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“三角形内角和是180°”的验证教学

(2013-04-17 12:38:31)

几种常见方法的比较

验证“三角形的内角和是180°”,常见的有三种方法:(1)用量角器量出三个角的度数,然后加起来看是不是180°(简称“测量求和法”);(2)将三角形三个角剪下来,再将它们拼在一起看能不能组成平角(简称“剪拼法”);(3)将三个角折起来拼在一起,看能不能组成平角(简称“折拼法”)。

这三种方法中,“测量求和法”的优点是:接近学生的思维水平,课堂上学生很容易想到,也很容易理解;缺点是:“测量”存在着误差,因此测得的三个角的度数加起来往往都不是180°。这使得测量结果非但不能验证结论,相反却易给人造成“三角形内角和不是180°”的错误印象。“剪拼法”的优点是:操作简单、看起来一目了然;缺点是:破坏了原图形,不能很好地体现原图形与撕下来后图形间的联系与变化。“折拼法”有效地避免了量、撕的缺陷,可惜操作起来方法不明──学生并不能十分清楚地掌握折的方法。因此,我们对教材中的“折拼法”方案稍作改进:首先让学生折“高”找到对应的“垂足”,然后将三角形三个“顶点”分别对准“垂足”进行折叠就行了(如图1)。经改进操作起来简捷多了。

 

其实,对于三角形内角和的三种常见验证方法,或多或少都存在着误差。用任何一种方法验证“三角形内角和是180°”,都不足以让人信服。因此,让尽量多的验证方法出现在课堂上,“让各种方法相互解释、互相佐证”是上好这节课的关键。

然而事实并不随你我所愿。正常情况下,学生上课时只能想到“量”这一种方法,其他方法的出现,充其量仅仅是一两个“优等生闻道预先”。如何通过教师艺术的启发,引导出多样的验证方法呢?我们对课堂中可能出现的种种情况进行了预设:学生猜想“三角形内角和是180°”,教师将猜想板书在黑板上追问:三角形内角和真的是180°吗?说说你的依据。

1)“测量求和法”的引出:采用“一点突破”,紧扣“内角和”逐步逼近。

先用红笔圈出课题“三角形内角和是180°”中的“内角和”,(停顿,看看老师的暗示能不能个学生启发)如果学生还是想不到,接着启发“课题中“内角和”是什么意思?”

如果学生还想不到方法,继续提问:要知道三个内角“度数”的和,要用到什么工具?怎么办?

2)“剪拼法”的导出:采用“说半句留半句”的策略,将“180°”与“平角”联系起来。

先用红笔圈出“180°”并提问:我们前面学过180°的角又叫做──(缓缓地、比学生慢半拍)平角。

引导:判断三角形的内角和是不是180°,就可以将三角形的三个内角──(等待,学生能说让学生说,学生不能说教师手势在前,语言在后)放在一起,看它们能不能拼成(再等待)──平角。

3)至于“折拼法”,让学生自学教材,边看边操作就行了。

几种常见方法呈现的“序”

验证三角形内角和是180°,教师们基本都是从学生较易理解的用量角器量角求和入手,然后再研究撕、折等拼角的方法。对这样的安排,我认为有些不符合逻辑──因为在交流“量”这种验证方法时,不管教师怎样解释,实际量得的结果总是实实在在地影响着“用拼角的方法验证三角形内角和是180°”的可信度──理由很简单:工具测量有误差,粗略“拼凑”误差更大。 “误差”是一个“剪不断,理更乱”的话题,教学时我们不妨采用“回避”的策略:首先,将学生提出的各种验证方法列举在黑板上;然后在集中交流时,先讨论撕或折的方法,让学生体验、确认“三角形内角和是180°”;最后,与学生一起交流用量角器测量验证的方法并讨论:为什么测量算得的三个角度数加起来不是180°呢?这样让学生正向确认,反向解释,不但避免了误差干扰,而且强化了“三角形内角和定理”。

几种不常见方法的介绍

1.三角形内角和定理的发现。

如果事先告知学生“三角形的内角和是180°”,我们可以紧扣180°进行验证。如果事先没有告知“三角形内角和是180°”怎么会将“三角形内角和”与“180°”联系起来呢?

据说,帕斯卡首先是在无意中发现了“直角三角形的内角和是180°”。他将矩形沿对角线剪开,发现“任意矩形都能分成两个完全相同的直角三角形”,他想:“如果改变矩形长和宽,不就可以得到任意直角三角形吗?”因为矩形的四个角都是直角,所以矩形的内角和等于360°。又因为“分成的直角三角形的内角和正好是矩形内角和的一半”,所以“直角三角形内角和为180°”。接着,帕斯卡又发现“任何三角形都可以分成两个直角三角形”,这两个直角三角形去掉两个直角,剩下的就得到原三角形的内角和为180°。

2.三角形内角和定理的证明。

证明“三角形内角和是180°”,常用方法是作一条平行线,利用两直线平行,内错角和同位角相等进行证明。(如图2

 

 

 

3.三角形内角和定理的直观证明。

其实无论是“量”还是“撕”、“折”,都存在着误差。若能找到一种直观的、没有误差的、学生能理解的方法,对学生口服心服地接收“三角形内角和是180°”至关重要。特向大家推荐将下面这种验证方法:先将铅笔笔尖朝右与边AB边重合,然后依次按照三角形的三个内角∠A、∠C、∠B的大小旋转铅笔,三个角都转过后,铅笔笔尖正好调转了方向,由向右变成向左(如图3)。

 

 

 

 

 

 

 

铅笔一共旋转了180°,所以三角形内角和是180°。

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