《義務教育數學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)開啟了課程改革的新篇章,進一步強調了數學學科教學需關注“立德樹人”“以智育人”等職能,此為發展數學核心素養的基本要求.為此,教師應在“知識為基礎,能力為核心,素養為導向”的基礎上設計教學活動,真正落實新課標對培育“人”的要求.“三角形內角和”是初中階段的基礎性知識,雖然難度系數不大,但要使學生真正掌握其原理,卻不那么容易.為了凸顯數學學科的育人價值,筆者在深耕“生本”課堂的基礎上以“三角形內角和”為例展開教學實踐與思考.
教學過程實錄
1.新課導入
上課伊始,教師提出學生比較熟悉的3個問題: ① 什么是平角?
② 平行線的性質與判定定理是什么?③ 描述平行線各個定理的條件與結論.
設計意圖這三個問題都是學生熟知的內容,教師引導學生回顧平角、平行線的性質以及判定定理等,意在以低起點的問題活躍課堂氣氛,激發學生已有學習經驗為本節課的定理證明作好鋪墊.
師通過之前的學習,大家知道三角形三條邊之間存在怎樣的關系嗎?
生1任意兩條邊的和必然大于第三條邊.
師不錯,那么三角形的三個內角是否也存在某種特別的關系呢?此為本節課將要重點探索的內容.
設計意圖通過對三角形三邊關系的回顧引入教學主題,流暢而自然.三角形邊與邊的關系、角度關系等都涉及數學命題,而命題又包括真假命題判斷、命題的條件與結論、推導過程等.對于初中階段的學生而言,命題屬于既枯燥又難理解的內容.為了讓學生充分做好學習準備,教師從學生熟悉的內容入手,以互動的方式引導學生從三角形的“三邊關系”聯想到“三個角的關系”.如此設計具有承上啟下的作用,可使學生自主自發地投入學習活動中.
2.實踐操作
師如果要探索三角形三個角之間的關系,根據以往認知經驗,我們可以從哪些地方入手?
生1實踐操作最直觀,而且 也最容易理解.
師非常好?。òl放三角形紙片)現在請各個小組嘗試用折疊法分析三個角之間的關系,并對結論進行驗證.
如圖1,學生經交流合作后展示折疊方法,并得出結論:經折疊,發現三角形內角和為 180°

師你們是如何得出三角形內角和為 180° 的結論的?請描述具體步驟.
生2在折疊三角形紙片時,確保將三角形的三個頂點疊到同一個位置,這樣就能將三個角拼成一個平角.
師能否理解為將三角形的三個角的頂點都移動到同一個點上,必定組成平角?
(學生沉默)
師現在,請大家將手中三角形紙片的三個角都撕下來,嘗試用多種方法進行拼圖.
在教師的引導下,學生自主撕角、拼圖,形成了多種拼接方法(見圖2).其中,圖2(3)中的∠A與∠B可以互換.

教師將學生拼成的圖2進行投影展示,并將圖2(1)的拼接方法用磁石固定到黑板上供學生觀察與探究.經過師生之間的交流與互動,最終得出結論:三角形的三個角可以拼出平角.但這一結論是否為真命題呢?顯然,用拼角的方式進行驗證不夠嚴謹,想要明確命題的真假,還需求證真偽.此時,課堂教學自然進入下一個環節.
設計意圖實操活動的開展不僅給課堂教學帶來了生機與活力,還秉承了“生本”教育理念.整個探索過程都由學生自主操作、分析、思考,撕紙拼角的活動促使學生自主得到“三角形的內角和為 180° ;的結論.或許有人認為撕紙拼角的活動是小學生行為,已不適于初中學生.其實,撕紙拼角的活動蘊含著作輔助線功能,為接下來利用平行線驗證“三角形內角和為 180° ”的結論作了鋪墊.因此,這是一個特別有效的實操活動,值得初中課堂加以應用,各種各樣的拼接方法進一步發散了學生的思維,為培養學生的創新意識奠定了基礎.如此設計,意在引導學生抓住重點,為接下來突破難點奠定基礎.結合此環節的教學效果來看,學生的參與熱情積極高漲,為課堂教學營造了良好氛圍.
3.逐步驗證
將“三角形的內角和為 180° ;這一結論板書在黑板上,并引導學生分析此命題的條件與結論.要求學生用規范的數學語言進行描述,最后由教師板書.
已知 ΔABC ,求證: ∠A+ ∠B+∠C=180°
為了證明這個命題,教師與學生一起觀察并處理黑板上的圖2(1),用粉筆畫出角的輪廓線,拿掉紙片后在相應的角內寫上對應的字母,得到圖3.在這一處理過程中,延長BC并添加射線CE.需要強調的是,這是為了研究需要添加的“輔助線”.所謂輔助線,就是原圖沒有,為了實際需要而添加的線,一般以虛線的形式呈現.
根據圖2(1)可知,圖3中的∠A 與∠1相等, ∠B 與∠2相等.不過,這只是目測得來的結論,未經嚴謹的證明,切不可直接使用,但能給人以啟發.通過作輔助線的方式將問題進行轉化并求證,若證明為真則表明這是正確的結論.為了便于學生理解,教師帶領學生剪下 ∠B 將它置于∠2上,相當于再作一個角等于∠B(見圖4):


師現在,大家一起來觀察圖形,并思考下列問題: ①∠1 與∠2屬于什么關系的角? ② 可用什么辦法求證兩個內錯角具有相等的關系?③ 想要明確上一個問題,需證明哪兩條線平行?如何證明?
要求學生帶著上述問題去觀察與思考,并用數學語言規范表達出推導過程.需要強調的是,在分析過程中存在“由結論推導條件”的情況,但在證明過程中,必須先寫條件,再寫結論,切忌無序書寫.學生根據平行線的判定定理,從作等角的視角探尋到平行線,此為學生提出的第一種證明方法(過程略).在教師的點撥下,學生又聯想到利用平行線的性質來證明,即通過作平行線來證明,此為第二種證明方法(過程略):
最后,師生共同總結判斷幾何命題真偽的步驟: ① 厘清命題的條件和結論,并畫出與題意相符的圖形; ② 觀察圖形,將命題抽象為規范的數學語言,即按照條件與結論書寫已知與求證的內容; ③ 根據命題條件逐步推導結論,規范書寫步驟.
設計意圖數學講究嚴謹、理性.當面對一個新的命題時,需用規范的推理證明它的真偽.在教師的引導下,學生探索出兩種證明方法,規范求證出“三角形的內角和為180° ”這一命題,并概括出證明真命題應當遵循的一般步驟.整個過程學生都處于主體地位,教師僅僅進行引導與點撥,培養了學生推理能力等數學核心素養.
師通過以上探索,明確了“三角形的內角和為 180° ”是一個真命題,除了大家已經探索出的兩種方法,還有其他證明方法嗎?請以小組合作學習的模式進行探求,然后,各組派一名代表上臺展示.
(學生合作交流并展示,略)
師隨著證明方法的增加,大家都充分理解了為什么三角形的內角和是 180° ,各種證明方法之間是否存在某種共同點?
生3都是作平行線或相等角,將三角形的三個角轉化為平角來求證,
師不錯,你們還記得之前的學習中,還有什么情況涉及 180° 這個特殊角的?
生4關于平行線定理中,有一個“同旁內角互補”的說法.
師非常好!可否將這一定理應用到求證三角形內角和的問題中?
生5如圖5,過點A作射線AD ,令 AD 與 BC 平行(證明過程略).

設計意圖在“生本”理念的基礎上,引導學生從不同視角來求證三角形內角和的定理.學生從最初的“撕角拼平角”到后續嚴謹的證明,經歷了動手動腦的過程,有效地發展了探索精神,其認知實現了從感性向理性的轉變.關于“三角形內角和”的兩種證明方法雖然有所區別,但本質卻高度一致.這一發現,有效地促進了學生抽象能力等數學核心素養的發展,為幫助學生更好地建立事物之間的聯系,獲得良好的數學遷移能力創造了條件.同時,輔助線的應用,也有效地滲透了轉化與化歸思想.
4.拓展延伸
問題1居住在直角三角形內的三兄弟發生了口角,老二對老大說:“憑什么你比我大?我想要跟你一樣大.”老大匆忙擺手:“不行,不行,你不能跟我一樣大,如果一樣大就沒有房子了.”聰明的你,能否說說為什么老大要這么說嗎?
生6因為老大為 90° ,如果老二也是 90° 的話,根據三角形內角和為 180° 的命題,則沒老三什么事了.即兩個 90° 的角無法構成一個三角形.
問題2 “四邊形的內角和為360° ”是不是真命題?請求證.
聯系“三角形內角和為 180° ”的探索流程,學生自主分析該命題的條件與結論,并畫出圖形,分別用規范的數學語言寫出已知與求證內容,然后探尋證明方法.整個過程流暢、合理.由此可見,學生已經掌握了探索某個命題是真是偽的基本方法.
設計意圖新課標引領下的數學教學不僅僅是知識的教學,更是發展能力與素養的教學.關于三角形內角和定理,學生已經有了深刻的理解.然而,要讓學生獲得舉一反三的學習能力,就要為學生創造更多的思考條件,例如用問題驅動學生的思維,進一步強化一般研究路徑,為后續探索更多問題夯實基礎.
教學感悟
1.“生本”課堂“度”的把握
學生是課堂的主體,但也不能放任其不管.教師在秉承“生本”理念的同時,要以組織者與引導者的身份使課堂在松弛有度中穩步推進.然而,有些教師在理解課標要求時走入極端,認為既然強調學生是課堂的主體,就應遵循學生的意愿,讓學生主導課堂.這種理解不僅無法完成既定的教學任務,也不利于學生個體的長遠發展.事實上,學生猶如放飛的風箏,教師需時刻拽牢手中的線,并隨著風向適當牽引,才能讓學生飛得更高.本節課中,學生處于主體地位,教師時刻關注其思維動向,并給予適當的點撥與引導,不僅讓學生自主發現并證明了三角形內角和定理,還進一步提升了學習能力,發展了抽象能力、幾何直觀等數學核心素養.
2.“生本”課堂需創造思考條件
利用課堂立德樹人,就要增強學生的思維容量.思考是培養數學思維的基礎,課堂為學生創造了更多的思考機會,是實現“以智育人”的重要途徑.數學教學過程中的解題模仿、類型強化等做法,都是鞏固知識與技能的基礎,缺乏思考的模仿與強化會導致教學低效.有思考才有反思,有反思才能促進思維的成長.本節課中,教師為學生創造了充足的思考空間,學生通過實操互動、方法提煉等方式,逐步發展了“四基與四能”,深刻體會到本節課教學的價值,獲得了良好的數學演繹推理能力.總之,踐行“立德樹人”理念,讓學生獲得舉一反三的能力,是促進學生數學核心素養發展的重要路徑.正如盧梭所言,教育的關鍵不在于告訴學生真理,而是教會學生如何發現真理.新課標背景下的數學教學,要以生為本、恪守正道,守住“正”,才能確保“出新”.