☉山東省泰安市泰山學院附屬中學 賈貞鋒
當前不少版本的初中數學教材上關于“與三角形有關的角”的教學都安排了多個課時,并且第1課時都是安排三角形的內角和的教學,第2課時安排直角三角形兩銳角互余,并由此拓展得出三角形外角的性質.根據教學實際,一般后續還會安排2節課開展與三角形的角相關的習題教學.最近我們在研習全國著名特級教師李庾南老師相關著作、文獻資料時發現,李老師及其團隊倡導的“三學”(即學材再建構、學法三結合、學程重生成)對一線教師的課堂教學設計與組織有著直接的指導價值.本文課例就是以“三學”為指導,整合教材,對三角形的角的教學進行教材重組,實施的“與三角形有關的角”單元教學的起始課.
教學環節(一)復習引入
引導語:前面我們剛學習了三角形的有關概念,與三角形有關的重要線段,我們也知道了三角形中兩個重要元素:邊和角.本節課開始,我們就來學習與三角形有關的角.
問題1:三角形共有幾個內角?這些內角之間有怎樣的數量關系?
預設:3個內角,它們的和為180度.接下來安排學生進行實驗活動.
活動:在小學同學們就知道了三角形內角和為180度,你們也通過剪拼的方法進行了驗證,請大家拿出課前準備的三角形紙板,小組合作再做一次剪拼三角形內角和為180度的實驗吧!
教學組織:學生剪拼之后,安排一個小組派一個代表上臺演示(如圖1到圖2),大家確認三角形內角和為180度之后,進入內角和定理的證明環節.

圖1

圖2
教學環節(二)證明定理與成果擴大
過渡:同學們剛剛回顧了小學里如何用拼圖法驗證三角形的內角和為180度,作為一種實驗確認是可以的,但數學的特點在于不滿足于實驗確認和直觀感知,需要走向一般進行推理證明.接下來大家畫出三角形,寫出已知求證,嘗試證明吧,建議同學們先獨立思考、證明,再在小組內交流各自的證明方法,最后我們再挑選小組代表分別上臺進行全班交流.考慮到課堂時間有限,我們在課上只安排學生展示如下兩種典型的證明方法(如圖3,圖4).

圖3

圖4
證明之后,教師板書三角形內角和定理及符號表示,并提醒學生三角形內角和定理揭示了三個內角之間的一個等量關系,只要知道兩個角的度數,就可以求出第三個內角的度數,進一步安排學生舉例,小組之間分別舉例求度數.
問題2:同學們手頭的直角三角板,大家研究一下,它們的角有什么數量關系?
預設:直角三角形的兩個銳角互余.這里注意到直角三角板是比較特殊的三角形,但只要是一般直角三角形,都可以利用三角形內角和推出兩個銳角的互余關系.教學時引導學生辨析從特殊走向一般的數學思想.
問題3:上面研究了直角三角形兩個銳角互余的情況,對于數學問題的學習與研究,我們常常在原命題研究之后,還可進一步逆過來想,即思考它的逆命題.那么當一個三角形有兩個內角具有怎樣的數量關系時,它是直角三角形呢?
預設:學生可能會有不同的理解,比如:
三角形中兩個內角互余時,第三個內角為直角;
三角形中兩個內角的和恰等于第三個內角時,該三角形為直角三角形;
三角形中兩個內角的差恰等于第三個內角時,該三角形為直角三角形.
當學生給出這些命題之后,教師需要追問如何證明,引導他們利用新學的三角形內角和性質進行證明.
問題4:同學在證明三角形內角和定理時,用到了圖4這樣的基本圖形,這里涉及到三角形的外角,如∠ACF,由三角形一邊的延長線與三角形一邊形成的角,稱為三角形的外角.大家想想,三角形的一個外角與內角之間有怎樣的數量關系?
預設:一個外角與相鄰的內角是互補的關系;三角形的一個外角等于和它不相鄰的兩個內角的和.這里學生發現之后,教師通過簡要的追問,讓學生說出證明思路即可,不過多展開細節,因為本課教學內容較多,教師只需及時把學生的發現整理到板書相關位置即可.
以上的問題3、問題4可以看成是對三角形內角和定理的成果擴大.
教學環節(三)例題教學
過渡:前面大家的探究成果很豐富,也舉例進行了一些練習,下面老師也帶來一個題組,幫助同學們鞏固新知.
例題:如圖5,在△ABC中,∠BAC=40°,∠B=75°.

圖5
(1)求∠C的度數.
(2)設點D為邊BC上一點,連接AD,當AD為△ABC高時,你能求出圖形哪些角的度數?
(3)在(2)的基礎上,再畫另一條高CE,設它們交于點O,求∠AOC的度數.
(4)將前面所探究的兩條高改成兩條角平分線AD,CE,此時還能求∠AOC的度數嗎?
教學組織:這一組題通過PPT漸次呈現,前一問學生解出之后安排學生講解思路,教師引導學生參與評析,然后再呈現下一問題.其中第(4)問可以根據課堂教學時間相機呈現,如果時間偏緊,學生在解答前面的問題時用時較多,則第(4)問留作課后挑戰.
教學環節(四)小結提升
課堂小結時,把黑板上一些知識內容用框架線完善起來(圖6為板書示意圖).
注意,板書中提到的“三角形的外角和為360°”在前面教學中沒有涉及,這是安排在全課小結的一個精心設計.

圖6
引出板書中三角形外角和為定值的探究問題,安排學生思考三角形的外角和為多少度?如何證明?最后形成完善的知識框架體系(在板書中補出“三角形的外角和為360°”).
我們以PPT給出著名數學家陳省身先生的一段話:“人們常說,三角形內角和等于180°,但是,這是不對的!”
老教授對這句話作了精辟的解釋:說“三角形內角和為180°不對,不是說這個事實不對,而是說這種看問題的方法不對,應該說“三角形外角和是360°”!
(一)深刻理解教學內容,明辨學段要求,精準設定教學目標
三角形相關的角在小學階段就學過,并且學生已經知道三角形的內角和為180度,這些都不能簡單的在初中課堂上重復、空轉,應當快速通過,基于深刻理解教學內容的高度,引導學生認識到實驗、操作、直觀獲得的經驗和結果,還需要進行推理證明,這也是數學的特點.基于以上認識,我們確定了本課的教學目標就是證明三角形內角和定理,并由三角形內角和性質出發,推理直角三角形兩銳角互余的性質;掌握三角形外角性質與外角和為360度的性質.而考慮到教學時間的限制,例習題的教學不是本課的主要任務,所以我們只安排了一個題組進行訓練,在后續教學中再進行相關的例習題訓練.
(二)精心預設課堂小結,構建知識框架,相機變式拓展提升
不少老師的課堂小結以“今天我們學到了什么,掌握了什么知識或方法,你有什么經驗與同學們分享?”之類的套話來小結.我們從這節課例的構思中發現,可以在小結階段對本課所學的知識、性質或定理進行框架式的構建,完善、充實相關內容,讓學生通過課堂小結知曉本課所學知識的大致框架、脈絡,并且根據學情進行適當的拓展提升.比如,課堂最后,我們通過數學家陳省身先生的名言引出了外角和的性質.這種性質將對應著后續學生會學到的任意多邊形的外角和為定值(一個周角).
簡單的內容如何教得深刻、教出新意,是值得我們認真思考的,我們關于三角形的相關角教學起始課只是一次積極的嘗試,期待老師們圍繞相關課題開展同課異構,豐富這個課題的課例研究.