關於「三角形內角和是180度」幾種驗證方法的思考

2022-11-15 11:03:06 字數 2545 閱讀 8071

一、幾種常見方法的比較

驗證「三角形的內角和是180度」,常見的有三種方法:

1.用量角器量出三個角的度數,然後加起來看是不是180度(下文簡稱「測量求和法」);

2.將三角形三個角剪下來,再將它們拼在一起看能不能組成平角(下文簡稱「剪拼法」);

3.將三個角摺起來拼在一起,看能不能組成平角(下文簡稱「折拼法」)。

對於這三種方法中,「測量求和法」的優點是:接近學生的思維水平,課堂上學生很容易想到,也很容易理解;缺點是:「測量」存在著誤差,因此測得的三個角的度數加起來往往都不是180度。

這使得測量結果非但不能驗證結論,相反卻易給人造成「三角形內角和不是180度」的錯誤印象。

對於「剪拼法」,優點是:操作簡單、看起來一目了然;缺點是:破壞了原圖形,不能很好地體現了原圖形與撕下來後圖形間的聯絡與變化。

而「折拼法」則有效地避免了「量」、「撕」的缺陷;可惜的是,操作起來困難,想起來費勁——它要求學生首先沿著「中位線」來折,而「中位線」對學生來說則是個陌生的事物——因此,我們對教材中的「折拼法」方案(如圖1)稍作改進:首先讓學生折「高」找到對應的「垂足」;然後將三角形三個「頂點」分別對準「垂足」進行摺疊就行了(見圖2),經改進操作起來簡捷多了。

圖1圖2

二、幾種常見方法的匯出

其實對於三角形內角和三種常見的驗證方法「量」也好,「撕」也好,「折」也罷,它們或多或少都存在著誤差。用單個任何一種方法驗證「三角形內角和就是180度」,不足以讓人信服。因此,讓盡量多的驗證方法出現的課堂上,「讓各種方法相互解釋、互相佐證」是上好這節課的關鍵。

然而事實並不隨你我所願。正常情況下,學生上課時只能想到「量」這一種方法,其他方法的出現,充其量僅僅是一兩個「優等生聞道預先」。

如何通過教師藝術的啟發,引導出多樣的驗證方法呢?

我們從最壞處考慮,對課堂中可能出現的種種情況進行了預設:

新課伊始,學生猜想「三角形內角和是180度」,教師將猜想板書在黑板上追問:三角形內角和真的是180度嗎?說說你的依據。

1.「測量求和法」的引出:採用「一點突破」,緊扣「內角和」逐步逼近。

先用紅筆圈出課題「三角形內角和是180度」中的「內角和」(停頓,看看老師的暗示能不能個學生啟發)。

如果學生還是想不到,接著啟發「課題中「內角和」是什麼意思?」

如果學生還想不到方法,繼續提問:要知道三個內角「度數」的和,要用到什麼工具?怎麼辦?

2. 「剪拼法」的匯出:採用「說半句留半句」的策略,將「180度」與「平角」鏈結起來。

先用紅筆圈出「180度」並提問:我們前面學過180度的角又叫做——(輕輕地、緩緩地、比學生慢半拍):「平角」。

接著:判斷三角形的內角和是不是180度,就可以將三角形三個內角——(等待,學生能說讓學生說,學生不能說教師手勢在前,語言在後)放在一起,看它們能不能拼成(再等待)——平角。

3.至於「折拼法」——讓學生自學教材,邊看邊操作就行了。

三、幾種常見方法呈現的「序」

驗證三角形內角和是180度,常見的有三種方法:一、用量角器分別量出三個角的度數,然後加起來;二、將三個角撕下來平成乙個平角;三、將三個角摺起來拼成乙個平角。對於這三種方法的呈現,老師們基本都是從學生較易理解的「用量角器量角求和」入手,然後再研究「撕」、「折」等拼角的方法。

對這樣的安排,我認為有些不符合邏輯——因為在交流「量」這種驗證方法時,不管老師怎樣解釋,實際量得的結果總是實實在在地影響著「用拼角的方法驗證三角形內角和是180度」的可信度——理由很簡單:工具測量有誤差,粗略的「拼湊」誤差更大。

「誤差」這是乙個「剪不斷,理更亂」的話題,教學時我們不妨採用「迴避」的策略:

首先,將學生提出的各種驗證方法一一枚舉在黑板上;

然後在集中交流時,先討論「撕」或「折」的方法,讓學生體驗、確認「三角形內角和是180度」;

最後,與學生一起交流「用量角器測量驗證」的方法並討論:為什麼測量算得的三個角的度數加起來不是180度呢?

這樣讓學生在正向確認,反向解釋,不但避免了誤差干擾,而且強化了「三角形內角和定理」。

四、幾種不常見方法的介紹

(一)三角形內角和定理的發現

事先告知了「三角形內角和是180°」,我們可以緊扣180度進行驗證。事先沒告訴我們「三角形內角和是180°」怎麼會將「三角形內角和」與「180°」聯絡起來呢?

據說,帕斯卡首先是在無意中發現了「直角三角形的內角和是180°的」。他將矩形沿對角線剪開,發現「任意矩形都能分成兩個完全相同的直角三角形」,他想「如果改變矩形長和寬不就可以得到任意直角三角形嗎?」因為矩形的四個角都是直角,所以矩形的內角和等於360°。

又因為「分成的直角三角形的內角和正好是矩形內角和的一半」,所以「直角三角形內角和為180°」(見圖3)。

接著帕斯卡又發現「任何三角形都可以分成兩個直角三角形」,這兩個直角三角形去掉兩個直角,剩下的就得到原三角形的內角和為180°(見圖4)。

圖3圖4圖5

(二)三角形內角和定理的證明

證明「三角形內角和是180°」,常用方法是「作一條平行線,然後利用用「兩直線平行,內錯角和同位角相等進行證明」(見圖5)。

(三)三角形內角和定理的直觀證明

其實無論是「量」還是「撕」、「折」,都存在著誤差。若能找到一種直觀的、沒有誤差的、學生能理解的方法,這對學生底氣十足、口服心服地接收「三角形內角和是180°」至關重要。

關於三角形內角和是180度幾種驗證方法的思考

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