第十一章--三角形教材分析

1第十一章三角形教材分析三角形是一种基本的几何图形．本章在线段与角、相交线与平行线的基础上介绍三角形的概念与性质，进而研究多边形的概念与性质．在本章，学生进一步学习通过推理得出数学结论的方法，提高推理能力．本章的有关内容有广泛的实际应用，也是学习各种特殊三角形（如等腰三角形、直角三角形）与平行四边形等图形知识的基础．本章教学时间约需8课时，具体分配如下（仅供参考）：11.1与三角形有关的线段2课时11.2与三角形有关的角3课时11.3多边形及其内角和2课时数学活动小结1课时一、教科书内容和本章学习目标1.本章知识结构本章知识结构框图如下：2.教科书内容本章首先介绍三角形的有关概念和性质，分为两节．11.1节研究与三角形有关的线段．首先结合引言中的实际例子给出三角形的概念，进而研究三角形的分类．对于三角形的边，证明了三角形两边的和大于第三边．接下来，给出了三角形的高、中线与角平分线的概念．结合三角形的中线介绍了三角形的重心的概念．最后结合实际例子介绍三角形的稳定性．11.2节研究与三角形有关的角．对于三角形的内角，证明了三角形内角和定理．然后由这个定理推出直角三角形的性质：直角三角形的两个锐角互余．最后给出三角形的外角的概念，并由三角形内角和定理推出：三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和．以三角形的有关概念和性质为基础，本章11.3节接着介绍多边形的有关概念与多边形的内角和、外角和公式．三角形是多边形的一种，因而可以借助三角形介绍多边形的有关概念，如多边形2的边、内角、外角、内角和都可由三角形的有关概念推广而来．三角形是最简单的多边形，因而常常将多边形分为几个三角形，利用三角形的性质研究多边形．多边形的内角和公式就是利用上述方法得到的．将多边形的有关内容与三角形的有关内容紧接安排，可以加强它们之间的联系，便于学生学习．3.本章学习目标1.理解三角形及与三角形有关的线段（边、高、中线、角平分线）的概念，证明三角形两边的和大于第三边，了解三角形的重心的概念，了解三角形的稳定性．2.理解三角形的内角、外角的概念，探索并证明三角形内角和定理，探索并掌握直角三角形的两个锐角互余，掌握有两个角互余的三角形是直角三角形，掌握三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和．3.了解多边形的有关概念（边、内角、外角、对角线、正多边形），探索并掌握多边形的内角和与外角和公式．二、编写时考虑的几个问题1.加强与实际的联系三角形是基本的几何图形之一，在生产和生活中有广泛的应用．教科书通过举出三角形的实际例子让学生认识和感受三角形，形成三角形的概念．多边形概念的引入，也是类似处理的．三角形有很多重要的性质，如稳定性，三角形的内角和等于180°．教科书在介绍三角形的稳定性的同时，顺带介绍了四边形的不稳定性．这些内容是通过如下的实际问题引入的：“盖房子时，在窗框未安装好之前，木工师傅常常先在窗框上斜钉一根木条．为什么要这样做呢？”．然后让学生通过实验得出三角形有稳定性，四边形没有稳定性的结论，进而明白在上述实际问题中“斜钉一根木条”的道理．除此之外，教科书还举出了一些应用三角形的稳定性，四边形的不稳定性的实际例子．对于三角形的内角和等于180°，教科书则安排求视角的实际问题作为例题，加强与实际的联系．在本章的数学活动中，教科书从用地砖铺地引入镶嵌，进而让学生探究一些多边形能否镶嵌成平面图案，并运用通过探究得出的结论进行简单的镶嵌设计．在编写时关注上述从实践到理论，再从理论到实践的全过程，使学生对理论来源于实践又运用于实践的认识进一步加深．2.加强与已学内容的联系学生在前两个学段已学过三角形的一些知识，对三角形的许多重要性质有所了解，在第三学段又学过线段、角以及相交线、平行线等知识，初步了解了一些简单几何体和平面图形及其基本特征，会进行简单的推理．上述内容是学习本章的基础：三角形的高、中线、角平分线分别与已学过的垂线、线段的中点、角的平分线有关；用拼图的方法认识三角形的内角和等于180°可以启发学生得3出证明这个结论的方法，而证明的过程中要用到平行线的性质与平角的定义．在编写时关注本章内容与已学内容的联系，帮助学生掌握本章所学内容．另一方面，又注意让学生通过本章内容的学习，复习巩固已学的内容．3.加强推理能力的培养学生在七年级已经通过推理证明了一些图形的性质，如同角（等角）的补角相等，对顶角相等、两直线平行，内错角相等．本章中的许多结论也要通过推理来证明．在本章中加强推理能力的培养，可以提高学生已有的思维水平．也为学习全等三角形、等腰三角形、平行四边形等内容打下基础．在“相交线与平行线”一章已经给出了证明的概念，在本章中进一步借助三角形的内角和等于180°”这个结论的探索与证明让学生体会证明的必要性．教科书首先回顾学生在小学是通过度量与剪拼的方法知道这个结论的．然后指出：测量常常有误差，并且只能对有限个三角形运用上述方法，而形状不同的三角形有无数个，不能通过上述方法得出这个结论，所以需要通过推理的方法去证明．这样通过以上分析让学生明白为什么要证明，提高对推理证明的认识．三角形内角和定理是本章的重点内容．在本章中，由平行线的性质与平角的定义证明了这个定理．由这个定理还证明了“直角三角形的两个锐角互余”“三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和”以及多边形内角和公式．此外，还由“两点之间，线段最短”证明了“三角形两边的和大于第三边”，由多边形内角和公式证明了多边形外角和公式．安排这些内容有助于提高学生的推理能力．学生在本章仍处于进一步熟悉证明的阶段，学习通过推理的方法证明本章中的有关结论有一定难度．因此，教科书注意分析证明结论的思路，通过多提问题，留给学生足够的思考时间，让学生经历发现和提出问题、分析和解决问题的过程．例如，对于三角形内角和定理，设计实验操作的探究栏目，并对操作过程进行分析，从而获得证明的思路．注重证明思路的分析有助于学生学好推理证明．三、对教学的几个建议1.把握好教学要求与三角形有关的一些概念在本章中只要求达到理解的程度就可以了，进一步的要求可通过后续学习达到．如对于三角形的角平分线，在本章中只要知道它的定义，能够从定义得出角相等就可以了．学生在画角平分线时发现三条角平分线交于一点，可直接肯定这个结论，在下一章“全等三角形”中再证明这个结论．同样，三角形的三条中线交于一点的结论也可直接点明．在本章中，三角形的稳定性是通过实验得出的，待以后学过“三边分别相等的两个三角形全等”，可进一步明白其中的道理．证明三角形的内角和等于180°有一定的难度，只要学生了解得出结论4的过程，不要在辅助线上花太多的精力，以免影响对内容本身的理解与掌握，对推理的要求应循序渐进．2.开展好数学活动镶嵌作为数学活动的内容安排在本章的最后，学习这个内容要用到多边形的内角和公式．通过这个数学活动，学生可以经历从实际问题抽象出数学问题，建立数学模型，综合应用已有知识解决问题的过程，从而加深对相关知识的理解，提高思维能力．这个数学活动可以如下展开：（1）背景了解多边形覆盖平面问题来自实际．（2）实验发现有些多边形能覆盖平面，有些则不能．（3）分析讨论多边形能覆盖平面的基本条件，发现问题与多边形的内角大小有密切关系，运用多边形内角和公式对实验结果进行分析．（4）运用进行简单的镶嵌设计．首先引入用地砖铺地，用瓷砖贴墙等问题情境，并把这些实际问题转化为数学问题：用一些不重叠摆放的多边形把平面的一部分完全覆盖．然后让学生通过实验探究一些多边形能否镶嵌成平面图案，并记下实验结果：（1）用正三角形、正方形或正六边形可以镶嵌成一个平面图案（图1）．用正五边形不能镶嵌成一个平面图案．（2）用正三角形与正方形可以镶嵌成一个平面图案．用正三角形与正六边形也可以镶嵌成一个平面图案．（3）用任意三角形可以镶嵌成一个平面图案,用任意四边形可以镶嵌成一个平面图案(图2)．5观察上述实验结果，得出如下结论：如果拼接在同一个点（例如图2中的点O）的各个角的和恰好等于360°（周角），相邻的多边形有公共边（例如图2中的OA两侧的多边形有公共边OA），那么多边形能镶嵌成一个平面图案．运用上述结论解释实验结果，例如，三角形的内角和等于180°，在图2中，∠1+∠2+∠3=180°．因此,把6个全等的三角形适当地拼接在同一个点（如图2）,一定能使以这点为顶点的6个角的和恰好等于360°,并且使边长相等的两条边贴在一起．于是,用三角形能镶嵌成一个平面图案．又如，由多边形内角和公式，可以得到五边形的内角和等于(5－2)×180°=540°．因此,正五边形的每个内角等于540°÷5=108°,360°不是108°的整数倍,也就是说用一些108°的角拼不成360°的角．因此，用正五边形不能镶嵌成一个平面图案．最后，让学生进行简单的镶嵌设计，使所学内容得到巩固与运用．