發現全等三角形拼出平行四邊形的奧祕

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發現兩全等三角形可組成一個平行四邊形 

阮靜雯/臺北市國語實驗國民小學教師 

 

「全等圖形」這個名詞,對四年級學生而言雖然陌生,但其實在日常生活中,

卻是他們隨處可見的簡單觀念。學生可以輕易的舉出「形狀、大小等一模一樣」

的圖形為例證,因此,帶入「全等圖形」的觀念,對學生而言並不困難。 

而平行四邊形也是學生新學到的幾何圖形,除了認識它的定義與學習如何繪

製它之外,我們還可以讓學生透過操作,學習到更多的概念。例如:從對角線分

割平行四邊形,能發現分割出的兩個圖形,具備有全等的特色。當然,也可以反

過來,讓學生從他們熟知的三角形中,透過拼圖、配對等圖形操作,去發現原來

利用三角形也可以組成平行四邊形,而且還有蘊藏其中的觀念和秘訣喔! 

 

設計理念 

    國家教育研究院所編寫的數學教科書,在第八冊第六單元「平面圖形」的教

材中,教導學生認識「銳角、鈍角及直角三角形」

「等腰三角形、正三角形的邊

角性質」、

「平行四邊形、梯形的定義,及如何繪製」,以及「平面圖形全等的意

義」等多項內容。 

其中,在該單元 6-4「全等圖形」該小節中,除認識全等圖形的相關定義外,

課本內容中還提到「將平行四邊形沿對角線分割出來的兩三角形彼此全等」的概

念,這是要藉由分割平行四邊形,讓學生學習全等圖形的概念。而本教案設計,

則是用一個與課本顛倒過來的作法,在學生還沒上到該小節前進行本教學活動,

讓學生從眾多三角形中,尋找彼此可拼為平行四邊形的配對組合,進而從拼好的

圖形中,他們可以發現,這些能配對的組合,彼此都是頂點、邊、角完全重合的

三角形,學生也同時學習到了「全等」的概念。 

 

如何描繪拼好的平行四邊形 

課本教材 6-3「畫四邊形」該小節中,指導學生兩種畫圖形的方法:1.用直

尺和三角尺繪製正方形或長方形;2.利用方格,透過已知的兩邊繪製平行四邊形。

但在此次的教學活動設計中,利用 10 個大大小小的三角形圖卡,要學生自己操

作拼出圖形的各種可能性,因此需要學生能有在紙上描繪各種拼好組合的能力,

故在教案設計時,

「教導學生如何描繪拼好的平行四邊形」成為一個設計的重點。 

同樣的 10 張三角形圖卡,我們特別製作了一份放大的「教具版」

,除了在課

堂上說明時方便學生觀看外,同時在引導學生如何操作時,能夠具體的使用。教

師在「引入階段」確認學生知道如何利用三角形拼出平行四邊形後,緊接著進入

「探索階段」要引導學生能夠在紙上記錄過程(把圖形描繪下來)

。 

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一開始,學生想到的方法,就是用筆小心的沿著圖卡的邊線描下來,因圖卡

是紙製的,材質軟不好描,所以學生花了很久的時間,且描繪出的圖形邊線也是

不平整的。教師請學生再想一想,還有沒有比較快又比較好的方式?經過動腦後,
學生果然想出了老師想要教導他們的描繪圖形方法:

將四個頂點點出來,再用

直尺連接各個頂點;

連出兩三角形貼合的邊線(即對角線),並註明圖卡的編

號。當上台示範的學生用了這個方法後,只要標好頂點,就可以移開圖卡,用直

尺描繪出工整美觀的圖形,學生都覺得這個方法實在太棒了! 

 

同一組圖卡,均可拼出三種平行四邊形 

    學生開始進行拼圖形與作記錄的過程時,老師發現學生多數都能迅速的從

10 張三角形圖卡中,找到 3 組的配對組合(

和、和、和),找到配對

組合後,學生很快的在紙上描繪了 3 種組合分別拼出的平行四邊形各 1 個。許多

學生此時認定任務完成了。 

    不久後,有些組別的學生,因持續玩圖卡或動腦筋思考,進而發現了同一配

對組合中,竟可拼出形狀不同的平行四邊形,於是老師才進一步詢問是否還有其

他的可能性?並將同學的發現展示給全班看,促使大家第二次動腦筋。 

    老師觀察,即使已知每種組合可能有不只一種拼法後,多數學生在找尋其他

拼法可能時,仍是用任意旋轉圖形的方式「碰運氣」

。但有約 3、4 組的學生,發

現了用「2 個全等三角形等長的邊去互相貼合」

(形成了平行四邊形的對角線)

的方式,並輪流用 3 邊去彼此貼合,快速的找到「同一配對組合的圖卡,均可能

有三種拼法」的小結論。 

 

學生表現 

為了讓人人都能參與,但又能有對象以資討論,故此次是以 2 人一組,分得

一套圖卡。教導如何記錄後,各組開始進行拼圖形與作記錄的階段。教師行間巡

視後發現,一開始,學生皆能很快的在 10 張圖卡中找到有 3 組(6 張)的配對

組合,但描繪圖形時,有許多組都只記錄了 3 種(也就是各組合只拼出一個平行

四邊形)就作罷,認定自己已經完成任務了。後來,是因同組的兩人,用同一個

配對組合卻各自拼出不同形狀的平行四邊形後,感到疑問而詢問老師,老師此時

才將此情況用來問全班並引導全班思考,於是,剛剛停工的學生們才開始又動了

起來! 

於多數學生而言,即使在已被提示的狀況下知道了「每種組合可能有不只一

種拼法」

,但卻只有少數組別的學生(約 3、4 組)發現,可用 2 個全等三角形等

長的邊去彼此貼合(以形成平行四邊形中間的對角線)的特性,而發現這種特性

的學生,基本上他們減少了摸索的時間,拼圖形的速度明顯的快,因他們知道只

要找等長的邊互相貼合,又知道三個邊要彼此輪流用,所以他們能很快的找出「每

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種組合可有三種拼法」的可能。 

上述的「秘訣」也是有學生發現卻誤用的情況,因「秘訣」是「2 個全等三

角形等長的邊去彼此貼合」

,有少部分學生找到了兩個三角形(並未全等)的某

個邊等長,就直接將之貼合拼成一個圖形,但卻忘了檢查拼出來的是不是平行四

邊形?應當要檢查拼好的圖形是否符合「兩雙對邊互相平行」的基本定義。 

 

教學省思 

在「引入階段」

,要確認學生如何用三角形拼出平行四邊形時,老師示範用

的 4 個三角形,除了形狀要有明顯差異外,能配成對的那一組,也要三邊明顯不

等長(避免等腰三角形及正三角形,因那樣無法拼出三種不同形狀的平行四邊

形)

,故經由實際試教後的經驗,會建議選 8、10 配對較佳。  

另外,原本在「探索階段」

,我們是打算要先發下 A3 紙和圖卡讓學生實作,

之後再問他們要如何記錄。但實際教學時發現,這樣會用到非常多的導入時間,

影響教與學的順暢度,故建議教師先在黑板上以教師版的教具圖卡引導示範,讓

學生再進行實作,整體效果較佳。  

在我們原本設計的附件圖卡中,

「1 和 5」及「6 和 7」這兩組看似都屬於等

腰三角形(其實「6 和 7」並沒有完全等腰,但學生目測時極易看錯)

。故建議附

件圖卡只留下一組等腰三角形,另一組改為明顯邊長不等的銳角三角形。  

最後,在「分享討論階段」時,可請學生將 9 種平行四邊形都拼畫在黑板

上。我們建議可由同組的兩人互相合作,一個人專門負責拼出圖形,並點上 4 個

頂點;而另一人則負責拿教具大尺,根據 4 個頂點來描畫邊線(且要畫出分割的

對角線),並標上圖卡編號。經實作經驗,如此分工確實可以節省學生在黑板上

繪製的時間,更方便後續全班可透過黑板上的大圖,共同進行「分類」的討論。  

 

 

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探究教學簡案設計 

教學年級  四年級 

教材來源  國教院版第八冊 

單元名稱  平面圖形 

教學節次  第 6 節(共 7 節) 

教學設計 

阮靜雯、蘇慧娟、丁維

貞 

指導教授  鍾靜 教授 

探究主題  兩全等三角形可組成一個平行四邊形 

主探究問題 

    均均想要利用 10 個大大小小三角形圖卡(如附件)

,拼出平

行四邊形,請問他可以拼出哪些平行四邊形? 

教學內容 

階段 

教學流程 

關鍵性問話 

引入階段 

( 提 出 問 題

情境,引發

學 生 探 究 

動機,確認

任務) 

澄清問題、確認任務: 

均均想要利用 10 個三角形圖卡(如
附件),拼出平行四邊形,請問他要

如何拼? 

1.

  確認學生了解題意。 

(三角形圖卡設計概念:10 個三

角形圖卡中有不等邊的銳角三角

形,有既是等腰又是鈍角的三角

形和直角三角形,盡量包含各類

的三角形。) 

2.

  複習平行四邊形的定義。 

(四邊形的兩雙對邊互相平行) 

3. 確認學生知道如何利用三角形拼

出平行四邊形。 

(老師在黑板上貼出 3 個圖卡
、、,請學生找出何者可以
和老師手上的圖卡

,拼成一個

平行四邊形。) 

 

 

 

 

 

 

1-1

  你認識這些圖卡嗎?

各是什麼三角形?  

 

 

 

 

2-1 說說看什麼樣的圖形

叫做平行四邊形? 

3-1 請問老師手上的這個

三角形圖卡,可以和黑
板上的哪個圖卡,拼成

一個平行四邊形? 

3-2 如何確定你拼出的圖

形 是 一 個 平 行 四 邊

形? 

( 請 學 生 拿 出 直 尺 或

三角板量一量,平行
四邊形的兩雙對邊邊

是否互相平形?平行

線之間是否等距?) 

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探索階段 

( 提 問 或 提

示,來引導

學 生 探 索 

問題) 

1.

 兩人一組,每一組發下 10 個圖

卡、一張 A3 紙,開始實作出一個

平行四邊形。 

(幫學生準備 16 組圖卡) 

2.

 將拼出的平行四邊形描畫在 A3 紙

上。 

  教導學生如何記錄: 

(1)

  將四個頂點點出來,再用直尺

連接各個頂點。 

(2)

  連出兩三角形貼合的邊線,並

註明圖卡的編號。 

3.

 將所有拼出的平行四邊形全部拼

出,並描畫在紙上。 

 

1-1 如果想拼出一個平行

四邊形,你需要選幾

個三角形呢? 

1-2 你 會 怎 麼 選 ? 為 什

麼? 

2-1 你如何將平行四邊形

描畫在紙上? 

2-2 有沒有更快的描畫方

法? 

 

 

3-1 你已經將所有拼成的

平行四邊形都描畫出

來? 

分享討論 

階段 

( 學 生 分 享

和說明探索

的結果) 

1.

  先請一組上台,用教具和排

出不同於黑板上最先拼出的一種

拼法,並將此平行四邊形描在黑

板上。

(全等三角形:

和、

、和,每一個組合應該

可以拼出三種不同形狀的平行四

邊 形 , 但 是

和為 等腰三角

形,雖然有三種不同組合方法,

但是所拼出的其中兩個平行四邊

形,形狀相同,所以

和只能

拼出二種不同形狀的平行四邊

形。) 

2.

  各小組重新確認是否已經找出全

部形狀的平行四邊形?再將第二

次找出的平行四邊形描畫下來。 

 

 

3.

  將全部的平行四邊形進行分類。 

( 將 圖 卡 編 號 相 同 的 平 行 四 邊

形,

和、和、和,用

同色的彩色筆圈起來) 

 

 

1-1 有沒有哪一組使用和

黑 板 相 同 編 號 的 圖
卡,卻拼出不同形狀

的平行四邊形? 

1-2 哪一組還可以使用圖

和再拼出不同

形狀的平行四邊形? 

 

 

 

 

 

2-1 經過剛剛的發表後,你

是否還有發現其他形

狀的平行四邊形呢? 

2-2 說說看,你們總共拼出

幾個平行四邊形? 

3-1 你們的紙上已經畫出

了這麼多個平行四邊

形,你會怎麼圈選,

能夠表示他們是用同

樣編號圖卡所拼出的

平行四邊形呢? 

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4.

  請各小組帶著紀錄紙上台,發表

該組分類的情形。 

(以號碼為分類的組合共有三

組:1.

和可以拼出三種平行

四邊形 2.

和可以拼出二種

平行四邊形 3.

和可以拼出

三種平行四邊形) 

4-1 共有幾種號碼組合? 

4-2 

和共可以拼出幾

種平行四邊形?

和

呢?和呢?

 

 

 

結論階段 

(指導學生

總結學到什

麼概念、方

法及關鍵的

想法) 

指導學生做出結論: 

1.以「號碼」做分類原則時,每一個

平行四邊形的號碼組合,均可能

有三種不同的拼法(兩個正三角

形、兩個等腰三角形除外)

。 

 

 

 

2. 

(1)

  帶入全等的概念:

「形狀和大小

一樣的平面圖形,叫做全等圖

形」

。 

(2)

  帶入「兩個全等三角形可以組

成一個平行四邊形」的概念。 

3.拼成平行四邊形的要訣:兩三角形

等長的邊要貼合在一起,就會形

成平行四邊形(指導學生注意不

要因為兩個三角形中,各有一條

邊等長,將它貼合即認定為平行

四邊形,要檢查這兩個三角形是

否為全等三角形)。 

 

1-1 號碼

和、和、

和請問它有幾種
拼法? 為什麼

和

只能拼出兩種平行四

邊形?

和、和

卻可以拼出三種平行

四邊形? 

 

2-1 請觀察號碼

和、

、和這幾組三

角形和它們所拼出的

平行四邊形,你發現

什麼? 

3-1 要把兩個三角形拼成

一個平行四邊形的時

候,要注意什麼?   

 

 

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(附件)

  

                                                                         

 

 

③ 

①  

 

②  

 
 
 
 
 
 

                   ⑤ 
④ 

⑥  

 
 
 
              ⑦ 
            
 
 
 
 
 

     ⑧                   ⑨                  ⑩ 
   

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