三角形內(nèi)角和如何發(fā)現(xiàn)和證明?

【前言】

三角形內(nèi)角和是人教版四年級(jí)下冊(cè)非常重要的一個(gè)課題,孩子們?cè)趯W(xué)習(xí)了角的度量和角的性質(zhì)以及按角的大小分類(lèi)以后,就會(huì)學(xué)習(xí)三角形內(nèi)角和。那么,三角形內(nèi)角和是多少?怎樣證明?有很多孩子聽(tīng)說(shuō)過(guò)是180°,就像我們大人也都知道一樣。但是,大多數(shù)孩子知其然不知其所以然。那么,我們就來(lái)說(shuō)一說(shuō)三角形內(nèi)角和如何發(fā)現(xiàn)和證明。

【課堂設(shè)計(jì)】

一、引入

三角形內(nèi)角和的引入有很多種方式:

比如:“你能畫(huà)一個(gè)三個(gè)角加起來(lái)盡可能大的三角形嗎?”

當(dāng)孩子遭遇這樣的問(wèn)題時(shí),就會(huì)思考,怎樣才能畫(huà)出內(nèi)角和最大的三角形?畫(huà)過(guò)幾個(gè)之后就會(huì)猜測(cè)到:三角形的內(nèi)角和可能一樣大!

或者,這樣引入:出示兩個(gè)不一樣的三角形,進(jìn)行比較


三角形內(nèi)角和引入

二、證明

三角形的內(nèi)角和是多少?你如何證明?當(dāng)孩子遭遇這樣的問(wèn)題時(shí),首先能想到的當(dāng)然是測(cè)量!因?yàn)樗麄円呀?jīng)學(xué)過(guò)了測(cè)量,那就動(dòng)手測(cè)量吧。很多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,測(cè)量的結(jié)果在180°±1°~2°之間,但我們?nèi)匀徊荒芏ㄐ运嵌嗌佟S谑?,我們就進(jìn)一步尋找方法,有的孩子會(huì)想到撕——拼,把三個(gè)角都撕下來(lái),拼在一起,發(fā)現(xiàn)這三個(gè)角形成了一個(gè)平角,好像能說(shuō)明三角形的內(nèi)角和就是180°,但這仍然不是嚴(yán)明的數(shù)學(xué)邏輯推理,只能叫做實(shí)踐驗(yàn)證。但這些方法孩子們都需要經(jīng)歷!像數(shù)學(xué)家當(dāng)初嘗試證明一樣,去穿越這一個(gè)個(gè)過(guò)程。

那么,我們?nèi)绾芜M(jìn)行數(shù)學(xué)式證明呢?孩子將會(huì)在這里遭遇困難。

在這里,老師需要引導(dǎo):

方法一:帕斯卡證明

(老師準(zhǔn)備一個(gè)完整的長(zhǎng)方形和同樣大小的長(zhǎng)方形沿對(duì)角線剪開(kāi)成兩個(gè)三角形),讓學(xué)生進(jìn)行觀察和推理。

一個(gè)長(zhǎng)方形的內(nèi)角和是4×90°=360°,這是不證自明的。那么,將一個(gè)長(zhǎng)方形沿對(duì)角線剪開(kāi),就會(huì)得到兩個(gè)一模一樣的直角三角形,從而我們可以證明一個(gè)直角三角形的內(nèi)角和是360÷2=180°。


直角三角形內(nèi)角和證明圖

那么,銳角三角形和鈍角三角形呢?

在證明了直角三角形內(nèi)角和的前提下,進(jìn)一步證明銳角和鈍角三角形就要將其化為直角三角形來(lái)解決:

(老師幫助性提問(wèn):想一想,能不能將銳角和鈍角三角形轉(zhuǎn)化成直角三角形?)


將銳角三角形和鈍角三角形轉(zhuǎn)化成直角三角形

將銳角三角形或鈍角三角形分成兩個(gè)直角三角形。我們又知道每個(gè)直角三角形的內(nèi)角和是180°,那么,兩個(gè)直角三角形的和就是360°。此時(shí),我們又發(fā)現(xiàn),我們計(jì)算的角中有兩個(gè)直角不屬于三角形的內(nèi)角,減去這兩個(gè)直角的度數(shù),就可以證明三角形內(nèi)角和是180°了!

到這里,我們就證明了三角形的內(nèi)角和是180°。

方法二:

前置“同位角、對(duì)頂角”證明,當(dāng)然,這里不需要定義什么叫“同位角”和“對(duì)頂角”。

通過(guò)延伸三角形的兩條邊,并把第三條邊做一個(gè)平移到兩條延長(zhǎng)邊的交點(diǎn)處。依據(jù)“角的大小和角的兩邊長(zhǎng)短無(wú)關(guān),只和兩邊的開(kāi)合度有關(guān),我們就可以直觀得出:

∠2=∠5,

∠7=∠1,∠6=∠3

同樣,∠1=∠4,得到∠7=∠4。

這樣,我們就可以得到∠2+∠3+∠4=180°,從而得出∠5+∠6+∠7=180°。

(但是,這里需要老師一步步的引導(dǎo),讓學(xué)生一步步觀察,哪些角一樣大?為什么?)

【總結(jié)】

一個(gè)精彩數(shù)學(xué)概念怎樣誕生?不是我們將所有的方法告訴學(xué)生,老師只是引導(dǎo),要讓學(xué)生創(chuàng)造和經(jīng)歷每一個(gè)概念誕生的過(guò)程,只有這樣,才叫發(fā)明數(shù)學(xué),創(chuàng)造數(shù)學(xué),才叫像數(shù)學(xué)家一樣思考。在南明,我們一只朝向這里,并不斷探索,不斷努力!

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