《格点多边形的面积》(2课时)(教案)-2026-2027学年人教版数学五年级上册

2026-08-13
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摘要:

该教案聚焦格点多边形面积计算,涉及内部格点、边界格点及皮克定理。通过复习割补法导入,连接已学多边形面积知识,引出格点概念,引导学生统计面积与格点数数据,搭建从具象到抽象的探究支架。 该教案以完整探究过程为特色,通过控制变量分析多组数据,培养推理意识,如固定内部格点观察边界格点与面积关系。强调边界格点有序计数,发展几何直观,对比割补法与公式法,强化模型意识。帮助学生提升数据探究能力,为教师提供结构化探究流程和易错点指导。

内容正文:

《格点多边形的面积》教案(2课时)-2026-2027学年人教版(新教材)小学数学五年级上册 一、学情分析 五年级学生已经完整学习平行四边形、三角形、梯形的面积计算公式,熟练掌握分割法、添补法计算组合图形面积,会借助方格纸数方格估算图形面积,具备转化思想与方格纸观察计数的基础能力。学生能够把陌生多边形拆解为熟悉的基础图形开展运算,但对于“格点”“内部格点”“边界格点”这类全新数学概念较为陌生。学生数边界格点时容易出现顶点重复计数、漏数边上格点的问题。学生习惯于依靠割补计算面积,缺少从多组数据当中提炼数学规律的探究经验,自主发现面积与两类格点数之间的数量关系存在思维障碍。不少学生能够机械记住公式,但很难理解公式每一部分的含义,遇到结构复杂的格点多边形容易计数出错。本节课依托教材方格图例,借助表格收集整理数据,引导学生经历猜想、验证、归纳的完整探究过程,把具象图形转化为抽象数学模型,进一步发展学生几何直观与推理意识。 二、教材分析 《格点多边形的面积》安排在人教版2026秋季新教材五年级上册第六单元《多边形的面积》末尾,属于单元综合探究实践课,是多边形面积知识的拓展深化内容。教材设置两道核心例题,例1出示方格纸上的简单格点多边形,先回顾分割法、添补法,引出格点、格点多边形概念,区分内部格点与边界格点,借助统计表记录图形面积、内部格点数、边界格点数,初步感知三者之间的内在联系。例2进一步开展探究,变换多组格点多边形,通过控制变量的方式对比数据,归纳出格点多边形面积计算公式,也就是皮克定理 ,教材简单介绍定理的数学背景。教材配套做一做习题,兼顾概念辨析、数据统计、公式运用,同时要求学生对比割补法与公式法,体会不同解法的优劣。本课立足方格纸载体,巩固多边形面积旧知,渗透数形结合、从特殊到一般、数学建模的思想,落实2022版新课标几何直观、推理意识、模型意识的素养要求,为后续图形与几何的探究积累数学活动经验。 三、核心素养教学目标 1.几何直观:认识格点、格点多边形,能够清晰区分内部格点与边界格点,掌握格点的计数方法;能够熟练使用分割法、添补法计算格点多边形面积,建立方格纸上图形与统计数据之间的对应联系。 2.推理意识:经历观察图形、统计数据、提出猜想、举例验证、归纳规律的完整探究过程,发现格点多边形面积与内部格点数、边界格点数的数量关系,体会从特殊实例推导一般规律的探究方法,养成有理有据的思考习惯。 3.模型意识:理解格点多边形面积公式每一个字母代表的实际含义,能正确代入公式计算格点多边形面积,感受数学模型给复杂图形计算带来的便利,明确公式适用前提条件。 4.应用意识:能够根据格点多边形的复杂程度,灵活选择割补法或者公式法求解面积,养成仔细观察、严谨计数、主动验算的学习习惯。 四、教学重难点 教学重点:认识格点多边形,会准确数出内部格点数、边界格点数;探究归纳格点多边形面积公式,运用公式计算格点多边形面积。 教学难点:边界格点计数,避免顶点重复、漏数;理解格点多边形面积公式的由来;把握公式的适用条件。 五、教学过程 第1课时 格点多边形的面积(例1,认识格点多边形,统计探究数据) (一)复习旧知,导入新课,出示教材例1方格主题图 教师出示教材例1主题方格图,说明方格纸每一个小正方形边长为1厘米,每个小方格面积是1平方厘米。 师:同学们,前面我们学习了多边形的面积,请大家回忆,在方格纸上求不规则多边形面积,我们学过哪些方法? 生:可以用分割法,把图形拆成平行四边形、三角形、梯形,分别计算面积再相加;也可以用添补法,补上一部分变成大长方形,用大图形面积减去补上部分的面积;还可以数方格进行估算。 师:说得很完整,分割法和添补法本质都是运用我们非常熟悉的转化思想,把陌生图形转化成已经会计算的基础图形。请大家仔细观察课本例1方格纸上横竖线相交的这些交点,在数学上,这些交点就叫作格点。教师板书概念:格点。 师:大家再看图上的多边形,这个多边形所有的顶点都正好落在格点上面,像这样顶点全部在格点上的多边形,我们叫作格点多边形。板书课题:格点多边形的面积。 师:今天我们就专门来研究方格纸上这类特殊的多边形,除了分割、添补,看看能不能找到更加简便的计算方法。请大家看向课本例1的第一个格点多边形,请大家用之前学过的分割法或者添补法,算一算这个图形的面积。大家把计算过程写在课本旁边空白位置。 【设计意图】复习组合图形面积的旧方法,依托教材例1直接给出格点、格点多边形的定义,搭建本节课的基础概念,用旧方法求解格点多边形面积,为后续数据探究做好铺垫。 (二)教学教材例1,区分内部格点、边界格点,填写统计表格 学生独立计算,教师巡视课堂,收集学生不同的解题思路。 师:哪位同学愿意分享你的计算思路,说一说你算出的面积是多少? 生1:我使用分割法,把这个格点多边形分成一个梯形和两个三角形,分别算出面积之后相加,得到总面积是7平方厘米。 生2:我用添补法,把图形外围补成一个大长方形,用大长方形的面积减去周围三个直角三角形的面积,算出来结果同样是7平方厘米。 师:两种不同的转化方法,计算得到的面积结果保持一致,说明这个格点多边形面积就是7平方厘米。 师:现在我们换一个观察角度,不去拆分图形,我们来数一数这个图形上面的格点。大家仔细观察,格点有的被包裹在图形的里面,有的落在多边形的边线、顶点上面。数学上我们把完全处在多边形内部,不接触边线的格点叫作内部格点,用字母 表示;落在多边形边线以及各个顶点上的格点叫作边界格点,用字母 表示。教师板书:内部格点 ,边界格点 。 师:请同学们看向课本例1的统计表,表格当中包含三列,分别是面积 、内部格点数 、边界格点数 。我们先来数这个图形的内部格点,只数图形里面,不要碰到边线,大家在课本图上数一数。 生:内部一共有5个格点。 师:接下来数边界格点,我们沿着多边形的边线一圈依次点数,要特别注意,多边形的顶点属于边界格点,但是每一个顶点只能够数一次,不能重复计数。大家跟着老师一起沿着边线数一遍。 生:边界一共6个格点。 教师在黑板板书表格,填入第一组数据:,,。 师:教材例1方格纸上还有第二个格点多边形,请同学们按照同样的步骤完成操作。第一步,使用分割法或者添补法算出图形的面积;第二步,数清楚内部格点数 和边界格点数 ,把数据填写到课本统计表的第二行。 学生独立完成,教师巡视课堂,重点查看学生数边界格点,纠正顶点重复计数的错误。 师:我们一起来核对第二个图形的数据,谁来汇报你的结果? 生:用添补法算出面积是5平方厘米,内部格点 ,边界格点 。教师将数据填入黑板表格。 师:例1还有第三个格点多边形,请大家继续完成计算与计数,填写表格第三行。 生汇报结果:面积 平方厘米,内部格点 ,边界格点 。教师填入表格。 师:大家观察表格当中的三组数据,这三个图形边界格点数 全部都是6,但是内部格点数 不一样,图形的面积也不一样。大家想一想,格点多边形的面积,会和什么因素有关系?同桌之间互相说一说你的猜想。 生:格点多边形的面积既和内部格点数有关系,也和边界格点数有关系。 师:猜想很有价值。仅仅依靠这三组数据,还不能够总结出完整的规律,我们还需要更多格点多边形的数据继续开展探究。 【设计意图】依托教材例1落实两个核心概念,着重强调边界格点的计数注意事项,借助统计表收集多组真实数据,引导学生建立猜想,突出本课数学探究的课堂属性。 (三)教材做一做第一部分,巩固格点计数与面积计算 师:请同学们翻开课本做一做第一题,方格纸上给出两个简单格点多边形,请大家完成两项任务。第一,用分割法或者添补法计算图形面积;第二,数出每一个图形的内部格点数 和边界格点数 。 两名学生到黑板方格简图上面进行点数,其余学生在课本上完成练习。 师:数边界格点的时候,有什么需要提醒全班同学的地方? 生:沿着多边形的边线一周数,顶点只数一遍,不能重复数;区分清楚内部格点和边界格点,不要把内部格点算进边界格点。 师:说得很到位。内部格点完全在图形内部,不触碰边线;边界格点分布在边和顶点上,计数沿着边线有序进行,避免漏数、重复数。 师:我们把这两组新的数据继续补充到黑板的统计表当中。现在我们已经收集五组格点多边形的数据,请大家再次观察表格当中的数字,尝试找一找面积、内部格点数、边界格点数三者之间的运算关系,同桌之间互相交流。 学生观察表格,开展同桌交流。 师:部分同学已经有初步想法,但是还没有形成统一完整的关系式。下一节课,我们继续分析这些数据,归纳出格点多边形面积的通用计算规律。 (四)第1课时课堂过渡小结 师:第1课时我们学习教材例1,认识了格点与格点多边形,分清内部格点 、边界格点 。复习分割法、添补法计算格点多边形的面积。我们收集多组图形的面积、内部格点数、边界格点数的数据,发现格点多边形的面积同时受内部格点、边界格点两个条件影响。数边界格点要沿着边线有序计数,顶点只能计数一次。下一节课,我们结合教材例2,对收集的数据进一步分析,归纳格点多边形面积的计算公式。 第2课时 格点多边形的面积(例2,归纳公式,运用公式计算) (一)复习旧知,导入新课 师:上一节课我们认识格点多边形,谁来回顾说一说,什么是内部格点,什么是边界格点,计数的时候有哪些注意点? 生:内部格点是图形里面不碰边线的格点;边界格点是边线、顶点上的格点,数的时候顶点不能重复数。 教师出示黑板完整的数据统计表,回顾五组探究数据。 师:上节课我们用割补法算出各个图形面积,统计了 内部格点数、 边界格点数。今天我们学习教材例2,继续探究,从这些数据当中找到格点多边形面积的通用计算方法。板书课题:格点多边形的面积。 【设计意图】复习第一课时概念与统计数据,直接出示教材例2探究任务,完成课时之间知识衔接。 (二)教学教材例2,数据分析,归纳格点多边形面积公式 师:请同学们看向课本例2,课本继续给出多组格点多边形,表格预留填写位置。我们先来观察第一组图形,图形内部格点数 ,边界格点数 。请大家用添补法算一算它的面积。 生:面积等于1平方厘米。 师:记录数据:,,。大家尝试对0和4做运算,看一看怎样运算可以得到结果1。学生口算尝试。 师:再看例2第二个图形,内部格点数 ,边界格点数 ,割补法算出面积 。第三个图形 ,,算出面积 。 师:这一组图形边界格点数 固定为4,内部格点数 每增加1,图形面积也跟着增加1。这说明内部格点每多一个,面积就增加1平方厘米。 师:接下来我们换一组图形,保持内部格点数 不变,改变边界格点数 ,观察面积的变化。看教材例2另外一组图形,,边界格点数分别是6、8,请大家算出对应的面积。 生:,,面积是3;,,面积是4。 师:内部格点不变,边界格点每增加2,面积增加1。这提示我们边界格点数要除以2参与运算。 师:结合我们前面全部表格当中多组图形的数据,数学家皮克专门研究格点多边形,经过大量举例验证,得到格点多边形面积计算公式。教师板书公式: 师:教师逐项讲解公式含义, 代表格点多边形的面积; 代表多边形内部格点数; 代表多边形边界格点数;计算的时候要先算除法 ,再依次进行加减运算。 师:我们拿第1课时例1当中第一组数据进行验算,,,请大家在练习本代入公式计算。 生:,和割补法算出来的面积7平方厘米完全一致。 师:我们再拿 , 代入公式,,计算结果同样正确。 师:请大家自主挑选表格当中另外一组数据,代入公式验算,对比割补法得到的面积,看一看结果是否一致。学生自主验算。 师:这个公式叫作皮克定理,但是大家要记住重要前提,这个公式只适用于格点多边形,也就是多边形所有顶点都落在格点上。如果图形顶点不在格点上,就不能直接使用这个公式。 【设计意图】依托教材例2,采用控制变量的探究方式,分别固定内部格点、固定边界格点观察面积变化,理解公式每一部分的意义,借助旧数据完成验算,完成从具体数据到数学模型的建构,落实本课教学重点。 (三)教材例2示范讲解,明确公式完整解题步骤 师:教材例2当中给出示范格点多边形,我们完整走一遍使用公式解题的全部步骤。方格每个小方格面积1平方厘米。 师:第一步,判断图形,确认这是格点多边形,所有顶点全部落在格点之上。 第二步,数格点,数出内部格点数 ,只数图形内部,不触碰边线;再沿着边线一周数边界格点数 ,顶点只计数一次。这个示范图形数出来内部格点 ,边界格点 。 第三步,把 、 的数值代入公式 。 第四步,按照四则运算顺序开展计算,,得到面积12平方厘米。 师:计算完成之后,我们还可以用添补法重新计算一遍,用来检验计算结果是否正确。 师:老师提醒大家,很多同学出错,不是公式不会,而是边界格点数错。大家数边界格点的时候,可以用笔点着每一个边界格点,数一个做一个小小的标记,防止漏数、重复数顶点。 【设计意图】完整示范教材例题实操流程,把抽象公式拆解成可操作的四步解题流程,点明高频易错点,提升课堂教学实用性。 (四)教材做一做习题巩固,割补法与公式法对比练习 师:请同学们翻开课本做一做第二大题,方格纸上给出两个格点多边形。题目要求用两种方法计算面积,第一种分割或者添补,第二种使用格点多边形面积公式。 学生独立完成练习,两名学生板演。 师:我们来看第一位板演同学,说一说你数出来的 、 分别是多少?代入公式算出的面积是多少?分割添补得到的结果是多少,两组结果是否一致? 生:内部格点 ,边界格点 ,;分割法计算面积同样是6平方厘米,结果一致。 师:第二幅图形结构相对复杂,如果用分割添补,需要拆分成多个小图形,计算步骤繁琐。我们只要数准内部格点和边界格点,代入公式就可以快速算出面积。大家对比感受两种方法各自的特点。 生:简单格点多边形,割补法计算很方便;图形复杂零碎的时候,数格点套公式更加快捷。 师:所以以后面对格点多边形,我们可以根据图形复杂程度灵活选择解题方法。图形简单,直接割补;图形复杂,优先选用格点公式。 师:我们再完成课本配套练习题,三角形格点多边形,请大家数出 和 ,代入公式计算面积,再用三角形面积公式底×高÷2进行验证。 生:,,;底4,高2,,结果一致。 师:三角形同样属于格点多边形,只要顶点落在格点上,就可以使用这个公式。 (五)易错情境辨析,巩固公式适用条件 师:老师出示一个图形,这个多边形有一个顶点没有落在格点上,能不能直接套用 这个公式? 生:不能,它不是格点多边形,公式只适用于顶点全部落在格点上的多边形。 师:说得很准确。遇到非格点多边形,我们依旧只能使用分割法、添补法、数方格的方法计算面积,不能够直接使用皮克定理。 六、课堂小结 第1课时小结 师:第1课时我们学习教材例1,认识格点、格点多边形,分清内部格点 与边界格点 。复习分割法、添补法计算格点多边形面积。我们收集多组格点多边形的面积、内部格点数、边界格点数的数据,发现格点多边形面积同时和内部格点、边界格点有关系。数边界格点要沿着边线有序点数,顶点格点只能计数一次,避免重复或者遗漏。 第2课时小结 师:第2课时学习教材例2,归纳出格点多边形面积公式 ,也就是皮克定理。其中 代表内部格点数, 代表边界格点数。使用公式解题分为四步:第一,确认图形是格点多边形;第二,准确数出内部格点数 、边界格点数 ;第三,代入公式,先算除法,再做加减运算;第四,可以用分割或者添补法验算结果。简单格点多边形可以使用割补法;复杂格点多边形使用公式计算更加简便。公式有使用前提,只适用于顶点全部落在格点上的格点多边形。 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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