教学,小学四年级:三角形两边长度的和大于第三边

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教学分析

让我们从一道考试题说起:

如果一个三角形的其中两条边的长度分别是30厘米、40厘米,那么第三条边的长度可能是( )

A. 80厘米 B. 70厘米 C. 50厘米


正确的答案应当是 C。选 C 的同学一般有以下几种判断的依据:

  1. 老师讲过这道题,或者做过类似的问题,但不知道为什么。

  2. 记得书上写过,或者来自于自己的生活经验,三角形两边长大于第三条边。

  3. 考试的时候,用尺规画图得出的结论。

  4. 考试的时候,回忆起曾经画图的过程。

回答错误的学生事后说:在思考的时候,脑子一片空白,怎么也想不到刚刚学过的“三角形两边长大于第三条边”。

学生在做题的时候为什么联系不到曾经学过的知识点?问题出在哪里呢?我猜测可能出在教学上。 原来是老师先讲,然后给学生演示,给学生留下的印象不深刻。于是,我重新组织了教学过程。

复习

  1. 请同学们准备好铅笔、白纸、量角器、三角板和圆规。(这些应作为小学高年级数学学习的常备物品,让学生们养成习惯,保证随时能使用。)

  2. 请同学们画:一边长为3CM,一边长为6CM,夹角为30°的三角形。

  3. 请同学们画:一边长为6CM,一端的夹角为30°,另一端的夹角为60°的三角形。

    主要目的是让同学们预热,先熟悉作图的方法,复习量角器的使用。建议先画好的同学给其他同学以帮助。

第一个问题

请同学们画:三条边长度分别为 3CM、4CM、5CM 的三角形。


这一个问题对同学们来说是一个挑战。标准的画法是:

但我不讲给同学们听,而是先看看同学们是如何利用已有的知识和技能来解决这个问题的。

同学: 我听说过“勾三股四弦五”,这可能是一个直角三角形。

于是同学尝试利用三角板的直角来画,经过测量检查以后发现三条边的长度都符合要求。 这部分同学先做完,老师可以安排他们帮助其他同学。

有的同学对此表示质疑,而另外采用了试算法:

  1. 先画一条线段 AB,通常选最长的线段,例如 5CM 。

  2. 根据直觉画另一条边 AC,假设是 4CM 的这一条边。

  3. 连接端点,得到第三条边 BC,测量长度是否为 3CM。

  4. 根据测量的长度与 3CM 的差距,重新画。此时应建议学生不要用橡皮擦掉原来的线段,至少要保留顶点。

经过多次尝试,白纸上留下了一系列的点。老师可以在黑板上或者拿一张白纸,跟同学们进行同样的试算。 然后,老师和同学用不同颜色的笔给这些试算中产生的点做明显的标记。像这样:

同学: 这些点好像在一个圆上。

老师此时应当鼓励学生验证这个猜想--把这个圆画出来。

  1. 先启发学生回忆圆的定义。

  2. 确定圆心。

  3. 确定半径。

老师: 这些点真的在一个圆。那么,这是巧合吗?回忆一下我们刚才的作图过程,在我们画第二条边 AC 时, 一个端点始终跟第一条边的端点重合,长度也保持不变。 因此,顶点 C 与第一条边的端点 A 的距离始终为 4CM,有很多这样的顶点,形成形成了一个“轨迹”,这个“轨迹”就是圆。

老师: 那么,有没有同学以另一个端点为起点,先画 3CM 的圆呢?我们把两张草图叠加在一起,使第一条边重合,就有了一张新图:

老师: 两个圆产生了两个交点。这两个交点既在 ⊙A 上,也在 ⊙ B 上。距离 A 点 4CM,距离 B 点 3CM。

同学: 正好是我们要找的三角形的顶点。

老师: 请所有的同学用我们新找到的方法重新画一次三角形,三条边的长度分别为 3CM、4CM、5CM。 画好以后再测量一下,看看这是不是个直角三角形。

第二组问题

老师: 请同学们画。

  1. 三条边长度分别为 1CM、4CM、5CM 的三角形。

  2. 三条边长度分别为 1CM、3CM、5CM 的三角形。

同学: 画不出来,两个圆无法相交。

老师: 是的。老师也画不出来。这就是这堂课我们要学习的内容,“三角形两边长大于第三条边”。 实际上,在数学里边,两点之间最短的连线是直线。 AB 是直线,经过了 C 点打了一个“折”,也就是我们生活中长说的,绕远了。

课程结束。

课后反思

几何的产生,一方面来自于一部分人群对形的自然偏好,一方面是尺规作图的经验积累。 因此,学习几何,可以考虑采用合作学习的方式,让学生中对形的理解有特别偏好的,发挥其作用。 在课堂学习中则要注意尺规作图,安排出专门的时间段让学生亲自动手。

老师先讲,效率看起来高了一些,但对于一部分完全听懂的孩子来说,老师的思维局限同样也成为了这些孩子的局限。 还有一部分学生则知其然不知其所以然。对于那些没有听进去没有听懂的孩子来说,则留下了难以弥补缺憾。

说到“深刻印象”,总是让我想起大学里流传的一个笑话,说:“物理系的师兄们都拿着刻刀在磁盘上划…” 根据经验,我们知道,要使一个人对知识产生深刻的印象,跟其产生知识的过程有关。 是否主动参与?是否有兴趣?是否有足够的强度?是否持续足够长的时间?

课后反复复习和作业可以起到一定的作用。但反复复习存在相当大的副作用,容易使学生厌倦,反感, 降低孩子的兴趣,孩子敷衍了事等等。 关键在于,这种教学顺序的安排违背人类认知的基本规律,即实践-认知-实践。即使孩子掌握了知识,也无法掌握认知基本的规律。

荷兰数学教育家,弗赖登塔尔,在《作为教育任务的数学》中指出数学教育是数学再创造的过程。 即在老师的引导下让学生们重新创造出数学的理论。这些理论是有选择的,按照数学历史发展的过程循序渐进的发展。

在老师预先设定的情景中,学生自动地展开实践的过程,主动进入问题情景。 在尝试利用已有的技能解决问题的过程中,新的问题自然产生,促使学生观察、猜测、尝试、验证,合作学习,最后归纳出数学知识。 改进后的教学正是一个关于“三角形两边长度的和大于第三边”的,以学生为本的数学再创造过程, 学生的主动性、自信心以及数学的能力都得到了提高。


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