在小学阶段,图形与几何包括“图形的认识与测量”、“图形的位置与运动”这两个主题,学段之间的内容相互关联、螺旋上升、逐段递进。三角形的认识属于图形的认识中平面图形认识这一部分内容,主要是对图形的抽象,让学生经历从实物到几何图形的抽象过程,认识图形的特征,感悟点、线、面、体之间的关系;积累观察和思考的经验,逐步形成空间观念。三角形的教学贯穿小学三个学段,低段的内容要求是通过实物能辨认简单的平面图形,能对图形分为在,学业要求是会用简单图形拼图,能辨认且直观描述三角形的特征,根据特征进行简单分类;中段的内容要求是认识三角形,会根据图形特征对三角形进行分类,增强究竟观念和量感;学业要求是会根据角的特征对三角形进行分类,认识直角三角形、钝角三角形、锐角三角形,能根据边的特征对三角形进行分类,认识等腰三角形、等边三角形,能说出图形之间的共性与区别;高段的内容要求是知道三角形任意两边之和大于第三边,知道三角形内角和是180度;学业要求是探索并说明三角形边关系的道理,通过对图形的操作,感知三角形内角和是180度,能根据三角形两个已知角的度数求出第三个角的度数。
今天要说的是中段从边、角的特征进一步认识三角形,为第三学段的学习奠定基础。本节内容考虑的是从三角形的组成元素感知图形特征,重点是通过对三角形概念的辨析,建立边、角、顶点的联系,感知三角形的唯一确定性(即稳定性)这一基本性质,激发学生利用三角形特征解决实际生活问题,形成“会用数学的思维思考现实世界”这一核心素养。
要厘清的问题是:如何从现实世界中抽象出三角形的概念?怎样在认识三角形的过程中感知各要素之间的关联?怎样引导学生从本质上理解三角形的稳定性?
我的思考是:借助学生常见的衣架、凳子斜面等这些常见的实物直接抽象出三角形,整理其具有稳定性的特征,再从数学的角度来探究什么是三角形,找到边、角、顶点,探索它们之间的关系,选择任一元素来描述三角形的概念,最终发现,只要确定了3条边,就能找到角的关系,每两条边组成一个夹角,但是有3条边重叠使用,所以有3条边就有3个夹角;每条边有2个顶点,3条边应有6个顶点,但是每两条边重叠用一次,固减去重叠的3个顶点。在这个过程中,学生进一步明确各要素之间的关联,并由此确立三角形中边的独特性——唯一确定。至于如何从本质上理解三角形的稳定性,过去我们通常用的是现实生活中的例子,以及四边形的易变形例子,正反两个方面进行说明,未从本质上来理解其稳定性。
学习了这篇案例后,再来反思案例中对这三个问题的解释,便可以拿来借鉴应用了。整个教学活动分为4步,第一步,初识三角形,沟通三角形边、顶点和角的关系,这与前面所提到的基本相同,但是区别在于它是用问题驱动思考的方式促进学生去思考分析的,典型问题是三角形边、顶点、角中,哪一个特点可以用来表述什么是三角形?为什么定义三角形时,只提到“由三条线段围成的图形叫三角形”,不说顶点和角呢?这两个问题帮助学生认识到边是认识三角形的关键,定义图形时,只需要定义关键特征即可。一个“围”字动感十足地诠释了首尾相接的过程。第二步,让学生动手操作围三角形,在实践中记录数据,体会围成三角形的各边的长度特点,感受同样三条边围成的三角形是确定的,形状大小完全不变;再实践操作并不是所有的三条边都能围成三角形,从反面,体会发现围不成的三角形长度特点,借助于几何画板探究围成三角形的三条边的关系,从“不能围成”调整到“能围成”,感受三角形的不易变形、唯一确定性特点,为第三学段的学习做足铺垫。第三步,是生活应用,借助实物图,如户外放置空调的三角形铁架、去公园所走路线的选择,从正反两个方面体会三角形的特征,并自然渗透德育,就是虽然走直线距离更近,但是不踩踏草坪,才是符合生活规定的文明行为,真正将核心素养落实在数学课堂上。
学习这个案例,对于课堂上对三边关系的探究,从具体学具的摆一摆、想一想,到几何画板的使用;从围得成三角形的不同情况合归为确定唯一的形状,到围不成时需要变换边的长度,重新围成这个点特别值得我学习,这才是真正加深对图形特征本质理解的关键活动。至于三角形边的长度数据选择,也很关键,3、5、9、13厘米,简单的4个数,囊括了围成、围不成的所有情况。