为良好的突破口。

课堂教学实录:

一、情境导入

(出示金字塔、斜拉大桥的图片)。

师:图中有三角形吗?

生:有。

师:指出图中的三角形。(请学生指出三角形)

师:我非常感谢他,没有指一个点,而是指出三角形的轮廓,一眼就能清楚三角形在哪里。很好,掌声送给他。

师:图中其实还有更多的三角形,谁来找找看。(几个学生比划出更多的三角形。)

师:生活中还有哪些三角形,谁能举个例子?

生:红领巾、衣架、黑板、路标、古代的建筑、三角旗......

师:其实我们生活中很多地方都有三角形。

PPT展示:红领巾、三角尺、路标......)

教学反思:本环节在生活中找寻三角形物件,让学生徜徉在古代与现代之间,感受古代文化与现代生活气息,唤起学生学习三角形的内驱力,激发学生学习三角形的兴趣,初步感知三角形的特点。学生们认真观察,能手口一致地描述三角形,积极举手发言,大胆质疑与补充。当学生误找角时,给学生更多的鼓励和肯定,也能给课堂营造轻松愉悦的氛围。

二、引入新知,摆一摆,画一画,说一说

师:三角形居然在生活中有这么多应用,它肯定有奥秘,今天这节课,我们就来认识认识三角形,它到底有哪些妙处?

板书:三角形的认识

师:请同学们拿出学具,摆一个三角形。注意摆一个三角形需要什么条件。(教师指导,各小组合作摆出一个三角形。)

师:请哪一组汇报一下,构成三角形需要什么条件?

生:三条边、三个角、三个棍子。

师:需要三根棍子,它就需要三条边,那还需要注意什么?

生:必须连接起来。

师:哪里需要连接起来?拿一个三角形比划一下。

生:它们每条边的端点要相互连接。

师:每条边的端点,因为我们每条边是线段,我们能摆一个三角形,那能不能画一个三角形呢?请同学们边画边想,你是怎样画这个三角形的?你画的三角形有什么特点?

(学生拿出笔画,教师个别指导。)

师:请一个同学上讲台画一个三角形。

(生在黑板上画一个三角形。)

师:你觉得哪一笔最难画?

生:都不难画。

师:你们觉得哪一笔比较难画?

生:最后一笔最难画。

师:最后一笔是哪一笔?请同学上讲台指出来。

师:最后一笔为什么难画?

生:它要将两个端点连接起来。

师:是的。我们摆三角形,画三角形,想一想,到底什么是三角形?哪一位同学能试一试一句话讲清楚?

生:有三个角的图形是三角形。

生:有三条边的图形是三角形。

师:有三个角的图形是三角形,有三条边的图形是三角形,好像都对。怎么讲才让人听得明白呢?那么我们来看看数学上怎么规定。

板书:由3条线段围成的图形。

师:而且这三条线段怎么围呢?

生:端点要连起来。

PPT出示两个图形,一个没有相连,一个没有与端点相连而是与线段中间相连。)

师:哪里出现问题?

生:第一个图形没有连接起来,就是没有围起来。第二个图形凸出来了。

师:凸出来的意思就是没有连到端点。所以我们对三角形是有要求的。

板书:每相邻两条线段的端点相连,叫作三角形。

(学生把板书读两遍。)

师:你们认为这句话哪些词语比较重要?

生:相连。

师:要注意端点相连。

生:三条线段。

师:就是说三条线段,两条线段不行。

生:相邻两条线段。

(给“相邻”加着重号。)

生:围成。

师:对,要围起来。没有围起来就不是三角形。同学们,再读一遍,把你们找到的关键词语读出来。

(学生朗读,并能够很好地重读出关键词语。)

教学反思:此环节通过“摆一摆”,进一步让学生感知三角形的特点,让学生经历三角形的第一步抽象,有质有形,其他非本质属性减少,比如铁质、木质,颜色等;通过“画一画”的操作活动,唤起学生对三角形的回忆,进一步感知三角形的本质属性;通过“说一说”的活动,真正将三角形抽象出来——由三条线段围成的图形叫三角形。

三、认识三角形的各部分名称,用字母表示三角形

师:我们来找一找三角形有几个顶点,几个角,几条边?

(教师展示PPT三角形。)

生:三条边,三个角,三个顶点。

师:三角形顾名思义就是三个角,三条边,三个顶点。

(学生在练习本上操作。请同学上台画三角形,标记出它的顶点、边、角。学生在图上标注这些名称很辛苦,且影响图形美观。PPT出示给三角形标注顶点A、B、C。)

:告诉你们一个好消息,从此你的三角形就有名字了。叫什么名字?

生:三角形ABC。

(教师板书三角形ABC。)

师:请同学们找出三角形的顶点。

生:A旁边是顶点。

师:不是A旁边是顶点,是用A表示这个顶点。

(教师板书3个顶点A、B、C。)

师:除了三个顶点还有什么?

生:三条边。

师:那三条边怎么表示呢?

(请一个同学指。)

师:那这条边叫什么呢?

生:这条边叫AB。

师:为什么?

生:因为它的两个端点是A和B。

师:很厉害,是这样的。这样我们就有几条边?分别叫什么?

生:AB、AC、BC三条边。

(板书3条边AB、AC、BC。)

师:我们三角形还有最明显的特点,三个角,谁来找?

(请同学到讲台上用粉笔标出。)

师:这叫什么角?

生:A角、B角、C角。

师:但是我们在数学里面怎么叫?

生:角A、角B、角C。

师:角的符号是什么?用什么表示,谁来比画一下?

(学生上台写∠A、∠B、∠C。)

教学反思:本环节让学生在抽象出的三角形中认识三角形,推理三角形的图形特点,建立三角形模型。教师的问题简单易懂,比如说“三角形有几个边,几个角,几个顶点”,学生很快就能回答出来。教师适当引导学生说出顶点的名字。从学生画三角形,到准确标出三角形的顶点,再到给三角形顶点命名,学生学习起来循序渐进,很快掌握了三角形顶点的概念,依次类推,掌握三角形的相关知识。

四、认识三角形的高和底

师:三个顶点,三个角,三条边,它还隐藏了一个东西,你们猜?

生:高。

师:你们认为谁是三角形的高?

生:从A点到BC的垂直线。

师:你还强调什么?

生:垂直线。

PPT展示两个三角形,分别画了三条垂线段,第一个三角形中是顶点到对边的垂线段,第二个图形中没有从顶点开始。)

师:哪个是高?

生:第一个是高。

师:从顶点A到对边BC的垂直线段就是高。另外一个是高吗?

生:不是。

师:一个顶点到它对边的一条垂直线就叫高。

PPT展示从三角形的一个顶点到它对边作一条垂直线,顶点和垂足之间的线段叫作三角形的高,这条对边叫作三角形的底。)

师:请同学们在自己画的三角形内画出一条高。

(学生动手操作。)

师:谁能帮我画一下?需要什么工具?

生:三角尺。

(请一个学生在讲台上画三角形的高。)

师:你在画的同时,能不能告诉同学们你是怎么画的?

生:从∠A顶点垂直画线。

师:怎么画?

生:先用三角尺的一条直角边与三角形的底边重合,再平移三角尺靠近对面的顶点,再沿着三角尺的另一条直角边从顶点开始往底边画线。

(老师根据学生的操作及发言板书:1.重合;2.平移;3.画线。)

师:哪里是高?

(学生一起指出来。)

师:你叫什么名字?

生:×××。

(请学生上台在黑板上写上自己的名字,并命名为×××画高法。)

师:今后画三角形的高,请记住这位同学画高所使用的方法。三角形有三条边、三个角、三个顶点,那么三角形的高有几条?

生:三条高。

PPT展示:1.以BC为底,画BC边上的高;2.以AC为底,画AC边上的高;3.以AB为底,画AB边上的高。)

师:以BC为底,哪个是它的顶点?以AC为底,哪个是它的顶点?以AB为底,哪个是它的顶点?

生:以BC为底,顶点A;以AC为底,顶点B;以AB为底,顶点C。

师:有什么发现?

生:顶点所在的对边是另外两个点所在的那条边。

师:谁能讲得更清楚?

师:A为顶点,那对边就是底,顶点也在它的对面。

(同学们动笔画三角形的三条高。在操作过程中,有学生转动作业本,这样每次底边在下,顶点在上,作高就比较好操作。)

师:大家都画得差不多了,请一个同学到黑板上来展示(主要看看不能转动图形时怎么办)。

(以左右两条边为底时,学生一开始没能找到放置尺子的方法。比画了几次后,师提醒:“一重合是什么与什么重合?”生回答:“是三角尺的直角边与底边重合。”她马上想到先用三角尺直角边去与三角形的底边重合,再用另一条直角边对着顶点,顺利完成了作图。)

师:一重合,二平移,三画线。这个三角形有三条高,是不是其他三角形也有三条高?

PPT展示直角三角形作高,用动画展示三角尺的重合、平移、画线过程,作出直角三角形的三条高。)

师:发生一件很奇怪的事情?

生:高与三角形的两条直角边重合了。

师:还是它的高吗?

生:是。

师:底在哪里?

生:另一条直角边。

师:还有更奇怪的事呢。

PPT展示钝角三角形的三条高。当作出两条较短边上的高时,学生们“啊”了起来。)

师:大家发现,又有什么奇怪的事?

生:这个三角形有两条高在外面。

师:那还是不是它的高?

生:是的。

师:那这两条高对应的底在哪?

生:AC和AB。

师:你能来指下吗?

(学生在黑板上指出AC和AB的位置,没有包括延长线。)

师:我们发现这些三角形都有三条高。

PPT再将三种三角形的高总结展示出来。)

教学反思:本环节学生动手操作,在已学的垂直概念的基础上,引入三角形的底和高。学生独立、认真思考如何画出三角形的高,感受三角形的高与底是相互依存的关系,建立高模型,为学习三角形面积的计算奠定基础。课件展示不同三角形的高和画法。在展示钝角三角形的两条高时,学生能够很好地找到对应的底边,没有出现以往的将延长线也作为底边的情况,这可能就是用字母表示端点带来的好处。

五、巩固练习

PPT展示题目:

1)由三条( )围成的图形叫三角形。一个三角形有( )条边,( )个顶点。

2)从三角形的一个顶点到它的对边作一条垂线,顶点到垂足之间的线段叫三角形的( )。任意三角形都有( )条高。

六、总结

师:这节课有什么收获?

1:我知道三角形有三条边、三个顶点、三个角。

2:我还知道三角形有三条高,可以用×××画法来画三条高。

……

教学反思:整节课,学生都是在动手操作及思考中经历三角形的抽象、推理与建模过程,从而建立三角形的概念。

(小背景:本节课上课的学生是象山学校的学生。象山学校从2014年提出“学科建设”以来,一直在试行“自主合作+”形式的课堂教学。所以,本班学生在上课前都会进行自主学习,对教材中的概念及例题进行预习。所以,在课堂上学生对于概念是有一定的认识的。教师更多地引导学生经历抽象、推理、建模的过程。)

(作者单位:江西省贵溪市象山学校 江西省贵溪市教研室)