《密铺》(2课时)(教学设计)-2026-2027学年人教版数学五年级上册
2026-08-20
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摘要:
该小学数学《密铺》教学设计聚焦密铺定义、特征及图形密铺规律,通过教材95页生活实景图导入,对比地砖与鹅卵石路面建立“无空隙、不重叠”概念,承接平面图形特征与内角和知识,搭建从直观拼摆到原理推导的学习支架。
特色在于紧扣几何直观与推理意识,第一课时依托教材表格拼摆验证单一图形密铺,第二课时拆解四步设计流程。通过“生活感知—动手验证—原理推导—创意设计”路径,培养学生空间观念与创新意识,为教师提供贴合教材、落实核心素养的实操方案。
内容正文:
《密铺》教学设计(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
五年级学生已经系统掌握长方形、正方形、三角形、梯形、正多边形等平面图形特征,熟记三角形内角和180°、四边形内角和360°、周角360°等基础几何知识,具备图形观察、动手拼摆的实操能力。生活中随处可见地砖、蜂巢、拼图等密铺场景,学生拥有直观感性认知,但无法提炼密铺数学定义,更不能从内角角度解释密铺底层原理。学生思维以具象操作思维为主,抽象推理能力薄弱,易混淆“能铺满”与“标准密铺”,容易忽略“无空隙、不重叠”两个核心条件;同时学生乐于动手拼摆、图案创作,可依托教材操作活动,由直观拼摆过渡到原理推理,落实空间观念、推理意识核心素养。
二、教材分析
《有趣的密铺》是2026秋新教材人教版五年级上册“数学好玩”综合实践内容,归属“图形与几何”综合应用板块,承接平面图形、多边形内角和知识,是小学阶段图形镶嵌知识的集中探究课,为初中平面镶嵌几何内容铺垫。教材编排逻辑层层递进:第1课时依托教材95页生活实景图建立密铺概念,通过96页拼摆活动探究单一图形密铺规律,配套“数学小讲堂”解读内角和360°密铺核心原理;第2课时依托教材97页图案案例,认识两种图形组合密铺,学习规范设计密铺图案。教材全程遵循“生活感知—动手验证—原理推导—创意设计”认知路径,以操作活动为载体,融合几何直观、归纳推理,贴合2022版新课标综合实践课程要求,兼顾知识性、操作性与生活化。
三、核心素养教学目标
(一)知识技能目标
1.理解密铺定义,掌握密铺“无空隙、不重叠铺满平面”两大核心特征,能准确识别生活、教材中的密铺图案。
2.通过拼摆验证,明确可单独密铺图形:任意三角形、任意四边形、正六边形;不可单独密铺图形:正五边形、圆形,并能结合内角和解释原因。
3.掌握密铺底层原理:拼接公共顶点处所有图形内角之和等于360°;能读懂教材密铺设计步骤,独立完成简单密铺图案绘制。
(二)数学核心素养目标
1.空间观念:通过拼摆几何图形、观察教材密铺图例,建立平面图形拼接动态表象,区分可密铺、不可密铺图形的空间结构差异。
2.几何直观:借助纸片拼摆、方格绘图,将抽象内角和规律转化为可视拼接图案,依托图形直观理解密铺数学逻辑。
3.推理意识:通过操作猜想、角度计算,归纳单一图形密铺通用规律,由现象推理出“内角和凑360°”的判定依据,发展合情推理能力。
4.应用意识:运用密铺知识解读教材、生活中的密铺实例,能结合图形特征自主设计实用密铺图案,体会几何知识生活价值。
5.创新意识:在组合密铺图案创作中灵活搭配图形,感受数学图案的规律美感。
四、教学重难点
教学重点
1.第1课时:理解密铺完整定义,区分能单独密铺、不能单独密铺的基础平面图形;掌握密铺核心特征。
2.第2课时:理解密铺内角和原理,读懂教材密铺设计流程,独立绘制规范密铺图案,认识组合图形密铺。
教学难点
1.第1课时:自主关联多边形内角和与密铺现象,推理图形能否密铺的内在原因。
2.第2课时:设计图案时保证拼接点内角和为360°,图案无空隙、无重叠,图形排布整齐规范。
五、教学过程(2课时)
第一课时:认识密铺,探究单一图形密铺规律(教材95-96页)
环节1:情境导入,研读教材开篇实景图,建立密铺直观感知
教师活动:课件出示教材95页开篇全套实景插图:小区正方形地砖地面、卫生间长方形墙砖、蜂巢正六边形内壁、儿童拼图地板、圆形鹅卵石路面五幅图片,完整对应教材图文内容。
师:请同学们翻开课本第95页,仔细观察这五张生活图片,对比观察每一种图形铺设地面、墙面的状态,同桌之间互相说一说,哪些画面里图形完整铺满地面,哪些留有缝隙?
生1:地砖、墙砖、蜂巢、拼图铺得满满当当,石头路面中间有空隙。
生2:正方形地砖一块挨着一块,没有缝隙,也没有互相压住。
师板书两个关键词:无空隙、不重叠。
师:结合课本配图文字,我们一起来阅读教材给出的概念:像这样,用形状、大小完全相同的一种平面图形铺满平面,图形之间既不留空隙,也不互相重叠,这种铺设方式在数学上叫做密铺。
师追问教材配套思考题:课本里圆形鹅卵石路面为什么不属于密铺?
生:圆形和圆形拼接中间会留下大片空隙,达不到密铺“无空隙”的要求。
师补充区分:只有同时满足“无空隙、不重叠”两个条件,才能称作密铺,二者缺一不可。
设计意图:严格依托教材开篇生活情境图导入,依托课本原文定义建立基础概念,通过对比圆形铺路反例强化密铺两大核心特征,从生活具象过渡到数学概念,降低概念理解门槛。
环节2:探究教材96页拼摆活动,猜想并验证单一图形密铺情况
教师出示教材96页探究表格:表格左侧罗列图形:正方形、长方形、平行四边形、任意三角形、梯形、正五边形、正六边形、圆形;表格右侧预留“能否单独密铺”“拼摆结果”两栏。
子环节2.1:提出猜想,填写教材探究表格
师:观察课本表格中的8种图形,结合生活经验先自主猜想,在课本表格中简单标注哪些图形可以单独密铺,哪些不行。
学生独立浏览教材图形,完成猜想标注,教师随机点名分享猜想结果。
生1:地砖是正方形、墙砖是长方形,这两种肯定能密铺;蜂巢是正六边形,也可以密铺。
生2:拼图有三角形,三角形应该能铺满;圆形、正五边形拼起来会有空隙,不能密铺。
子环节2.2:分组动手拼摆,对照教材图例验证猜想
师分发成套几何纸片学具,明确课堂操作要求:每组依次拼摆8种图形,将相同图形平铺在桌面,观察拼接处是否有空隙、重叠,对照课本96页标准拼摆示意图核对结果,完成教材表格填写。
1.第一组图形:正方形、长方形、平行四边形
学生拼摆完成后,教师展示教材标准密铺图例:正方形横竖拼接,四个正方形交汇于一点,无空隙无重叠。
师提问:观察正方形拼接公共顶点,交汇了几个直角?
生:4个直角,90°×4=360°,刚好凑成一周。
师板书记录:正方形内角90°,4个内角和360°,可密铺。长方形、平行四边形同理,内角均可在拼接点凑齐360°,全部可以单独密铺。
2.第二组图形:任意三角形、梯形
学生拼摆后发现:6个完全相同的三角形围绕一点拼接,刚好铺满;两个梯形可拼成平行四边形,因此梯形也能密铺。
结合教材文字提示:三角形内角和180°,6个三角形内角相加180°×3=360°,满足密铺条件。
师板书:任意三角形、任意梯形(四边形)均可单独密铺。
3.第三组图形:正六边形、正五边形
对照教材蜂巢密铺图,学生拼摆正六边形:3个正六边形交汇于一点,教师出示内角计算:正六边形每个内角120°,120°×3=360°,无空隙无重叠,可密铺。
拼摆正五边形时,学生直观发现:3个正五边形拼接留有空隙,4个拼接图形互相重叠。教师结合教材数据讲解:正五边形内角108°,108°无法通过整数个相加得到360°,因此不能单独密铺。
4.第四组图形:圆形
学生拼摆圆形纸片,直观看到图形间存在大量弧形空隙,对照教材鹅卵石反例,确认圆形无法单独密铺。
子环节2.3:汇总教材表格结论,梳理可密铺/不可密铺图形
师带领全班统一填写教材96页探究表格,板书分类汇总:
可单独密铺图形:正方形、长方形、平行四边形、任意三角形、梯形、正六边形
不可单独密铺图形:正五边形、圆形
设计意图:完整复刻教材探究活动流程,以课本表格、图例为探究载体,动手操作与角度计算双线并行,让学生通过自主拼摆验证猜想,积累几何操作活动经验,直观区分两类图形。
环节3:研读教材“数学小讲堂”,推导密铺通用数学原理
教师出示教材96页底部“数学小讲堂”板块图文,完整朗读教材原文:“一种图形能够单独密铺,关键在于拼接点处各个内角相加的和正好等于360°,也就是一个周角。”
师分步拆解教材原理,结合前面拼摆图形计算讲解:
1.四边形(正方形、梯形、平行四边形)内角和360°,4个相同四边形内角在拼接点刚好凑齐周角,满足密铺条件;
2.三角形内角和180°,6个三角形内角拼接可凑出360°;
3.正六边形内角120°,3个相加等于360°;
4.正五边形内角108°,3个和324°(空隙),4个和432°(重叠),无法凑齐360°,不能密铺。
师同步在黑板方格板上绘制教材标准拼接顶点示意图,标注每个内角度数,直观展示360°周角拼接逻辑。
师提问巩固:为什么家里地砖多用正方形、长方形,蜂巢选择正六边形?结合密铺原理用课本原话回答。
生:它们的内角能在拼接点凑成360°,密铺无空隙、不重叠,铺设平整美观。
环节4:第一课时课堂过渡铺垫
师:本节课我们通过课本拼摆活动,认识了密铺的定义,分清了哪些单一图形可以密铺,还读懂了密铺的内角和原理。课本第97页还展示了两种不同图形搭配的密铺图案,下一节课我们将学习组合图形密铺,并且按照教材步骤自主设计专属密铺图案。
第二课时:组合图形密铺与密铺图案设计(教材97页)
环节1:复习回顾教材旧知,衔接本节课新知
教师板书第一课时核心知识点:密铺两大特征、单一可密铺图形、密铺核心原理(拼接点内角和360°)。
师出示教材96页表格,开展课堂问答,回顾上节课教材内容:
师:课本表格中,哪些图形可以单独密铺?密铺的必备条件是什么?
生:三角形、四边形、正六边形可以单独密铺;拼接点内角相加等于360°,图形无空隙、不重叠。
师追问:正五边形、圆形为什么不能单独密铺?
生:正五边形内角无法凑出360°,圆形存在弧形空隙。
师过渡:只用一种图形密铺样式单一,课本97页展示了多种图形搭配的密铺图案,这种密铺叫做组合密铺,今天我们一起学习组合密铺规律,学习课本的图案设计方法,板书课题《有趣的密铺(2)》。
环节2:研读教材97页组合密铺图例,探究两种图形搭配密铺
课件出示教材97页两幅核心组合密铺插图:图1正方形+正八边形组合密铺、图2三角形+六边形组合密铺,同步展示教材配套文字说明。
子环节2.1:观察图例,分析拼接点内角和
师引导学生聚焦两幅图案的公共拼接顶点,对照教材标注的内角度数计算:
1.正方形(90°)+正八边形(135°):拼接点1个正方形+2个正八边形,90°+135°+135°=360°,刚好凑齐周角,无空隙无重叠,满足密铺条件;
2.正三角形(60°)+正六边形(120°):拼接点2个三角形+2个六边形,60°×2+120°×2=360°,符合密铺原理。
师总结教材隐含规律:两种不同图形组合密铺,依旧遵循“拼接点所有内角相加等于360°”的核心原理,只要度数和为周角,不同图形也能完成密铺。
子环节2.2:小组拼摆组合图形,对照教材图例验证
学生利用学具,模仿教材图例搭配正方形、正八边形、三角形、六边形拼摆组合密铺图案,教师巡回指导,纠正拼接空隙、重叠问题。
师提问:能不能用正五边形搭配正方形实现组合密铺?学生动手拼摆验证,发现拼接处始终存在空隙,再次印证内角和原理是密铺的唯一判定标准。
设计意图:依托教材组合密铺范例,延续上节课内角和推理逻辑,让学生理解单一、组合密铺共用同一数学原理,打通两课时知识逻辑,强化推理意识。
环节3:拆解教材密铺图案设计步骤,规范绘图操作
教师出示教材97页“小设计师”板块,课本完整给出四步设计流程,教师分步板书,同步在黑板方格板实操示范:
步骤1:选定密铺基础图形
参考教材推荐图形组合:正方形+三角形、正六边形+三角形,也可选择单一四边形,确定本次绘图使用的几何图形。
师提示:优先选用第一课时验证过的可密铺图形,避免选择圆形、正五边形,无法完成规范密铺。
步骤2:确定拼接顶点,规划方格排布
在方格纸上标记公共拼接中心点,按照360°内角和要求,规划每个顶点周围摆放图形数量,对照教材图例均匀排布图形框架。
教师示范易错点:随意排布图形,导致局部空隙、重叠,绘图前必须先规划顶点位置。
步骤3:绘制完整密铺框架,保证图形大小统一
使用直尺绘制图形,所有同类型图形边长、角度完全一致,全程保证拼接处无空隙、无重叠,复刻教材标准图案的规整效果。
步骤4:涂色美化,完成完整密铺作品
参照教材彩色密铺范例,用彩笔区分不同图形,搭配均匀色彩,形成美观、规范的密铺图案。
师完整对照教材示范图,逐步骤核对绘图标准,指出教材标注的绘图扣分点:图形大小不一、拼接出现空隙、顶点内角和不等于360°。
环节4:课堂实操,按照教材流程自主设计密铺图案
学生拿出方格纸、彩笔、直尺,严格按照教材四步设计流程独立创作密铺图案,教师巡回巡视,针对两类典型问题点拨:
1.单一图形密铺绘图时,顶点内角计算错误,出现空隙:引导学生回顾第一课时内角计算方法,重新调整图形排布;
2.组合图形搭配不当,选用正五边形、圆形:结合教材结论,更换可密铺图形重新绘制。
学生完成基础绘图后,同桌互相对照教材标准图例检查,确认满足“无空隙、不重叠”核心要求。
师选取贴合教材设计思路的学生作品上台展示,对应课本图例讲解绘图优势,巩固教材设计规范。
环节5:教材配套基础思考题巩固
课件出示教材课后基础思考题:生活中墙面瓷砖、地板、蜂巢、艺术壁画分别属于哪种密铺?
生集体作答:地砖墙砖为单一四边形密铺,蜂巢是单一正六边形密铺,艺术壁画多为两种图形组合密铺。
师总结:密铺知识广泛应用于建筑、自然、艺术设计,所有密铺现象都离不开内角和360°这条核心数学规律。
六、两课时整体统一小结
师:我们用两节课完整完成教材《有趣的密铺》综合实践探究,结合课本95、96、97页图文内容,系统梳理全部核心知识点:
1.密铺定义与特征:用相同或不同平面图形铺满平面,图形之间无空隙、不重叠,两个条件必须同时满足;圆形、零散鹅卵石路面存在空隙,不属于密铺。
2.单一图形密铺分类(教材表格结论):
可单独密铺:任意三角形、所有四边形(正方形、长方形、平行四边形、梯形)、正六边形;
不可单独密铺:正五边形、圆形;
3.密铺通用核心原理(教材数学小讲堂):无论单一图形还是多种图形组合密铺,图形交汇的公共顶点处,所有内角相加的和必须等于360°(一个周角),这是判断图形能否密铺的根本依据;
4.组合密铺:两种及以上可密铺图形搭配拼接,只要满足内角和360°,即可形成美观的组合密铺图案,课本正方形+正八边形、三角形+六边形是典型范例;
5.密铺图案标准设计四步法(教材小设计师板块):选定图形→规划顶点排布→规范绘制框架→涂色美化,绘图全程严格保证无空隙、不重叠。
师:密铺是图形与几何知识的生活化综合运用,融合了图形特征、多边形内角和等旧知识,生活中的建筑、自然生物、艺术创作都大量运用密铺规律,后续几何学习中还会继续运用图形拼接、角度计算相关知识。
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