三角形的稳定性
【教学目标
】
1.通过观察和实地操作得到三角形具有稳定性,四边形没有稳定性。
2.体会稳定性与没有稳定性在生产、生活中广泛应用。
【教学重点与难点】
教学重点:了解三角形的稳定性及其在生产、生活是实际应用.
教学难点:
1.三角形稳定性的得出.
2.体会三角形的稳定性在生产和生活中的应用.
【教学过程】
趣味引入、激发兴趣
谈话:同学们,在数学课堂上,我们学习了许多与几何图形有关的知识,在生活中这些数学知识也有广泛的应用,老师前两天玩了一款游戏,叫作“桥梁工程师”,我们一起来看一下(视频演示,用不同的几何图形做支撑,搭成桥的承重情况。)
提问:为什么老师第三次搭的桥能通过车辆而前两次的不行呢?
预设1:因为用三角形搭桥比较坚固。
预设2:因为三角形不会随意变形,具有稳定性。
谈话:同学们提到了三角形具有稳定性,那么是不是所有三角形都具有稳定性呢?其它多边形也具有稳定性吗?今天,我们就一起来研究三角形的稳定性。
自主探究、学习新知。
谈话:我们就先来做一个实验,来研究一下任意三根小棒围成的三角形是否具有稳定性。一起来看我们的实验要求。
实验1:任意三根小棒围成的三角形是否具有稳定性。
实验要求。
任意选3根小棒,围成一个三角形框架。
拉一拉,看看三角形框架的形状会不会改变。
再选择其它的3根小棒试一试,围成的三角形是否也具有稳定性?
和小组同学交流自己的发现。
学生自主实验,合作交流。
交流:同学们,实验都做得怎样了?谁来说一说你们做了哪些实验?有怎样的发现?
预设:
生:围成了不同的三角形,发现都拉不动。
回应:其他同学也围成了各种不同的三角形,都具有稳定性吗?
生1:都具有稳定性。
小结:看来当一个三角形三条边的长度确定后,这个三角形的形状和大小就不会改变。
交流:刚才我们通过实验围成了不同形状的三角形,发现只要三角形三条边的长度确定,这个三角形就具有稳定性。除了三角形,你还想研究什么平面图形?
生:四边形,五边形……
交流:下面我们就通过实验来研究其它多边形,是否也具有稳定性。一起看实验要求。
实验2:其它多边形是否也具有稳定性。
实验要求:
任意选择4根的小棒,围成一个四边形框架。
拉一拉,看围成的四边形框架形状会不会改变。
选择不同数量的小棒再围一围,围成的不同多边形是否具有稳定性。
和小组同学交流自己的发现。
学生自主实验,合作交流。
交流:通过刚才的实验,你又有哪些发现。
预设:
生1:我们围了四边形,五边形……发现都不具有稳定性。
生2:我们发现多变的边数越多,围成的多边形越不稳定。
谈话:我们发现,这一次实验,我们围成的多边形,在拉动的过程中,多边形的角的角度会发生变化,形状也随之变化,它们都不具有稳定性。(出示四边形)想一想,如果想让这个四边形变稳定,你准备怎么做?
生:在四边形的对角线订上小棒,分成两个三角形。
小结:通过两次实验我们发现,确定了边的长度后,三角形的形状不会发生改变,具有稳定性,而其它多边形不具有稳定性。
谈话:刚才我们通过实验操作,有了这些发现,但是通过实验能说明所有的三角形都具有稳定性,其它多边形都不具有稳定性吗?
生:不能,因为实验的次数是有限的。
谈话:是的,实验举例的次数是有限的,在数学中为了保证结论的严谨,我们还会采用逻辑证明的方式。我们一起来试一试。
出示一组三角形和四边形作为对比。
交流:我们一起来看老师的实验,我们尝试拉动三角形和四边形的两条边,观察拉的过程中三角形和四边形这两条边和它们所组成的角的变化,说说你有什么发现。
生1:我发现三角形拉的过程中边和角都不会变化,四边形的角度会发生变化。
生2:我发现三角形的角对面只有一条确定长度的边,所以角度不会发生变化,而四边形的角对面有两条边,角度可以发生变化。
回应:你么的观察真仔细,我们发现,这个三角形的任意一个角,因为对边的长度是确定的,所以角的角度也是确定的。对于任意的三角形都可以这样证明,所以三角形具有稳定性。而其它对于多边形,任意的一个角,对面都有多条边。所以角度是可以变化的,不具有稳定性。
层次练习、巩固提升
1.巩固练习,熟练运用。
谈话:通过刚才的实验和推理,我们对图形的稳定性有了一些认识,你能够通过所学的知识,下列图形中,哪些具有稳定性吗?
生:(1)(4)(6)中的图形具有稳定性,(2)(3)(5)不具有稳定性。
追问,您能够通过增加一些线段,让这些图形变得具有稳定性吗?
生:将图形中的多边形分割为多个三角形。
2.拓展提升,知识融通。
谈话,这是一个长方形框架,如果在这个加一段木条,请问这个框架现在稳定吗?为什么?
生:稳定,这样钉木条这个四边形有两条边不能动了,另外两条边也不能动了,所以是稳定的。
小结:这也是运用了三角形稳定性的原理。
3.联系实际,体会数学的现实意义。
谈话:三角形的稳定性在我们的日常生活中有着非常广泛的运用。(出示图)你在生活中有观察到哪些运用三角形稳定新的例子?
生:联系实际,寻找生活中的案例。
谈话:三角形的稳定性在生活中有这么多的运用,那么其它多边形的不稳定性呢?我们又会怎样运用它们呢?(出示:移门)
小结:看来生活中,我们处处在运用着数学原理,通过今天的学习你有哪些收获?