汪杰
【課前思考】
“一般三角形的面積”一課,在面積公式推導(dǎo)序列中處于承前啟后的地位。在本課教學(xué)之前學(xué)生學(xué)習(xí)了直角三角形的面積公式,在本課教學(xué)之后將繼續(xù)探究其他平面圖形的面積公式,需要學(xué)生具備比較熟練的圖形轉(zhuǎn)化技能,積累相應(yīng)的公式推導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)。而這些經(jīng)驗(yàn)與方法的儲備,都需要借助本課中“圖形轉(zhuǎn)化”與“公式推導(dǎo)”兩項(xiàng)活動來進(jìn)行。圍繞這兩項(xiàng)活動,筆者重點(diǎn)思考了以下兩方面問題。
1.圖形轉(zhuǎn)化方法有幾種?按照學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知基礎(chǔ),一般會出現(xiàn)三種方法。第一種是“倍拼法”,即將三角形沿高線分割成兩個(gè)直角三角形,通過翻倍旋轉(zhuǎn)拼成一個(gè)大長方形。第二種是“剪拼法”,即將三角形沿高線中點(diǎn)并垂直于高剪開后旋轉(zhuǎn)拼成一個(gè)長方形。第三種是“分割法”,即把三角形沿高線分割成兩個(gè)直角三角形,求出面積和。
倍拼法與剪拼法依托的是直覺思維,通過直觀操作來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,不管是兩次倍拼,還是利用中位線實(shí)現(xiàn)雙向剪拼,都有助于發(fā)展學(xué)生的想象能力與創(chuàng)造思維。而分割法蘊(yùn)含著化繁為簡的思想,適用范圍最廣,但在公式推導(dǎo)時(shí)需運(yùn)用乘法分配律進(jìn)行公式合并,對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力要求較高。
2.公式推導(dǎo)路徑是怎樣的?在圖形轉(zhuǎn)化后,首先進(jìn)行新舊圖形關(guān)系判斷,其中“倍拼法”屬于非等積轉(zhuǎn)化,其形成的長方形面積是三角形的2倍。其次進(jìn)行公式的演繹推理,把新圖形公式中的元素替換成與之對應(yīng)的三角形中的元素,從而得到新的公式。例如,“三角形的面積=長方形的面積÷2=長×寬÷2=底×高÷2”,整個(gè)過程就是一種等量代換。最后,由一個(gè)三角形的研究結(jié)論推廣到所有的三角形,滲透從特殊到一般的論證思路,感受數(shù)學(xué)結(jié)論的科學(xué)性與嚴(yán)密性。
【課堂實(shí)踐】
環(huán)節(jié)一:回顧舊知,激活經(jīng)驗(yàn)
(板貼一個(gè)銳角三角形圖)
師:這節(jié)課我們繼續(xù)來研究三角形的面積,這是一個(gè)銳角三角形,你認(rèn)為它的面積與哪些知識有關(guān)呢?
生:與它的底和高有關(guān)系。因?yàn)槲覀円褜W(xué)的直角三角形與長方形的面積都跟底和高有關(guān)。(呈現(xiàn)上述圖形面積公式)
師:有道理,那銳角三角形的面積公式該怎樣研究呢?
生:想辦法把銳角三角形轉(zhuǎn)化成長方形或者直角三角形。(板書:轉(zhuǎn)化)
(設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生回顧相關(guān)已有知識和方法,激活經(jīng)驗(yàn),明確目標(biāo)。)
環(huán)節(jié)二:探究一個(gè)銳角三角形的面積計(jì)算方法
1.呈現(xiàn)任務(wù):銳角三角形的面積計(jì)算。
(1)想一想:把銳角三角形轉(zhuǎn)化成什么圖形呢?把想法畫出來。
(2)說一說:銳角三角形面積與新圖形面積之間的關(guān)系。
(3)寫一寫: 銳角三角形的面積如何計(jì)算呢?
2.學(xué)生獨(dú)立探究,教師巡視指導(dǎo)。
3.個(gè)體匯報(bào),全班交流。
反饋一:倍拼法。
師:(指著高)為什么要沿著這條線分呢?它是三角形的哪部分?
生:它是高,這樣分就有兩個(gè)直角三角形了,翻倍就能形成長方形。
師:哦,你們懂他的方法嗎?試著說說是如何倍拼的。
(全班同學(xué)自由說后,繼續(xù)匯報(bào)學(xué)習(xí)單)
生:我發(fā)現(xiàn):銳角三角形的面積=大長方形的面積。算式是5×4÷2=10。
生:不對,翻倍才得到長方形,三角形的面積應(yīng)該是它的一半。(學(xué)生認(rèn)同后,增添“的一半”三字)
師:那5×4÷2每個(gè)數(shù)字表示的是什么意思呢?
組織學(xué)生說理達(dá)成共識:“5×4”表示長方形的面積,“÷2”表示一半,并在下面標(biāo)注為“底×高÷2”。
反饋二:剪拼法。
(1)觀察剪拼的過程,辨析:為什么要沿著高的一半剪開?
得出:只有將一半處剪下來的三角形與缺的部分才能完全重合。
(2)討論:算式“5×2”中每個(gè)數(shù)到底表示什么?
重點(diǎn)理解“2”其實(shí)是高的一半得來的,把算式修改為“5×(4÷2)”,并在下面標(biāo)注為“底×(高÷2)”。
4.比較分析。
(同一張PPT出示2種方法的圖、算式及文字標(biāo)注)
師:同學(xué)們,想一想這些方法之間有什么共同的地方?
生:都把三角形轉(zhuǎn)化為我們學(xué)過的圖形。這樣就可以用已有的公式計(jì)算了。
生:每種轉(zhuǎn)化方法都畫了高。
師:高有什么用呢?
生:高是垂直于底的線段,它有直角,這樣才能變成長方形或直角三角形。
生:每種方法都有÷2,還有底×高。
(設(shè)計(jì)意圖:本環(huán)節(jié)首先讓學(xué)生親歷轉(zhuǎn)化過程,獲得直接的操作經(jīng)驗(yàn);其次再組織觀察、辨析、想象等活動,積累豐富的替代性經(jīng)驗(yàn);再依托算式進(jìn)行說理,建立圖形間的聯(lián)結(jié),為公式的推導(dǎo)埋下伏筆;最后通過比較分析,體會高作為三角形基本要素的關(guān)鍵作用。)
環(huán)節(jié)三:推導(dǎo)所有銳角三角形與鈍角三角形的面積公式
(課件呈現(xiàn)不同的銳角三角形與鈍角三角形圖)
師:那是不是任意一個(gè)銳角三角形面積都是“底×高÷2”呢?如果是鈍角三角形呢?是不是所有的三角形面積都是“底×高÷2”?讓我們打開學(xué)習(xí)單,同桌合作來展開證明。
1.同桌合作完成學(xué)習(xí)單。
2.集體反饋。
(1)展示倍拼法作品,教師追問:所有三角形都可以倍拼成大長方形嗎?
生:是的,每個(gè)三角形都有底和高,只要沿著高分開,左右翻倍都可以。
課件動態(tài)旋轉(zhuǎn)上述三個(gè)圖形后,教師追問:這樣斜放置的三角形也行?
學(xué)生演示說明:以這條邊做底,它可以分成兩個(gè)直角三角形,倍拼后的長方形是這樣的?。ㄕn件呈現(xiàn)對應(yīng)的長方形圖)
(2) 師生合作借助遞等式完成推理后,組織全體學(xué)生修正自己的推理過程。
(3)解釋:“底×高”指的是什么?為什么一定要“÷2 ”呢?
(4)展示剪拼法作品,學(xué)生互相解釋,完成推理過程,講清“高÷2”是什么。
(5)總結(jié)公式。
3.回顧過程,整理結(jié)論。
師:下面我們來回顧三角形面積公式的推導(dǎo)過程。
根據(jù)學(xué)生回答板書:圖形轉(zhuǎn)化—關(guān)系判斷—公式推導(dǎo)—結(jié)論推廣。
(設(shè)計(jì)意圖:借助多個(gè)不同類型、不同長度、不同位置的三角形進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)化與公式推導(dǎo),錘煉學(xué)生的推理能力,形成完整的公式探究程序。)
環(huán)節(jié)四:應(yīng)用公式解決問題
1.銳角三角形的底是7cm,高是4cm,求面積。
2.直角三角形三條邊分別是3 cm,4 cm,5 cm,求面積。
3.等腰三角形三條邊分別是5 cm,5 cm,6 cm,求面積。
討論(1):“7×4”表示什么?能在你所說的圖形上指一指嗎?為什么“÷2”?
討論(2):有同學(xué)列式:“7×(4÷2)”,你看得懂嗎?能來講給大家聽嗎?
討論(3):第2題為什么不選擇數(shù)據(jù)5 cm?
討論(4):第3題為什么不能用所學(xué)公式求出面積?
(設(shè)計(jì)意圖:做習(xí)題的目的不僅是為了公式的應(yīng)用,更是為了挖掘知識背后更深層次的內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生建立圖示、算式、公式之間的意義聯(lián)結(jié),體會對應(yīng)的底與高是求面積的關(guān)鍵。)
【課后思考】
一、合理使用載體,讓經(jīng)驗(yàn)生長有跡可循
數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)需要在“做”中積淀,它是一個(gè)逐步積累的過程。在初次探究銳角三角形面積時(shí),教師提供方格背景,讓隱藏的高線與中位線顯性化,從而降低操作與驗(yàn)證難度,使學(xué)生獲得豐厚的圖形轉(zhuǎn)化經(jīng)驗(yàn)。在得到多種算法后,借助算式辨析含義,讓學(xué)生尋找數(shù)與形的對應(yīng),溝通形與形的聯(lián)結(jié),充分感悟公式背后的幾何意義。最后完成公式推導(dǎo),讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、模仿、修正等過程,在不斷的等量代換中,形成嚴(yán)密而又簡潔的書寫格式,為后續(xù)的公式推導(dǎo)提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
二、精心設(shè)計(jì)問題,讓數(shù)學(xué)理解入木三分
數(shù)學(xué)深度理解是對數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)對象的本質(zhì)的理解。例如在交流圖形轉(zhuǎn)化方法后,教師設(shè)問:“為什么都用到了高?”引導(dǎo)學(xué)生把視角聚焦于高的本質(zhì)是垂直線段,從而感悟到轉(zhuǎn)化前要思考新舊圖形間的特征;又如在公式推廣的過程中,動態(tài)旋轉(zhuǎn)圖形后設(shè)問:“這樣斜放置的三角形也行?”打破底在水平位置的定式,發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的本質(zhì)是能割成兩個(gè)直角三角形。
參考文獻(xiàn):
[1]華建鋒.夯實(shí)基礎(chǔ) 厚積薄發(fā)[J].小學(xué)教學(xué)參考,2014(10):8-11.
[2]吳偉林.教學(xué)過程要順應(yīng)學(xué)生的思維[J]. 小學(xué)數(shù)學(xué)教育,2015(10):38-39.
(浙江省寧波市奉化區(qū)松岙鎮(zhèn)中心小學(xué)? ?315500)