江蘇省揚(yáng)州中學(xué)教育集團(tuán)樹人學(xué)校 李冬明
“多邊形的內(nèi)角和與外角和”是七年級數(shù)學(xué)下冊第七章的學(xué)習(xí)內(nèi)容。在小學(xué)階段,學(xué)生已經(jīng)具備了“三角形內(nèi)角和”的知識,認(rèn)識多邊形的內(nèi)角和與外角和,是數(shù)學(xué)知識的躍層發(fā)展,也是學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展。學(xué)習(xí)好本章內(nèi)容,就是要根據(jù)發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的要求,不斷發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)操作實(shí)踐能力。
體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容中的數(shù)學(xué)抽象價值,就是要讓“抽象”的過程具體、鮮活、靈動,與學(xué)生的生活聯(lián)系起來,讓學(xué)生在經(jīng)歷思維的過程中發(fā)現(xiàn)抽象之美。
在教學(xué)“多邊形的內(nèi)角和與外角和”時,設(shè)計(jì)如下探究問題:當(dāng)三角形ABC 的邊AC 所在的直線繞點(diǎn)A 按逆時針方向旋轉(zhuǎn)的過程中,直線AC 與邊BC 的延長線分別交于點(diǎn)C1、C2……問題1:在旋轉(zhuǎn)中,角的大小會如何變化?問題2:在組成的不同三角形中,當(dāng)∠ABC 不變時,其他兩個角的度數(shù)有哪些變化?問題3:當(dāng)過A 點(diǎn)的直線AC 平行于BC 時,∠BAC 的度數(shù)又有哪些變化?其次,要明確探索活動的步驟與方法,在提出上述問題后,讓學(xué)生小組合作,討論交流。當(dāng)∠ABC 度數(shù)不變的時候,三角形其余兩個角的度數(shù)一定等于“180°-∠ABC”。這時候再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證,設(shè)計(jì)出驗(yàn)證方案,就是根據(jù)教材中的例圖分別驗(yàn)證。學(xué)生聯(lián)系三角形內(nèi)角和的知識進(jìn)行探究,也就是圍繞教材中三角形的邊AC 的變化進(jìn)行探究,逐漸拓展到AC 平行于BC。順應(yīng)學(xué)生的觀察思路,得出結(jié)論:“三角形的內(nèi)角和是180°”。這時,教師再順勢引出書中的論證過程,讓學(xué)生進(jìn)一步探索得出“因?yàn)锳C //BC,所以∠CAC=∠C,因此∠BAC+∠B=180°”。這樣的探究活動從問題開始,到結(jié)論結(jié)束,是在學(xué)生的自主探究過程中完成的,教師在關(guān)鍵處進(jìn)行點(diǎn)撥,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。
學(xué)生的邏輯推理能力不是教師通過講解培養(yǎng)的,而是在思維建構(gòu)的過程中發(fā)展出來的,學(xué)生只有在數(shù)學(xué)探索活動的實(shí)踐當(dāng)中,才能提高邏輯推理能力。
學(xué)生在探索“多邊形的內(nèi)角和”的過程中,首先明確多邊形的概念,接著重點(diǎn)探索多邊形內(nèi)角和的規(guī)律。學(xué)生需要通過研究四邊形、五邊形到六邊形,不斷逼近概念的本質(zhì),從普通到特殊,讓學(xué)生在邏輯推理當(dāng)中發(fā)現(xiàn)活動規(guī)律。教師通過表格呈現(xiàn)探索結(jié)果,讓學(xué)生嘗試發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

圖形名稱 邊數(shù)三角形個數(shù)內(nèi)角和三角形3 1 180°×1四邊形4 2 180°×2五邊形5 3 180°×3六邊形6 4 180°×4 n 邊形n n-2 180°×(n-2)
通過觀察表格內(nèi)容,學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)探究過程中獲得的數(shù)據(jù)形成的規(guī)律,這樣,學(xué)生就能夠得到多邊形的內(nèi)角和為(n-2)×180°。這樣的發(fā)現(xiàn)是否準(zhǔn)確呢?教師還可以鼓勵學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證,驗(yàn)證的過程也是學(xué)生對自我邏輯推理再次回顧的學(xué)習(xí)過程。
數(shù)學(xué)建模,就是圍繞“多邊形內(nèi)角和與外角和”的活動過程,建立起數(shù)學(xué)模型,有意識地把復(fù)雜的角度問題簡化為可以直接操作的公式,幫助學(xué)生解決生活中的實(shí)際問題。
如在探索多邊形外角和的過程中,第一步是模型準(zhǔn)備;第二步是模型假設(shè);第三步是利用“外角和”的知識確立角的度量關(guān)系,建立起多邊形外角和的對應(yīng)參數(shù);第四步通過整理分析表格,得出外角之和等于“180°×2”的結(jié)論;第五步是進(jìn)行模型驗(yàn)證,得出最終的結(jié)論“多邊形外角和等于360°”。由此,通過數(shù)學(xué)探究活動,學(xué)生不僅建立起了探究多邊形外角和的模型,還發(fā)展了運(yùn)用圖形規(guī)律,發(fā)展數(shù)學(xué)思想的能力。建模的過程也是學(xué)生思維發(fā)展的過程,更是學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展的過程,教師需要有目的地加以引導(dǎo),實(shí)現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)思想的發(fā)展。
總之,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),就是要讓學(xué)生經(jīng)歷主動探究的過程中讓學(xué)生在“做中學(xué),學(xué)中做”,讓數(shù)學(xué)問題在操作中獲得內(nèi)化,在驗(yàn)證中獲得發(fā)展,在運(yùn)用中獲得生長,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。