内容正文:
看得见的转化,摸得着的
——“三角形的面积”教学案例
眉山师范学校附属小学 陈琳 李艳
【案例背景】
本课以眉山“东坡宴”为真实情境,借制作宣传彩旗引入,培育学生应用意识。探究中,学生通过拼组、剪拼、折叠法推导公式,理解“÷2”几何意义,发展逻辑推理与空间观念,渗透数学文化。练习融入彩旗、钥匙扣、倾斜生命线、东坡伞、地毯寻位等任务来体会数学建模。培养学生推理意识、模型意识、应用意识和空间观念与几何观的核心素养,整体设计实现理性逻辑与文化情感自然统一,让数学真的可以看得见、摸得着!
【教学内容】
西师版《义务教育教科书•数学》五年级上册第82页。
【教学目标】
1. 知识与技能:通过动手操作、观察比较,经历三角形面积公式的探索过程,理解并掌握三角形面积的计算公式,并能正确计算三角形面积。
2.过程与方法:通过“剪、拼、折”探究活动,培养学生发散思维与探索精神,发展个性及创新意识,提升空间观念与逻辑推理能力,渗透“转化”数学思想。
3. 情感态度与价值观:在“东坡宴”的真实文化情境中,感受数学与生活的紧密联系,体验探究成功的乐趣,培养合作精神与文化认同感。
【教学重点】
理解并掌握三角形面积计算公式,能用所学的面积计算公式解决生活中简单的实际问题。
【教学难点】
推导面积计算公式。
【教学准备】
课件、学习单、学习袋(不同形状、大小相等的三角形纸片、大小不相等的三角形纸片、剪刀等)。
【教学过程】
一、情景引入,揭示课题。
师:同学们,我们眉山的“东坡宴”开业了!开业期间,印着“东坡宴”的不同大小的彩旗飘扬着,好不热闹!看,彩旗都是什么形状?
生:三角形。
师:老板想知道这面彩旗的大小,也就是求三角形的什么?
生:面积。
师:那你会计算它的面积吗?
生:预设1:不会。
预设2:会。三角形面积=底×高÷2
师:那你知道为什么是底×高÷2呢?
生:不知道。
师:这节课我们就一起来探究《三角形的面积》(板书课题)。
【评析】以眉山“东坡宴”宣传彩旗引入,显数学源于生活,借“知计算不知原理”激探究欲,为培养核心素养铺垫。
二、探究新知,掌握公式。
1、师:我们探究平行四边形面积时,是把平行四边形转化成我们学过的长方形,来推导出平行四边形的面积。那探究三角形面积时,可不可以通过拼、剪、折的方法来将三角形的面积转化为我们学过的图形呢?
2、小组合作,探究新知。
师:请同学们小组合作,通过“拼、剪、折”等方法来研究三角形面积的计算,并记录在学习单上。请同学们拿出准备好的学习工具袋。
学 习 单
(1)我选择了 三角形。
(2)我的方法: 。
(3)我发现: 。
(4)三角形的面积公式: 。
3、 (1)拼组法。
师:哪个小组上来展示你们组的研究成果?
①小组1:(课件展示。)
生1:用两个完全相同的锐角三角形可拼成一个平行四边形。平行四边形的底是三角形的底,平行四边形的高是三角形的高,平行四边形的面积=底×高。由于平行四边形的面积是它等底等高的三角形面积的2倍,所以推导出:三角形的面积=底×高÷2。(板书)
生2:两个完全相同的不等边的直角三角形可拼成一个长方形。长方形的长是三角形的底,长方形的宽是三角形的高,长方形的面积=长×宽。由于长方形的面积是它等底等高的三角形面积的2倍,所以推导出:三角形的面积=底×高÷2。
生3:两个完全相同的钝角三角形可拼成一个平行四边形。最后推导出:三角形的面积=底×高÷2。
生4:两个完全相同的等腰直角三角形可拼成一个正方形。正方形的边长是三角形的底(也是三角形的高)。由于正方形的面积是它等底等高的三角形面积的2倍,所以由正方形的面积公式推导出:三角形的面积=底×高÷2。
师:对于1小组同学展示的推导过程,大家有什么疑问吗?
生1:为什么要用两个完全相同的三角形拼?如果不用两个完全相同的三角形拼行吗?
生2:哪些组也选了两个完全相同的锐角三角形来拼?和他们结论相同吗?
师:看来,我们用两个完全相同的三角形,都能拼成我们学过的图形,由此推导出:三角形的面积=底×高÷2。
【评析】小组1拼组法汇报,借学具化抽象为具象,深化直观想象,分析底、高面积关联,练逻辑推理,“操作+展示+表达”让素养落地,也为其他小组提供了可借鉴的思维范式。
(2)剪拼法。
师:还有不同方法推导吗?
②小组2:(课件展示:动态的锐角三角形展示图。)
生1:取一个锐角三角形任意两边中点连线剪开,得等高的小三角形和梯形;将小三角形绕中点旋转180度,与梯形拼出平行四边形。此平行四边形底等于原三角形底,高是原三角形高的一半,由平行四边形面积公式,推导出:三角形面积=底×高÷2。
生2:取1个钝角三角形的剪拼方法与一个锐角三角形剪拼方法相同,推导出:三角形的面积=底×高÷2。
生3:取一个不等边直角三角形,连斜边中点与直角边中点并剪开,得等高小三角形和梯形;将小三角形旋转180度拼成长方形,其长为原三角形底,宽为原三角形高的一半,由长方形面积公式推导出:三角形面积=底×高÷2。
生4:取一个等腰直角三角形,从斜边上中点到对应直角三角形的顶点,连起来,沿这条线段剪开,再把小三角形绕其中一个中点旋转180度,拼成一个正方形。正方形的面积=边长×边长。而新正方形的边长是原三角形的底的一半(也是原三角形一半的高)。推导出:三角形的面积=底×高÷2。
生5:取一个不等边直角三角形,连两条直角边中点并剪开,得等高小三角形与梯形;将小三角形绕其中一个中点旋转180度,拼成平行四边形,其底与原三角形底相等,高为原三角形高的一半,就由平行四边形面积公式推导出:三角形面积=底×高÷2。
师:对于他们的推导过程,大家还有什么疑问吗?
生1:那1个等边三角形也能剪拼吗?能拼成什么形?
生2:刚刚我用不同方式的剪拼,把它转化为平行四边形或长方形,也推导出:三角形面积=底×高÷2。
师:看来,我们用任意一个三角形来剪拼,都能拼成我们学过的图形,由此推导出:三角形的面积=底×高÷2。
【评析】学生通过剪拼推导公式,既锻炼动手实践能力,又在分析图形关系时深化逻辑推理与直观想象素养。课件展示动态演示拆解步骤,让抽象转化过程更具象。
(3) 折叠法。
师:你还有不同方法推导吗?
③小组3:(课件展示:锐角三角形展示图。)
生1:我们先找到一个锐角三角形纸片,将三角形纸片沿一条高对折,使顶点落在底边上,压出折痕后展开。将顶角的两条边分别向内折叠,使顶角的两个顶点都对齐到刚才高在底边上的落点。此时,三角形被折叠成一个长方形(或两个并列的小长方形)。因为长方形面积= 长 × 宽,所以折叠出的新长方形,其长等于原三角形的底的一半,其宽等于原三角形的高的一半。由此推导出:三角形面积 = 底 × 高 ÷ 2。
师:你们还有疑问吗?
生:除了锐角三角形,其他形状的三角形也能用折叠的方式推导出三角形面积吗?
师:由于时间的关系,请孩子利用课余时间,用折叠的方法在其它不同形状的三角形中去依次验证,最后再告诉我三角形面积的推导结果。
【评析】折叠法将一个锐角三角形转化成长方形,强直观想象、练推理,以学生为主具象转化思想,放手课余尝试,发展思维、悟数学美。
(4)归纳优化
师:这些方法真是与众不同,像这样用两个完全相同的三角形来拼的方法称为拼组法;把一个三角形先剪后拼的方法称为剪拼法;把一个三角形沿着一条线进行对折称为折叠法。(板书:拼组法、剪拼法、折叠法)得到:
生:三角形面积=底×高÷2。
师:如果用S表示三角形的面积,用a和h分别表示三角形的底和高,三角形的面积公式怎么写呢?
生:用字母表示: s=ah÷2 (板书)
【评析】该环节分类命名探究方法,助学生建方法体系,归纳公式时从文字到字母,深化数学抽象素养。
(4) 感受数学文化。
(PPT出示《九章算术》内容)先秦人已会算三角形面积,方法载于《九章算术》,此书非一人一时完成,是实用算法积累,缺原理论证;魏晋刘徽为其作注,明根源、创新“割圆术”,推数学向理论化,二者成“术”“理”交融里程碑。
师:看完有何感受?请分享。
师:愿大家以古数学家为榜样,探数学奥秘,传智慧、创未来!
【评析】借《九章算术》与刘徽注,串联古今数学,厚植数学文化素养,深化“公式需论证”认知。寄语激发探索精神,让素养从知识延伸至精神层面。
3、 应用方法,巩固提升。
师:“东坡宴”设计了闯关游戏,闯关成功获得相对应的银票,可兑换奖品。
第一关:“彩旗面积”挑战(银票:50两)
1、印有“东坡宴”的三角形彩旗的底是5.82dm,高是4.5dm。求三角形彩旗的面积。
学生独立完成,集体汇报交流。
生:5.82×4.5÷2
=26.19÷2
=13.095(平方分米)
答:三角形的彩旗的面积是13.095平方分米。
【评析】 练习呼应课前情境,用新知解决“东坡宴”彩旗面积,闭环“从生活中来,到生活中去”,强化数学应用价值。
第二关:“钥匙扣面积”挑战(银票:100两)
(2) 在眉山东坡宴里,如果你累计挣得800两银钱,就可以兑换三角形钥匙扣。你能算出这块三角形钥匙扣的面积?
学生独立完成,集体汇报交流。
生1:8×6.65÷2=26.6(平方厘米)
生2: 9.5×5.6÷2=26.6(平方厘米)
答:这块三角形钥匙扣的面积是26.6平方厘米。
师:同学们,你们觉得我们在解决这道题中,我们需注意什么?
生1:我们注意:找准三角形中对应的“底”和对应的“高”。
生2:我发现:列的算式不同,但面积相等。
【评析】问题紧扣“东坡宴”,将钥匙扣抽象为三角形模型,调用数学建模素养。解题时提取对应的底和高,代入公式计算,既锻炼运算能力,又强化应用意识,让素养落地显数学实用。
第三关:“智慧关卡”守护(银票:200两)
师:“东坡宴”里的“学士”大人说:“昔年苏东坡先生曾以智解困、以谋救人。今日,诸位也需效先贤之智,解一道‘救援之题’”:
地震之后,一堵危墙与地面斜靠,形成了一条三角形的救援通道,人称“倾斜生命线”。已知:通道横截面是一个三角形,其总面积为 4.8 平方米,底边(贴地)长 4 米。
(1)此通道入口处的垂直高度(即三角形的高)为多少米?
(2)一位身高 1.7 米的救援队员,能否不弯腰直接通过?请陈述你的理由。
师:学生独立完成,集体汇报交流。
生1:(1)求三角形的高,把已知三角形面积4.8×2转化成平行四边形面积,再除以底=三角形的高。
列式: 4.8×2÷4
=9.6÷4
=2.4(米)
答:此通道入口处的垂直高度(即三角形的高)为2.4米。
生2:(2)由于我们已算出通道入口垂直高度是2.4米,2.4米>1.7米,所以救援队员能安全通过。
【评析】该关卡以救援为背景,第(1)题逆用公式求高,锻炼逻辑推理与运算能力;第(2)题结合身高判断,强化应用意识。让学生深刻体会到数学是保障安全、规划生活的有力工具。
第四关:“东坡伞”之美(银票:300两)
一把东坡伞的伞面由24块相同的三角形布拼成,每块三角形布的底是16厘米,高是49厘米。这把东坡伞至少用布多少平方分米?
师:学生独立完成,集体汇报交流。
生: ① 16×49÷2
=784÷2
=392(平方厘米)
②392平方厘米=3.92平方分米
答:这把东坡伞至少用布3.92平方分米。
师:你做这道题时需要注意什么?
生1:注意单位换算。
生2:不要漏算24块。
【评析】借东坡伞文化,练习每块布面积再乘24并换算单位,锻炼运算能力,强化应用意识,让核心素养在生活化数学任务中落地。
第三关:“地毯寻位”挑战。(银票:350两)
在东坡宴的雅间内,地面铺着一张面积48平方米的平行四边形地毯。闯关者需精准站到标记为“△ABE”的区域内方可通关,其中E是地毯底边BC的中点。求△ABE的面积。A
E
C
B
D
师:学生独立完成,集体汇报交流。
生:因为三角形的底边长是平行四边形的底边长一半,两者的高相等。所以三角形ABE的面积:48÷4=12(平方米)
答:△ABE的面积是12平方米。
【评析】“地毯寻位”以算促用,巩固面积公式练运算能力,观形状辨方位强空间观念,趣味任务激应用意识,紧扣小学核心素养,学用结合。
四、反思总结,课后延伸。
师:通过今天的学习,你有什么收获?
师:这节课我们通过剪、拼、折的方法,推导出“三角形的面积=底×高÷2”,更重要的是学会了“转化”这把解题钥匙。希望未来你们能带着它,去探索更多图形面积的秘密!
【教学反思】
本次教学以“东坡宴”为情境,将生活场景与数学学习结合,有效激活学生兴趣。课堂上,通过引导学生动手拼、剪、折,自主探究三角形面积推导过程,同时融入《九章算术》等数学文化,不仅锻炼了学生的动手能力与逻辑思维,更在知识传授中落实了数学抽象、应用意识等核心素养,达成了“学思结合、知行统一”的教学目标。
【板书设计】
三角形的面积
①拼组法:
②剪拼法:
③折叠法:
三角形面积=底×高÷2
用字母表示:s = a h÷2
学科网(北京)股份有限公司
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