内容正文:
第四单元 图形的运动
用平移求面积(教学设计)
2026—2027学年五年级上册数学人教版
一、课题基本信息
课题
用平移求面积(解决问题)
单元
第四单元 图形的运动
教材版本
人教版(2022课标新版)
册次
五年级上册
课时
第4课时
课型
新授课(图形与几何·解决问题)
教学内容
教材第43页例5及相应“做一做”
教学时间
1课时(40分钟)
二、教材内容分析
本课时是人教版(2022年版课标)五年级上册第四单元《图形的运动》第4课时的内容,教学“用平移求面积”,即运用平移(割补)的方法求不规则图形的面积。教材例5在方格纸上呈现一个左右两边都是曲线的图形,形状像一片叶子,每小格边长1厘米,提出问题“右面这个图形的面积是多少”。学生已经学过长方形、正方形的面积公式,但这个图形两边是曲线,无法直接用公式计算,教材按照“阅读理解—分析解答—回顾反思”三个步骤展开教学。
在分析解答环节,教材提示“用学过的图形运动的知识试一试”,通过学生的对话给出思路——“先把左边这部分剪下来,再向右平移6格”“变成了一个长方形,它的面积我会算”,图示完整呈现剪下、平移、拼合的过程,得到长方形长6厘米、宽4厘米,面积6乘4等于24平方厘米。回顾反思环节追问“平移在解决问题的过程中起了什么作用”,引导学生把认识提升为“把不规则的图形转化成规则的图形”这一转化策略。
教材“做一做”要求算出方格纸上“火箭”图形的面积,该图形是直线凹凸边的不规则图形,学生把凸出的三角形剪下平移、填补凹陷处,即可拼成长方形计算面积,既巩固了例5的方法,又把适用范围从曲线图形拓展到直线凹凸图形。练习八第6题要求用平移转化求阶梯图形的周长,第7题借助平移、对称判断涂色部分占整个图形的几分之几,让“转化”从面积走向周长与分数直观。
本课时是“图形的运动”作为解决问题工具的典型课:不规则图形通过平移转化为规则图形,化未知为已知。它把前两课时学到的运动知识从“画图技能”提升为“转化策略”,渗透“转化”这一重要的数学思想,也为后续学习组合图形面积以及平行四边形、三角形、梯形面积公式的推导积累经验。
三、学情分析
学生已经会计算长方形、正方形的面积,刚刚掌握方格纸上画平移后图形的方法,知道平移前后图形形状、大小不变(依据本单元前几课时的课堂反馈)。从三年级起,学生有过用数方格估计面积的经验,能够接受“数格子”与“平移转化”两条解决问题的路径。
预估课堂的真实状态:多数学生拿到不规则图形后会先尝试数格子,数到半格、弧线处就会遇到困难;少数思维灵活的学生能想到剪拼转化的办法。本课时的学习障碍主要有三处:一是看不出图形左边凸出的部分与右边凹进的部分形状相同、可以互补;二是转化后误以为面积变了,需要说清楚“形状变了、面积没变”的道理;三是从图上准确读取“向右平移6格”的格数容易出错。
针对上述学情,教学时先让学生经历数格的困难,再引出平移转化,紧扣“形状变了、面积没变”展开说理,并通过动手剪拼、动态演示降低转化的抽象难度,帮助学生真正理解转化的合理性。
四、教学目标
1. 能用平移(割补)的方法把方格纸上两边为曲线的不规则图形转化为长方形,正确计算其面积,发展几何直观与运算能力。
2. 能说清转化过程中“形状变了、面积没变”的道理,体会“不规则图形转化为规则图形”的转化策略,发展推理意识。
3. 在回顾反思中形成解决问题的步骤意识:读题—分析—解答—回顾,并能把转化方法迁移到周长、分数等新的图形问题中,发展应用意识。
五、教学重难点
教学重点:运用平移把不规则图形转化为规则图形并计算面积,掌握“分割凹凸部分—平移拼接—用公式计算”的解题步骤。
教学难点:看出图形中凸出部分与凹进部分形状相同、可以互补,并说明转化前后图形面积不变的理由;准确确定平移的方向与格数。
六、教学准备
教师:例5方格纸挂图、可剪的“叶子”形图形纸片、剪刀、实物投影、多媒体课件(剪拼平移动态演示、火箭图展示)。
学生:方格纸、剪刀、直尺、铅笔、彩色笔。
七、教学过程
(一)复习导入,提出问题(约5分钟)
教师活动:①出示上节课画平移图形的练习,带学生快速回顾平移的特征:图形平移只改变位置,形状、大小、面积都不变。②出示例5:方格纸上有一个左右两边是曲线的图形(像一片叶子),每小格边长1厘米,提出问题:“右面这个图形的面积是多少?”③组织“阅读理解”:你知道了什么?要解决什么问题?学生交流:每个小方格的面积是1平方厘米;这个图形两边是曲线,不像学过的图形。④追问:“能直接用学过的公式算吗?”学生回答:不能,没有学过这种图形的面积公式。
学生活动:回忆平移特征;读题并说出已知信息和所求问题;发现图形是不规则的,不能直接套公式。
关键提问:“这个图形和我们学过的长方形、正方形有什么不同?能直接算面积吗?”(预设:两边是曲线,没有现成的面积公式,不能直接算。)
设计意图:复习平移“面积不变”的性质,为转化说理埋下伏笔;通过阅读理解制造“不会算”的真实困难,激发学生寻找新办法的需要。
(二)尝试数格,引出转化(约12分钟)
活动1:独立尝试,感受困难。教师让学生先用自己喜欢的方法试一试,可以数格子,也可以想办法转化。教师巡视,收集“数格子估出约24格”与“想到剪拼”的典型做法。学生尝试后发现:图形里有半格、弧线处不满一格,数不准。
活动2:交流困难,明确需求。教师组织交流数格子的困难:不满一格的怎么数?按半格算合适吗?学生体会到直接数格子又麻烦又不准确,需要另想办法。教师追问:“能用我们学过的平移知识帮帮忙吗?”
活动3:剪拼演示,转化图形。教师出示思路:先把左边凸出的部分剪下来,向右平移6格,正好补上右边凹进去的部分,变成一个长方形。教师现场剪下左边部分,平移拼合,全班观察。追问:“形状变了,面积变了吗?”学生说理:剪下的部分只是移动了位置,没有增加也没有减少,面积不变。
活动4:列式计算,验证结果。学生观察转化后的长方形:长6厘米、宽4厘米,列式6乘4等于24(平方厘米),写出答语:这个图形的面积是24平方厘米。教师引导与前面数格估计的结果对照,发现吻合。
关键提问:“把左边这部分剪下来向右平移6格,为什么面积不变?”(预设:只是把图形的一部分移动了位置,没有增加也没有减少,所以面积不变。)
设计意图:先让学生真实经历数格的困难,让转化成为学生的需要;通过剪拼演示直观呈现转化过程;用“面积不变”的说理保证转化的合理性,突出转化的数学本质。
(三)回顾反思,提炼策略(约8分钟)
活动1:回顾教材反思问题。教师出示教材的反思问题:“平移在解决问题的过程中起了什么作用?”学生交流:把不规则的图形转化成了规则的长方形,把不能算的变成了能算的。教师板书策略:不规则图形—(平移)—规则图形。
活动2:深究格数,说清依据。教师追问:“为什么向右平移6格?”学生对照方格图解释:凸出部分与凹进部分相距6格,平移6格刚好补上。教师再变式追问:“如果图形是上下凹凸的,该怎么办?”学生回答:向上或向下平移,道理相同。
活动3:总结解题步骤。教师引导学生梳理解决这个问题的完整过程:观察图形找凹凸互补的部分—分割剪下凸出部分—平移拼接成规则图形—用公式计算面积。学生明确:读题—分析—解答—回顾,是解决问题的一般步骤,在图形问题上同样适用。
关键提问:“平移在这次解决问题中到底起了什么作用?”(预设:把不规则的图形转化成规则的图形,化不能算为能算。)
设计意图:把回顾反思落在策略与格数的确定上,让学生不仅会算,更明白“为什么这样转化、平移起什么作用”,使方法可以迁移到新的图形问题。
(四)做一做,独立运用(约12分钟)
活动1:火箭图。教师出示教材“做一做”:算出方格纸上“火箭”图形的面积(每小格边长1厘米)。学生独立分析,先画出分割、平移的辅助线,再交流方案:把凸出的三角形剪下,平移填补凹陷处,拼成一个长方形。同桌互查,投影比较不同的方案。集体订正:拼成的长方形长11格、宽4格,面积11乘4等于44(平方厘米)。
活动2:阶梯图形周长(练习八第6题)。教师出示阶梯图形,提问:“想一想,怎样才能算出这个图形的周长?”提示学生:能不能把竖着的线段、横着的线段分别平移一下?学生发现:把凹进去的线段平移出来,就转化成了一个完整长方形的周长,列式解答。
活动3:涂色部分(练习八第7题)。教师出示方格图中的涂色图形,提问:“涂色部分占整个图形的几分之几?”引导学生借助平移、对称观察,把涂色部分移动拼合,说出所占份数。
关键提问:“火箭图能直接数格子算面积吗?怎样转化更方便?”(预设:不能直接数准,把凸出的三角形剪下平移填补凹陷处,拼成长方形,再用长乘宽计算。)
设计意图:做一做让转化策略在新情境中独立运用,把方法从曲线图形迁移到直线凹凸图形;同步练习把“转化”引向周长与分数,拓宽转化思想的应用面,为下节课的学习作铺垫。
(五)课堂小结,布置作业(约3分钟)
教师活动:带领学生回顾:今天遇到不能直接算面积的图形,用了什么办法?(预设:用平移把不规则图形转化成规则图形。)追问:“转化时什么变了?什么不变?”(预设:形状变了,面积不变。)布置分层作业。
学生活动:说出转化策略与“形状变了、面积不变”的道理;记录分层作业。
作业布置:基础作业——完成教材练习八中与面积计算相关的习题,写出转化过程和算式;提高作业——在方格纸上设计一个两边为曲线的不规则图形,用今天学的方法算出它的面积;拓展作业——观察生活中或图画中的不规则图形,想一想哪些可以通过平移转化成规则图形,下节课与同学交流。
设计意图:小结把面积策略引向周长与分数直观,让转化的思想方法结构化;分层作业从巩固到创造再到生活观察,满足不同水平学生的学习需要。
八、板书设计
解决问题——求不规则图形的面积
数格:不满一格,数不准
转化:剪下左部 → 向右平移6格 → 长方形
6×4=24(平方厘米)
策略:不规则图形 —(平移)— 规则图形
形状变了,面积不变
九、作业设计
基础题:1. 判断下面的图形哪些可以直接用公式计算面积,哪些需要转化,并说明理由:长方形、两边带弧形的图形、火箭形图形。2. 完成教材练习八中的面积计算题,写出“分割—平移—计算”的完整过程。
提高题:在方格纸上设计一个两边为曲线的不规则图形,用平移的方法把它转化成长方形,算出它的面积,并用数方格的方法检验结果。
拓展题:想一想,用平移的知识能不能求下面图形的周长(阶梯形图形)?试一试,把你的想法画出来、写下来,下节课与同学分享。
十、教学反思
预设可取之处:本课时坚持“先困后引”,让学生先真实经历数格子的困难,再引出平移转化,转化的需求发自学生内心;剪拼演示与动态课件直观呈现“剪下—平移—拼合”的全过程,“形状变了、面积没变”的说理让转化有了依据;做一做火箭图与练习八第6、7题让转化策略在新情境中得到迁移运用。
可能不足:部分学生较难看出图形凸出部分与凹进部分形状相同、可以互补,找不准对应的凹凸部分;少数学生在画分割、平移辅助线时不够规范,不能清晰体现转化过程;个别学生对“为什么向右平移6格”的理解仍停留在直观层面。
改进方向:后续教学可增设“凹凸互补图形配对”的观察活动,强化图形对应感知;设计平移转化作图的规范模板,要求学生必须标注分割与平移的辅助虚线;课后补充曲线、直线两类凹凸图形的分层练习,巩固平移割补转化方法。
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