内容正文:
发展空间观念,提升思维能力
——以圆的面积为例
教学内容:
苏教版数学第十一册例7—例9。
教学目标:
1.使学生知道圆的面积的含义,理解和掌握圆的面积计算公式,并能够正确地计算圆的面积。
2.培养学生的动手操作能力、类比推理能力和概括能力。
教学重点: 圆的面积计算公式的推导方法。
教学过程:
一、创设情境,导入新课:
数学的世界充满了神奇与美丽,今天我们来研究被誉为最美几何图形——圆的面积。(板书课题:圆的面积)
学生触摸圆的面积,思考圆的面积会与什么有关?
生1:半径(出示两条半径)
生2:直径。
生3:周长。
进一步讨论、猜测圆的面积与半径的关系。
1.出示画面:以圆的半径r为边长画一个正方形,这个正方形的面积是多少?(r²)
2.让学生估测圆的面积大概是这个正方形面积的几倍?
3.出示画面:
圆的面积比r²的4倍要小,比r²的3倍要大。)
让学生自己判断刚才的猜测是否合理。板:3r²<圆的面积<4r²
【设计意图:让学生猜测圆的面积与什么有关?在正方形面积的基础上,联系圆的面积与正方形面积的关系,让学生先猜测圆的面积的范围,从已有的经验“半径决定圆的大小”出发,以一大一小两个正方形面积为拐杖,帮助学生估计圆面积大小与半径平方的关系。虽然没有精准的答案,但这样一个大概的范围引领我们不断逼近真相。】
二、设疑探讨,推导公式
(一)设疑:
圆的面积究竟与它的半径有怎样的关系呢?我们就要推导出圆面积的计算公式。
回忆旧知。
现在请大家一下子找出圆的面积计算公式,你们肯定会有困难。这样,我们不妨先回忆一下平行四边形、三角形、梯形的面积计算公式是怎样推导出来的。(学生边说教师边演示。)
提问:
1.这三种图形在推导它们的面积计算公式时,有什么共同的特点?
(都是将未知的转化为已知的。)
教师板书:转化。
2.你准备将圆转化为哪种你已学图形?
【设计意图:让学生充分回忆旧知,理解“转化”的思想,为探讨圆的面积计算公式作了很好的铺垫。】
(二)学生初步尝试
每位学生用手中的圆和剪刀来剪拼成已学过的图形。
教师及时提问:你觉得将圆转化为这些已学过的图形,最大的困难在哪里?
那怎么办呢?
别着急,先请大家观察一组图,看看从中能不能得到什么启示?
电脑演示:先将圆平分成4份,再连在一起。
再将圆平均分成8份,然后连在一起。
最后将圆平均分成16份,然后再连在一起。
请学生观察上面一条线的变化,并发现规律。(越来越平直。)
照这样如果把圆平均分成32份,64份…想象一下,这条线会越来越怎样?如果再继续分下去直到分到无穷多,这条线就变成一条什么线?(线段。)
(三)学生再次尝试,分小组合作。
下面就请大家拿出另一张圆纸片沿图上的半径把它平均分成16等份,然后拼成近似的三角形、长方形、平行四边形或梯形。
展示学生的拼图。(让小组将拼成的图拿上来展示并讲解。)
【设计意图:让学生大胆尝试,允许失败,不怕失败。通过多媒体演示,使学生为之豁然开朗,知道将圆分的份数越多,拼成的图形的上边就越接近一条线段,从而为“化圆为方”作了很好的铺垫。让学生小组分工,剪的剪,拼的拼,培养他们的合作能力、动手操作能力、思维能力。】
三、操作与推理
学生展示转化的过程。
回头看看拼的过程,分成8份时,底边是怎样的?(用手势表示)分成16份时?分成32份时?闭上眼睛,想象分成64份、128份,分的份数越来越多,分成无限份,你脑中拼成新图形的底边是什么样的?太神奇了,眼睛到达不了的地方,思想可以到达。借助想象,我们化曲为直,把圆转化成长方形。
师:转化后,形状变了,什么没变?板书:长方形的面积=圆的面积
转化成的长方形和圆还有什么联系?
生:长方形的长就是圆周长的一半,长方形的宽就是圆的半径
师:如果圆的半径是r,这个长方形的长怎样表示?宽呢?和同桌说说根据长方形的面积计算方法怎样计算圆的面积。(板书:S=πr²)
交流不一样的转化推导方法。
生:把圆纸片对折4次,得到很小的扇形,如果继续对折,这段弧会越来越直,可以看成三角形。
师:用折的方法,把圆转化成n个三角形。那这一个小三角形的面积怎么求呢?(板书:S=2πr÷n×r÷2×n)
总结:用折成三角形的方法也推导出S=Πr²,真是条条大路通罗马。回头再看看我们猜测圆的面积是半径平方的π倍,正确吗?修改为:圆的面积是半径平方的π倍。
【设计意图:数学思想方法是对数学知识及其探索过程理性反思的结果,是数学活动中最为本质的内核,怎样让孩子感受“分割无穷多份时底边就直了”这样的极限思想呢?为了让底边更直,学生想尽办法折、剪、拼。在学生操作遇到困难,不能继续折下去和拼下去的窘境中,进行分析推理和无限想象,这种内隐的思维可以走得更远,再辅助以手势,从无形到有形,让孩子用想象的翅膀触摸极限思