當前小學數學教學,強調把“動手實踐、自主探索、合作交流”作為數學學習的重要方式,注重引導學生充分經歷數學知識的形成過程。在實踐中,我深刻地體會到,唯有設計富有挑戰性的學習任務,不斷激發學生的數學思維,才能使學生深刻理解數學知識,提高自主探索的能力。
在“三角形的三邊關系”一課(人教版實驗教材四年級下冊)的教學設計與實踐中,我通過設計富有挑戰性的學習任務,引導學生自主探索,從而讓學生深刻地理解了三角形的一個基本特征——三角形任意兩邊的和大于第三邊。
一、教學設想
在教學設計過程中,我主要思考以下三個問題:
1. 教學的切入點在哪里?
教材是從現實問題情境切入的(如下圖),但對“為什么走中間這條路最近”的解釋,多數學生基于生活經驗的直覺(或者說是對“兩點之間線段最短”這一數學公理的理解),很難與“三角形任意兩邊的和大于第三邊”建立聯系。經過思考,我認為把前后知識之間的邏輯聯系作為教學的切入點更為合適。學生已經知道三角形是由三條線段圍成的圖形,但三條線段一定能圍成一個三角形嗎?以這一問題作為教學的切入點,顯然十分符合前后知識的邏輯聯系。

2.如何設計富有挑戰性的學習任務?
教材中安排了如下實驗:(1)剪出下面三組紙條(單位:厘米):6、7、8;4、5、9;3、6、10。(2)用每組紙條擺三角形。(3)你發現了什么?分析以上過程,不難發現其中的問題:為什么要剪紙條?為什么要按以上數據剪紙條?教材編寫者很清楚,教師也很清楚,可學生不清楚。學生不清楚時還要照著做,這只能說是在教師指令下的一種被動參與。而我是從“三條線段一定能圍成一個三角形嗎”這一問題切入,以“怎樣的三條線段圍不成一個三角形”這一富有挑戰性問題作為教學的核心問題,引導學生動手實踐、自主探索,從而使學生明確探索目標,動力十足。
3.要得出什么結論?
教材的結論是“三角形任意兩邊的和大于第三邊”,正因為教材追求結論的嚴密性,使不少教師在如何突破“任意兩邊”這一問題上絞盡腦汁。我認為,“三角形較短兩邊的和大于第三邊”完全可以作為“三角形任意兩邊的和大于第三邊”的等價結論。因此,引導學生得出這一結論就不需要教師大費周折了。
通過以上思考,我制定了以下教學目標:
1.引導學生探究“三條線段是否一定能圍成一個三角形”,知道當“較短兩條線段的和小于或等于第三條線段”時,這三條線段不能圍成一個三角形,并進一步認識三角形的三邊關系,即“較短兩邊的和大于第三邊”、“任意兩邊的和大于第三邊”。
2.能根據三角形的三邊關系解釋生活中的現象,提高運用數學知識解決實際問題的能力。
二、教學實踐
(一)復習導入,提出問題
1.復習、回顧三角形的特征。
師(在黑板上畫一個三角形):我們已經認識了三角形,誰來說一說三角形有什么特點?
生1:三角形有三條邊、三個角、三個頂點。
生2:三角形具有穩定性。
生3:三角形是由三條線段圍成的圖形。
……
2.操作:用三條線段圍成一個三角形。
(1)指名學生在實物投影儀上操作。
師:三角形是由三條線段圍成的,如果把一根吸管看作一條線段,你能把這三根吸管(注:長度各不一樣)圍成一個三角形嗎?
(指名操作,強調每兩條線段的端點要相連)
(2)集體操作。
師:在老師發給大家的信封里有三根吸管(注:長度一樣),你們能把它們圍成一個三角形嗎?請同桌合作試一試。
(同桌合作操作,發現都能圍成)
3.提出要研究的問題。
師:通過剛才的操作,你們有什么發現?
生4:我發現三條線段都能圍成一個三角形。
(教師板書:三條線段能圍成一個三角形)
生5:我反對。如果這三條線段不相等,是不行的!
生6:我認為三條一樣長的線段一定能圍成一個三角形。
師:那么,任意長度的三條線段一定能圍成一個三角形嗎?
生:不一定。
師:“不一定”是什么意思?
生7:“不一定”的意思就是有的能,有的不能,不能確定。
教師小結,完成如下板書:

師:還有不能圍成一個三角形的三條線段嗎?你們找到過嗎?
(二)展開探索,解決問題
1.明確任務。
師:這是一根吸管,如果把它剪成三段,按照你們的意見,有的能圍成三角形,有的不能。現在老師要求你們把這根吸管剪成三段,要使這三段不能圍成一個三角形,能行嗎?
2.動手操作,尋找不能圍成三角形的三條線段。
師:先不要急于動剪刀,想一想,怎樣剪就一定圍不成?
(學生思考,然后動手把吸管剪成三段,并試著圍一圍,檢驗是否真的圍不成三角形)
3.展示。
(1)展示圍不成三角形的線段。
先請一位學生展示剪下來的三條線段,然后自己圍一圍,發現圍不成;再請一位學生展示,并請另一位學生操作,發現也圍不成。
(2)請學生介紹圍不成三角形的經驗。
生1:我先剪一條長的和一條短的,然后把這條短的再剪成兩段。
生2:這三條線段里面有一條要長一點。
生3:這三條線段里面有一條要特別長。
師:什么叫“特別長”?
生3:就是比另外兩條加起來還長。
師:他說的是什么意思?誰聽懂了?
生4:他的意思就是,最長的這一條線段要比另兩條短的加起來還長。
(請不能圍成三角形的學生比較一下,看看是否也符合這樣的特點,然后教師板書:較短兩條線段的和比第三條短)
(3)師:還有一些同學剪下的三條線段能圍成三角形,想一想,這是什么原因?
生5:他們剪成的三條線段中,較短兩條的和比第三條長。
生6:我剪的三條線段差不多長,沒有一條特別長,所以能圍成三角形。
(師板書:較短兩條線段的和比第三條長)
生7:我把較短兩條線段拼起來,和第三條一樣長,也能圍成一個三角形。
(一石激起千層浪!教室里一下子安靜了下來,一會兒,幾只小手迅速舉了起來)
生8:如果較短兩條線段的和等于第三條,是不能圍成三角形的。
生9:如果較短兩條線段的和與第三條相等,那么把兩條較短的線段接起來的話,就重疊了。
(兩位學生的發言并沒有讓生7信服,他主動要求在投影儀上展示,結果發現確實“圍成”了一個三角形。這時,學生開始紛紛議論起來)
生10:我們這些吸管太粗了,如果很細很細,你就圍不成了。
看著有不少學生依然將信將疑,教師通過演示多媒體動畫進行驗證,使學生直觀形象地看到“較短兩條線段的和與第三條相等,不能圍成一個三角形”(教師補充板書)。
4.小結。
師(指黑板上畫好的那個三角形):如果用字母a、b、c分別表示三角形的三條邊,想一想,這三條邊的長度有什么關系?你們能用字母式表示嗎?
生1:a+b>c。
生2:a+c>b,b+c>a。
師:通過同學們的探索,我們不但可以肯定“三角形較短兩邊的和比第三條邊長”,還可以說“三角形任意兩邊的和大于第三邊”(板書)。
(三)應用、拓展
1.判斷每組小棒能否圍成三角形,即書本P86練習十四第4題,獨立完成后集體修正。
2.呈現主題圖,引導學生應用三角形的三邊關系解釋現實問題。
3.拓展延伸:王老師要取三根小棒(整厘米數)圍成一個三角形。他已經取了兩根,第一根長4厘米,第二根長7厘米。第三根取幾厘米,就一定能圍成一個三角形?
三、課后反思
1.富有挑戰性的問題是激發學生探究欲望的強大動力。
要讓學生由被動學習轉變為主動探究,設計富有挑戰性的問題十分重要。在本節課中,“把一根吸管剪成三段,怎樣剪才使這三段吸管不能圍成一個三角形”就是一個富有挑戰性的問題。教學中,教師先要求學生在腦子里想,然后再安排動手操作。這樣組織教學,一方面,能使一些中下水平的學生有獨立思考的時間;另一方面,在想像與操作過程中逐步發展了學生的空間觀念。
2.動手操作后的反思是提高學生數學思維水平的重要途徑。
數學課中的動手操作與手工勞動課不同,相對于操作活動本身而言,數學課更加重視操作活動后的反思和交流。本節課中,學生剪成的三段吸管能否圍成一個三角形,結果并不重要,重要的是要及時引導學生思考“三段吸管的長度與能否圍成三角形之間具有怎樣的聯系”,進而讓學生在交流過程中深刻地認識三角形的三邊關系。更重要的是,在這一過程中進一步發展了學生自主探索的能力和空間觀念。
3.合理利用教學生成資源是凸現學生教學主體地位的重要體現。
教師是否真正把學生當成了課堂教學的主體,一個重要的衡量標準是對教學生成資源的合理利用。本節課中,在對動手操作活動進行反思的最后環節,一位學生提出“我把較短兩條線段拼起來,和第三條一樣長,也能圍成一個三角形”,這出乎教師預設之外。在教師的課前預設中,為了分散教學重點與難點,準備在應用練習中再提出這一問題進行拓展,而教學實際卻滑出了預設的軌道。這時,教師該怎樣處理呢?教學中,教師迅速調整了預設教學路徑,合理地利用教學生成資源,順著學生的思維展開教學,取得了較為理想的教學效果。