“平行四边形的面积”教学纪实与评析

2016-03-03 22:19于鸿儒周莓
黑龙江教育·小学 2016年1期
关键词:平行四边形的面积长方形字母

于鸿儒 周莓

教学内容:人教版五年级上册第六单元 “平行四边形的面积”。

教学目标:

1.通过理解平行四边形面积计算公式的推导过程,掌握平行四边形的面积公式,并能运用公式解决简单的实际问题。

2.通过动手操作、观察、猜想、验证等数学活动过程,探索平行四边形面积公式的推导方法,体验转化和等积变换的数学思想,积累数学活动经验,发展空间观念。

3.在动手实践、自主探究与合作交流中做数学,学数学,体会解决实际问题的乐趣。

教学重点:探索并掌握平行四边形面积计算公式,并能正确运用公式解决问题。

教学难点:理解和完整表述平行四边形面积计算公式的推导过程,体会转化和等积变换的思想。

教学准备:多媒体课件,平行四边形。

教学过程:

一、游戏导入,激发兴趣

师:听说咱们五年二班的同学特别爱动脑,我们做个游戏,每一个小格代表1平方厘米,谁能说出不规则图形的面积?(课件出示一个适合数格子算面积的不规则的图形。)

生:第一幅图的面积是12平方厘米。

师:你是怎么得出结论的呢?

生:我是数格子数出来的。

(课件出示另一个适合割补法求面积的图形。)

生:这个箭头的面积是12平方厘米。

师:你又是用什么方法算出来的呢?

生:我是用数格子的方法。

师:你也很善于观察。谁还有其他方法?

生:我是把这一部分剪掉移到另一边,拼成一个长方形,然后求长方形的面积。

师:为什么要转化成长方形呢?

生:因为长方形的面积等于长乘宽,把它拼成长方形我就会求了。

师:你们可真聪明,想到解决新问题的方法,太棒啦!同学们都知道长方形的面积等于长乘宽,还知道长方形是特殊的平行四边形。那么,平行四边形的面积到底该怎么计算呢?这节课我们就来共同研究平行四边形面积的计算方法。(板书,出示课件。)

二、观察猜想,探究验证

(课件出示平行四边形。)

师:同学们猜想一下,平行四边形的面积可以怎么计算呢?

生: 我觉得平行四边形的面积可能等于邻边相乘。

师:看来你是从长方形面积的计算方法来想的。

生:我猜平行四边形的面积有可能等于底乘高。

师:猜测是伟大发现的开始,数学是一门严谨的学科,猜测是否正确,需要我们来动手验证。现在请同学们拿出准备的平行四边形卡片,小组同学一起验证这两种猜想是否正确。(教师深入,与学生共同操作。)

三、全面交流,探究提升

1.明确平行四边形转化成长方形的过程及对应关系。

师:谁愿意向大家完整地介绍一下你们组的探究思路?

生:我们组是把平行四边形沿着高,剪下一个三角形,把它挪到另一侧,然后拼成一个长方形,所以平行四边形的面积就等于底乘高。

师:哦,三角形怎样挪的,演示给大家看。(学生演示。)

师:谁能准确、完整地把你们组的操作和思考过程表述清楚呢?

生:我们组用的是割补法,把平行四边形沿着高剪下来一个三角形,平移到另一侧,然后拼成一个长方形。这个长方形的长就是平行四边形的底,长方形的宽就是平行四边形的高。因为长方形的面积等于长乘宽,所以平行四边形的面积就等于底乘高。

师:这个同学说得很有层次,很完整。我建议把他说的“就是”这个词换成“相当于”这个词。(教师边说边演示上述文字投影。)同学们自己说说采用割补法的操作过程。(学生说。)

师:哪个组和这个组有不同想法?

生:我们组第一步和他们一样,后面不一样,长方形的长相当于平行四边形的高,长方形的宽相当于平行四边形的底,长方形面积等于长乘宽,所以平行四边形的面积就等于高乘底。

师:为什么?请到前面用投影演示。大家认真观察,发现了什么?

生:平行四边形底比高长时,转化后长方形的长相当于平行四边形的底,长方形的宽相当于平行四边形的高。

生:平行四边形高比底长时,转化后长方形的长相当于平行四边形的高,长方形的宽相当于平行四边形的底。

生:虽然长方形的长、宽和平行四边形的底、高的对应有变化,但是,求平行四边形的面积就是底和高相乘的关系。高乘底和底乘高是一样的结果。

师:平行四边形高和底的线段长短关系不同,转化后图形各部分对应关系也相应地变化,要注意观察高和底的位置。求平行四边形的必要条件就是要知道它的底和高。

师:还有其他的转化方法吗?按着这个过程向大家说清楚。(师指前面的文字投影。)

生:我们是沿着平行四边形另外一条“高”剪的,剪成了两个直角梯形,把当中的一个平移过来也拼成了一个长方形。这个长方形的长就是平行四边形的底,长方形的宽就是平行四边形的高。因为长方形的面积等于长乘宽,所以平行四边形的面积就等于底乘高。

2.探讨图形转化的依据及思路。

师:为什么都是沿着平行四边形的高剪再转化成长方形?

生:长方形有四个直角,只有沿着高剪,才能出现直角,才能想办法把平行四边形转化成长方形。

师:那平行四边形有多少条高呢?

生:无数条。

师:那可以有多少种剪拼的方法呢?

生:无数种。

师:下面在小组里,仔细观察刚才操作的卡片,互相交流,说说你发现了什么。

生:我发现,这么多剪拼方法,可以分成两种思路,一种是剪成一个三角形和一个直角梯形,再转化为长方形。另外一种是剪成两个直角梯形,再转化为长方形。(投影,沿着行四边形不同位置的高,剪开,平移,转化成长方形。)

师:同学们会观察、会操作、会思考。请大家打开数学书第87页,观察图形转化的过程,自己说一说。

3.深入探究,总结公式。

师:再拿出桌上的绿色平行四边形卡片,底用字母a表示,高用字母h表示,面积用字母S表示。进行割补、平移,转化为长方形,你能用字母表示出它的面积公式吗?它的底是8厘米,高是6厘米,你能算出它的面积吗?能证明你总结的公式正确吗?自己操作,计算,然后同桌交流。(投影出示这3个问题。教师巡视、指导,参与探究。)

师:相信大家能完整地说明平行四边形的面积字母公式。想一想,怎么说?

生:用S表示平行四边形的面积,a表示平行四边形的底,h表示平行四边形的高,平行四边形的面积字母公式就是S=ah。(教师板书公式。)

生:这个平行四边形的面积是底乘高,8乘6等于48平方厘米。

师:正确吗?说说理由。

生:这是原来的平行四边形,转化成长方形,是同一块纸张,图形的平面大小一样,面积就一样。

生:它转化成的长方形,面积是长乘宽,8乘6等于48平方厘米,和原来的平行四边形面积相等。

师:同学们能用转化关系来说明,又能用转化后的长方形面积计算的数据来说明,从不同思路出发证明了平行四边形的面积公式。

4.验证猜想,检验公式。

师:下面来计算我们开始时猜想的平行四边形的面积,用邻边相乘,再用底乘高,哪个结果是正确的?什么理由?

生:求平行四边形的面积用底乘高的方法正确。因为平行四边形的底是6厘米,高是3厘米,面积是18平方厘米,它有18个1平方厘米的小方格。

生:用邻边相乘是错的。因为邻边相乘,4乘6等于24平方厘米。实际它的面积是18个1平方厘米,数据和实际不一样。

师:再一次证明同学们探究出的平行四边形的面积公式是正确的。下面请同学们打开数学书,认真默读第86页和第87页,把你认为重点的部分标记出来。

四、实践应用,解决问题

1.基本练习。( 强调书写格式以及字母公式的带入过程。)

(1)把你们准备的平行四边形卡片,同桌交换,计算出面积。

(2)平行四边形花坛的底是8米,高是5米,它的面积是多少?

2.巩固练习。(会灵活运用公式。)

计算平行四边形的面积。

3.变式练习。

面积是24平方厘米的平行四边形,它的底和高分别可能是多少?

4.提升练习。

比较3个平行四边形面积的大小。猜猜它们面积的大小。量量各自的底和高并计算,你发现了什么?你能画出多少个和他们面积相等的平行四边形呢? 可以划分成几种思路?(同底等高,等底等高。)

五、数学文化、提升素养

师:同学们,你们知道吗,刚才你们用来验证平行四边形面积公式的方法,竟然和我国的古代伟大的数学家想法一致呀!早在我国古代的数学著作《九章算术》和《周髀算经》中都有提出。这种方法叫出入相补原理,所谓的出入相补原理就是:一个平面图形从一处移置他处,面积不变。希望你们带着自己的方法和收获继续徜徉在数学的王国里!

评析:

本节课,教师立足于整体,落实《数学课程标准(2011年版)》的要求,从学习几何图形的实际出发,以“假设(猜想)——动手实验——推导——概括——应用”的教学步骤,使学生在充满生命力的学习中全面成长。教学特点如下:

一、 动手操作,丰富“直观”体验,奠定“推理”基础

本节课以动手操作为载体来丰富学生对平行四边形的体验,为推出面积的计算公式奠定基础。如,学生进行课前学习用具的准备,每个人制作多张平行四边形的操作卡片,直观再现了学生原有相关的经验;再如,第一次进行小组探究学习操作的平行四边形,有常见的平行四边形,还有菱形的;有高的长大于底的长,也有底长大于高的,使学生获得对平行四边形转化中的全面体验;又如,在推导出平行四边形面积公式的操作中,学具卡是用画着一平方厘米方格的面积单位纸制作的,上既有字母标注,又有数据标注,使学生获得了数、形、字母、平面面积等多层直观体验。学生所进行的操作内容蕴含着进行推理的丰富素材。

二、 探究交流,提炼“直观”认知,学习“推理”思维

此课重视动手操作后的探究交流活动。重视体现“推理”思维,学生凭借对平行四边形转化为长方形操作过程的直觉、体验,推出它们之间的联系,体会出平行四边形与长方形面积的计算方法的联系,最后总结出公式。在探究平行四边形高和长的不同的长度关系时,找到了求平行四边形面积的必要条件。在总结公式环节,先合情推理,再总结出平行四边形面积的字母公式;然后演绎推理,验证公式是否正确。教学中教师重视语言表达的环节,有效地将“直观”体验与逻辑推理融为一体。注意引导学生适当应用数学语言表达思考的内容;注意指导学生表达时抓注要点,理清层次;注意操作、表达互动、说做结合。

三、 阅读教材,提升“直观”体验,感悟“推理”方法

引导学生阅读数学教材,是提升“直观”体验,感悟“推理”方法的重要途径,也是培养学生自主学习能力的重要途径。此课第一次是默读教材转化部分的图形。这是体现割补、平移过程的平面图,是从实物操作抽象为观察图形操作图,也是学生视图的难点。学生边看边说,利于空间概念的形成。第二次阅读教材是总结出计算公式后,这是较系统地理顺本课知识机构关系,感悟实验、推理的方法

四、 巩固与拓展,积累“直观”经验,提高“推理”能力

第一题重视基础性、规范性、参与性,一部分题目来自学生课前设计的图形卡片。第二题摒除定式思维,启迪灵活思维、自主思维。同一个平行四边形,两个不同的底,对应做出两个不同的高,计算后面积不变。第三题突出逆向思维的发展,发现在平行四边形面积一定时,底和高的变化关系。第四题突出思维的广阔性及深刻性的发展。

编辑∕宋 宇

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