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素質(zhì)教育目標(biāo)
(一)知識教學(xué)點
1.使學(xué)生了解圓柱的特征,了解圓柱的側(cè)面、底面、高、軸、母線、過軸的截面等概念,了解圓柱的側(cè)面展開圖是矩形.
2.使學(xué)生會計算圓柱的側(cè)面積或全面積.
(二)能力訓(xùn)練點
1.通過圓柱形成過程的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、抽象思維能力和概括能力;
2.通過圓柱側(cè)面積的計算,培養(yǎng)學(xué)生正確、迅速的運算能力;
3.通過實際問題的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力,從實際問題中抽象出數(shù)學(xué)模型的能
力.
(三)德育滲透點
1.通過圓柱的實物觀察及有關(guān)概念的歸納向?qū)W生滲透“真知產(chǎn)生于實踐”的觀點;
2.通過應(yīng)用圓柱展開圖進行計算,解決實際問題,向?qū)W生滲透理論聯(lián)系實際的觀點;
3.通過圓柱側(cè)面展開圖的教學(xué),向?qū)W生滲透化曲面為平面,化立體圖形為平面圖形的“轉(zhuǎn)化”的觀點;
4.通過圓柱軸截面的教學(xué),向?qū)W生滲透“抓主要矛盾、抓本質(zhì)”的矛盾論的觀點.
(四)美育滲透點
通過學(xué)習(xí)新知,使學(xué)生領(lǐng)略主體圖形美與平面圖形美的聯(lián)系,提高學(xué)生對美的認(rèn)識層次.
重點·難點·疑點及解決辦法
1.重點:(1)圓柱的形成手段和圓柱的軸、母線、高等概念及其特征;
(2)會用展開圖的面積公式計算圓柱的側(cè)面積和全面積.
2.難點:對側(cè)面積計算的理解.
3.疑點及解決方法:學(xué)生對圓柱側(cè)面展開圖的長為什么是底面圓的周長有疑慮,為此教學(xué)時用模型展開,加強直觀性教學(xué).
教學(xué)步驟
(一)明確目標(biāo)
在小學(xué),大家已學(xué)過圓柱,在生活中我們也常常遇到圓柱形的物體,涉及到圓柱形物體的側(cè)面積和全面積的計算問題如何計算呢?這就是今天“7.21圓柱的側(cè)面展開圖”要研究的內(nèi)容。
(二)整體感知
圓柱是生產(chǎn)、生活實際中常遇到的幾何體,它是怎樣形成的,如何計算它的表面積?為了回答上述問題,首先在小學(xué)已具有直觀感知的基礎(chǔ)上,用矩形旋轉(zhuǎn)、運動的觀點給出圓柱體有關(guān)的一系列概念,然后利用圓柱的模型將它的側(cè)面展開,使學(xué)生認(rèn)識到圓柱的側(cè)面展開圖是一個矩形,并能將這矩形的長與寬跟圓柱的高(或母線)、底面圓半徑找到相互轉(zhuǎn)化的對應(yīng)關(guān)系.最后應(yīng)用對應(yīng)關(guān)系和面積公式進行計算.
〔三〕教學(xué)過程
(幻燈展示生活中常遇的圓柱形物體,如:油桶、鉛筆、圓形柱子等),前面展示的物體都是圓柱.在小學(xué),大家已學(xué)過圓柱,哪位同學(xué)能說出圓柱有哪些特征?(安排舉手的學(xué)生回答:圓柱的兩個底面都是圓面,這兩個圓相等,側(cè)面是曲面.)
(教師演示模型并講解):大家觀察矩形ABCD,繞直線AB旋轉(zhuǎn)一周得到的圖形是什么?(安排中下生回答:圓柱).大家再觀察,圓柱的上、下底是由矩形的哪些線段旋轉(zhuǎn)而成的?(安排中下生回答:上底是以A為圓心,AD旋轉(zhuǎn)而成的,下底是以B為圓心,BC旋轉(zhuǎn)而成的.)上、下底面圓為什么相等?(安排中下生回答:因矩形對邊相等,所以上、下底半徑相等,所以上、下底面圓相等.)大家再觀察,圓柱的側(cè)面是矩形ABCD的哪條線段旋轉(zhuǎn)而成的?(安排中下生回答:側(cè)面由DC旋轉(zhuǎn)而成的.)
矩形ABCD繞直線AB旋轉(zhuǎn)一周,直線用叫做圓柱的軸,CD叫做圓柱的母線.圓柱側(cè)面上平行于軸的線段都叫做圓柱的母線.矩形的另一組對邊AD、BC是上、下底面的半徑。
圓柱一個底面上任意一點到另一底面的垂線段叫做圓柱的高,哪位同學(xué)發(fā)現(xiàn)圓柱的母線與高有什么數(shù)量關(guān)系?(安排中下生回答:相等.)哪位同學(xué)發(fā)現(xiàn)圓柱上、下底面圓有什么位置關(guān)系?(安排中下生回答:平行)A、B是兩底面的圓心,直線AB是軸.哪位同學(xué)能敘述圓柱的軸的這一條性質(zhì)?(安排中等生回答:圓柱的軸通過上、下底面的圓心)哪位同學(xué)能按軸、母線、底面的順序歸納有關(guān)圓柱的性質(zhì)?(安排中上學(xué)生回答:圓柱的軸通過上、下底面的圓心,且垂直于上、下底,圓柱的母線平行于軸且長都相等,等于圓柱的高,圓柱的底面圓平行且相等.)
(教師邊演示模型,邊啟發(fā)提問):現(xiàn)在我把圓柱的側(cè)面沿它的一條母線剪開,展在一個平面上,觀察這個側(cè)面展開圖是什么圖形?(安排中下生回答,短形)這個圓柱展開圖——矩形的兩邊分別是圓柱中的什么線段?(安排中下生回答:一邊是圓柱的母線,一邊是圓柱底面圓的周長).大家想想矩形面積公式是什么?哪位同學(xué)能歸納圓柱的面積公式?(安排中下生回答:底面圓周長×圓柱母線)大家知道圓柱的母線與高相等,所以圓柱的面積公式還可怎樣表示?(安排中下生回答:)
幻燈展示[例1]如圖,把一個圓柱形木塊沿它的軸剖開,得矩形ABCD.已知,求這個圓柱形木塊的表面積(精確到).
矩形的AD邊是圓柱底面圓的什么?(安排中下生回答:直徑.)題目中的哪句話暗示了AD是直徑?(安排中上生回答:第一句,“把一個圓柱形木塊沿它的軸剖開,得矩形ABCD”.因圓柱軸過底面圓的圓心,矩形過軸則意味AD過底面圓圓心,所以AD是圓柱底面圓直徑.)cm是告訴了圓柱的什么線段等于30cm?(安排中下生回答:圓柱的高等于30cm)什么是圓柱的表面積?哪位同學(xué)知道?(安排中上生回答:圓柱側(cè)面積與兩底面圓面積的和.)同學(xué)們請完成這道應(yīng)用題.(安排一中上生上黑板做題,其余在練習(xí)本做)
解:AD是圓柱底面的直徑,AB是圓柱母線,設(shè)圓柱的表面積為S,則
答:這個圓柱形木塊的表面積約為.
幻燈展示[例2]用一張面積為的正方形硬紙片圍成一個圓柱的側(cè)面,求這個圓柱的底面直徑(精確到0.1cm).
請同學(xué)們?nèi)文靡徽叫渭埰瑖鷩矗奈煌瑢W(xué)發(fā)現(xiàn)正方形相鄰兩邊,一邊是圓柱的什么線段,另一邊是圓柱底面圓的什么?(安排中下生回答:一邊是母線,另一邊是底面圓周長.)
此題要求的是底面圓直徑,所以只要求出正方形的什么即可?(安排中下生回答:邊長.)邊長可求嗎:(安排中下生回答:可求,因為已知中給了正方形的面積.)
請同學(xué)們完成此題.(安排一中等生上黑板完成,其余在練習(xí)本上完成)
解:設(shè)正方形邊長為x,圓柱底面直徑為d.
則,依題意(cm)
答:這個圓柱的底面的直徑約為9.6cm.
(四)總結(jié)、擴展
本節(jié)課學(xué)習(xí)了圓柱的形成、圓柱的概念、圓柱的性質(zhì)、圓柱的側(cè)面展開圖及其面積計算.
然后按總結(jié)順序;依次提問學(xué)生,此過程應(yīng)重點提問中下生.
布置作業(yè)
教材P.187練習(xí)1、2;P.192中2、3、4。
九、板書設(shè)計
2.難點:準(zhǔn)確進行圓錐有關(guān)數(shù)據(jù)與展開圖有關(guān)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化.
3.疑點及解決方法:由于學(xué)生空間想象能力較弱,對圓錐的側(cè)面展開圖是扇形,用扇形一定可以圍成一個圓錐的側(cè)面有疑惑,為此安排學(xué)生課前或課上或課下自己動手剪剪看或圍圍看,通過實踐解決疑點.
教學(xué)步驟
(一)明確目標(biāo)
在小學(xué),同學(xué)們除了學(xué)習(xí)圓柱之外還學(xué)習(xí)了一個幾何體——圓錐,在生活中我們也常常遇到圓錐形的物體,涉及到這些物體表面積的計算.這些圓錐形物體的表面積是怎樣計算出來的?這就是本節(jié)課“7.21圓錐的側(cè)面展開圖”所要研究的內(nèi)容.
(二)整體感如
和圓柱一樣,圓錐也是日常生活或?qū)嵺`活動中常見物體,在學(xué)生學(xué)過圓柱的有關(guān)計算后,進一步學(xué)習(xí)圓錐的有關(guān)計算,不僅對培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念有好處,而且能使學(xué)生體會到用平面幾何知識可以解決立體圖形的計算,為學(xué)習(xí)立體幾何打基礎(chǔ).
圓錐的側(cè)面展開圖不僅用于圓錐表面積的計算,而且在生產(chǎn)中常用于畫圖下料上,因此圓錐側(cè)面展開圖是本課的重點.
本課首先在小學(xué)已具有圓錐直觀感知的基礎(chǔ)上,用直角三角形旋轉(zhuǎn)運動的觀點給出圓錐的一系列概念,然后利用圓錐的模型,把其側(cè)面展開,使學(xué)生認(rèn)識到圓錐的側(cè)面展開圖是一個扇形,并能將圓錐的有關(guān)元素與展開圖扇形的有關(guān)元素進行相互間的轉(zhuǎn)化,最后應(yīng)用圓錐及其側(cè)面展開圖之間對應(yīng)關(guān)系進行計算.
(三)教學(xué)過程
[幻燈展示生活中常遇的圓錐形物體,如:鉛錘、糧堆、煙囪帽]前面屏幕上展示的物體都是什么幾何體?[安排回憶起的學(xué)生回答:圓錐]在小學(xué)我們已學(xué)過圓錐,哪位同學(xué)能說出圓錐有哪些特征?安排舉手的學(xué)生回答:圓錐是由一個底面和一個側(cè)面圍成的,圓錐的底面是一個圓,側(cè)面是一個曲面,從圓錐的頂點到底面圓的距離是圓錐的高。
[教師邊演示模型,邊講解]:大家觀察Rt,繞直線SO旋轉(zhuǎn)一周得到的圖形是什么?[安排中下生回答:圓錐.]大家觀察圓錐的底面,它是Rt的哪條邊旋轉(zhuǎn)而成的?[安排中下生回答:OA]圓錐的側(cè)面是Rt的什么邊旋轉(zhuǎn)而得的?[安排中下生回答,斜邊],因圓錐是Rt繞直線SO旋轉(zhuǎn)一周得到的,與圓柱相類似,直線SO應(yīng)叫做圓錐的什么?[安排中下生回答:軸.]大家觀察圓錐的軸SO應(yīng)具有什么性質(zhì)?[安排學(xué)生稍加討論,舉手發(fā)言:圓錐的軸過底面圓的圓心,且與底面圓垂直,軸上連接圓錐頂點與底面圓心的線段就是圓錐的高.]圓錐的側(cè)面是Rt的斜邊繞直線SO旋轉(zhuǎn)一周得到的,同圓柱相類似,斜邊SA應(yīng)叫做圓錐的什么?[安排中下生回答:母線.]給一圓錐,如何找到它的母線?[安排中上生回答:連結(jié)圓錐頂點與底面圓任意一點的線段都是母線.]圓錐的母線應(yīng)具有什么性質(zhì)?[安排中下生回答:圓錐的母線長都相等.]
[教師邊演示模型,邊啟發(fā)提問]:現(xiàn)在我把這圓錐的側(cè)面沿它的一條母線剪開,展在一個平面上,哪位同學(xué)發(fā)現(xiàn)這個展開圖是什么圖形?[安排中下生回答:扇形.]請同學(xué)們仔細觀察:并回答:1.圓錐展示圖——扇形的弧長l等于圓錐底面圓的什么?扇形的半徑其實是圓錐的什么線段?[安排中下生回答:扇形的弧長是底面圓的周長,即,扇形的半徑。就是圓錐的母線]由于,圓錐半徑已知則展開圖扇形的弧長已知,圓錐母線已知則展開圖扇形的半徑已知,因此展開圖扇形的面積可求,而這個扇形的面積實質(zhì)就是圓錐的側(cè)面積,因此圓錐的側(cè)面積也就可求.當(dāng)然展開圖扇形的圓心角也可求.
[教師邊演示模型,邊啟發(fā)提問]:如圖,現(xiàn)在將圓錐沿著它的軸剖開,哪位同學(xué)回答,經(jīng)過軸的剖面是一個什么圖形?[安排中下生回答:等腰三角形.]這個等腰三角形的腰與底分別是圓錐的什么?[安排中下生回答:腰是圓錐的母線,底是圓錐的直徑.這個等腰三角形的高也就是圓錐的什么?[安排中下生回答:高].這個經(jīng)過軸的剖面,我們稱之謂“軸截面”,在軸截面里包含了有關(guān)圓錐的所有元素:軸、高、母線,底面圓半徑.這個等腰三角形的頂角,我們稱之謂“錐角”,大家不難發(fā)現(xiàn)圓錐的母線、高、底面圓半徑及
錐角構(gòu)成了一個直角三角形,它給定旋轉(zhuǎn)一周得圓錐的那個直角三角形,當(dāng)然給定半徑、母線;圓錐側(cè)面展開圖——扇形的面積、圓心角可求、因此可以說有關(guān)圓錐的計算問題,其實質(zhì)就是解這個直角三角形的問題.
幻燈展示例題:如圖,圓錐形的煙囪帽的底面直徑是80cm,母線長50cm,(1)計算這個展開圖的圓心角及面積;(2)畫出它的展開圖.
要計算展開圖的面積,哪位同學(xué)知道展開圖扇形的弧長是圓錐底面圓的什么?[安排中下生回答:周長.[展開圖形的半徑是圓錐的什么?[安排中下生回答:母線.]
請同學(xué)們計算這個展開圖的面積.[安排一中等生上黑板完成,其余學(xué)生在練習(xí)本上做.]
解:圓錐底面圓直徑80cm,底面圓周長cm,又母線長50cm展開圖扇形的半徑50cm,弧長cm。
哪位同學(xué)到前面計算一下這個扇形的圓心角?[安排一名中下生上前,其余在練習(xí)本上做]
解:且,,(度)。
同學(xué)討論一下這個扇形怎樣畫?[安排一中上學(xué)生回答:首先畫一個半徑為50cm的圓S.然后用量角器作出72°的圓心角,則為弧的扇形,r就是所要畫的展開圖.]
幻燈展開例題:圖中所示是一圓錐形的零件經(jīng)過軸的剖面,它的腰長等于圓錐的母線長,底邊長等于圓錐底面的直徑,按圖中標(biāo)明的尺寸(單位mm),求:
(1)圓錐形零件的母線長l;
(2)錐角(即等腰三角形的頂角);
(3)零件的表面積.
圖中給出等腰三角形的哪些尺寸?[安排中下生回答:高40,底邊長34]哪位同學(xué)會計算圓錐形零件的母線長l?[安排一中等生上黑板,其余同學(xué)練習(xí)本上做][答案:mm]錐角打算如何求?[安排一中等生回答:解Rt求出,的對邊DB,鄰邊SD已知選的正切.]請同學(xué)們求出.[安排一中等生上黑板,其余在練習(xí)本上做],[答案:]
零件的表面積等于什么?[安排中下生回答:圓錐的側(cè)面積加上底面圓面積.]計算圓錐側(cè)面積所需條件已具備了嗎?計算底面圓面積所需條件呢?[安排中下生回答,]
請同學(xué)們把表面積求出來.[]
(四)總結(jié)、擴展
請同學(xué)們回顧一下,本堂課我們學(xué)了些什么知識?[可安排中下生相互補充完整:1.圓錐的特征;2.圓錐的形成及有關(guān)概念;3.圓錐的展示圖;4.圓錐的軸截面。]
布置作業(yè)
教材P.191:練習(xí)1、2;P.193中5、6、7、8。
板書設(shè)計
第二課時
素質(zhì)教育目標(biāo)
(一)知識教育點
1.使學(xué)生了解圓錐的特征,了解圓錐的側(cè)面、底面、高、軸、母線、過軸的截面等概念,了解圓錐的側(cè)面展開圖是扇形。
2.使學(xué)生會計算圓錐的側(cè)面積或全面積。
(二)能力訓(xùn)練點
1.通過圓錐的形成過程的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、抽象思維能力和概括能力;
2.通過圓錐的面積計算,培養(yǎng)學(xué)生正確迅速的運算能力;
3.通過實際問題的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力,從實際問題中抽象出數(shù)學(xué)模型的能
力.
(三)德育滲透點
1.通過圓錐的實物觀察及有關(guān)概念的歸納向?qū)W生滲透“實踐出真知”的觀念;
2.通過應(yīng)用圓錐展示圖的計算解決實際問題,向?qū)W生滲透理論聯(lián)系實際的觀點;
3.通過圓錐側(cè)面展示圖的教學(xué),向?qū)W生滲透化曲面為平面,化立體圖形為平面圖形的“轉(zhuǎn)化”的觀點;
4.通過圓錐軸截面的教學(xué),向?qū)W生滲透“抓主要矛盾,抓本質(zhì)”的矛盾論的觀點.
(四)美育滲透點
通過學(xué)習(xí)新知,使學(xué)生進一步完整對幾何美的認(rèn)識,提高美育層次.
重點·難點·疑點及解決辦法
讓學(xué)生自主探索出圓錐體積和圓柱體積之間的關(guān)系,初步掌握圓錐體積的計算公式的推到方法,并能運用公式正確地計算圓錐的體積,解決實際生活中有關(guān)圓錐體積計算的實際問題。
教學(xué)重點:掌握圓錐體積的計算公式并能解決一些實際問題。
教學(xué)難點:正確理解圓錐體積和圓柱體積之間的關(guān)系。
德育目標(biāo):
1、 創(chuàng)設(shè)一個個富有挑戰(zhàn)性的問題,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和合作意識。
2、 引導(dǎo)學(xué)生通過觀察比較、實踐操作、分析綜合,探索圓錐的體積公式,培養(yǎng)學(xué)生積極思考、勇于實踐的品質(zhì)。
3、 發(fā)展學(xué)生空間觀念,向?qū)W生滲透變與不變的辨證思想。
教學(xué)方法:實驗法,講授法, 教學(xué)教具:容器\課件.
教學(xué)過程:
一、創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課
1、觀察投影所出示的一個糧倉:
農(nóng)民伯伯想計算糧倉的體積,怎么辦?
生答:先計算下面圓柱的體積,再計算上面圓錐的體積
【評析:從實際生活問題出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生體會圓柱、圓錐體積計算在實際生活中的應(yīng)用價值,從而激發(fā)學(xué)生探索新知的欲望?!?/p>
2、圓柱體積怎樣計算?公式是怎樣推導(dǎo)出來的?
板書:V柱=sh
【評析:對求圓柱體積公式的推導(dǎo)過程的自然復(fù)習(xí),為后面學(xué)習(xí)圓錐體積公式的推導(dǎo)做好鋪墊,滲透二者之間的聯(lián)系與區(qū)別?!?/p>
3、提出問題。
(1)、那么圓錐的體積如何計算呢?
(2)、出示一大一小兩個圓錐,哪個圓錐體積大?
板書課題:圓錐的體積
【評析:利用兩個圓錐體積的對比,培養(yǎng)學(xué)生仔細觀察的習(xí)慣,同時在矛盾沖突中引出新知?!?/p>
二、合作交流,解讀探究
1、實驗準(zhǔn)備
(1)新的數(shù)學(xué)知識總是轉(zhuǎn)化成舊知識來解決,你認(rèn)為圓錐體轉(zhuǎn)化成我們學(xué)過的哪個幾何體比較容易?
(2)討論:怎樣轉(zhuǎn)化成圓柱?
(3)實驗所用的圓柱和圓錐是隨意選取嗎?你有什么想法?
【評析:引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光看待問題,用數(shù)學(xué)的思維方式進行探究,經(jīng)歷從猜測——實驗——證明——應(yīng)用的過程,有意識培養(yǎng)學(xué)生積極思考、勇于探索的精神?!?/p>
2、實驗
(1)出示思考題:
比一比兩個容器的底面積大小相等嗎?
量一量兩個容器的高相等嗎?
動手實驗后,想一想你手中圓柱與圓錐體積有什么關(guān)系?
【評析:通過教師引導(dǎo),使學(xué)生思維有序,學(xué)會認(rèn)真觀察,學(xué)會總結(jié)歸納,滲透“實踐第一”的辯證唯物主義觀點。】
(2)實驗
【評析:在小組合作探索中,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會合作、學(xué)會尊重他人、學(xué)會寬容他人的良好品質(zhì)?!?/p>
3、匯報
(1)多數(shù)組的圓錐與圓柱等底等高,圓錐體積是圓柱體積的1/3,圓柱體積是圓錐體積的3倍。
(2)少數(shù)組的圓錐與圓柱底面積不相等,高也不相等,出現(xiàn)幾倍關(guān)系的都有。
4、小結(jié)
看來,我們不能從理論上將圓錐轉(zhuǎn)化成圓柱,但通過實驗,大家從偶然的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)一種必然規(guī)律:多數(shù)組選擇這樣的兩個容器有什么關(guān)系?
若在等底等高前提下,圓柱體積和圓錐體積有什么關(guān)系?
板書:圓錐體積=1/3×圓柱體積
用字母怎樣表示?
板書:V錐=1/3sh
“sh”表示什么意思?“×1/3”呢?
5、歸納。
我們得出了圓錐體積公式,你能完整敘述推導(dǎo)過程嗎?
【評析:在小組匯報的過程中,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生學(xué)會傾聽,對不同的意見善于歸納分析,同時引導(dǎo)學(xué)生獨立思考,從個別到一般,歸納出自己的實驗猜想結(jié)果,使學(xué)生獲得成功的體驗。】
6、引申
大家對用實驗方法得出圓錐體積公式有什么質(zhì)疑?
引導(dǎo)生質(zhì)疑:是否準(zhǔn)確,有無誤差?
師介紹:很多數(shù)學(xué)知識都是在實踐的基礎(chǔ)上,從一些偶然現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)必然規(guī)律。但實驗必定不科學(xué)可信,需要通過嚴(yán)格的邏輯證明,方能廣泛應(yīng)用此規(guī)律。
圓錐體積公式的邏輯證明早在公元五世紀(jì),我國古代數(shù)學(xué)家祖更(祖沖之的兒子)就在實驗基礎(chǔ)上進行了證明,而歐洲直到十七世紀(jì)才有意大利的卡發(fā)雷利提出證明,比我國晚了十二個世紀(jì),
【評析:精心創(chuàng)設(shè)的質(zhì)疑環(huán)節(jié),一方面培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣,另一方面培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式。同時揭示出圓錐體積公式推導(dǎo)的數(shù)學(xué)史資料,了解我國古代數(shù)學(xué)家的偉大貢獻,激發(fā)學(xué)生的民族自尊心、自信心,形成良好的積極情感體驗?!?/p>
三、鞏固提高,拓展運用。
1、求一個圓錐體積應(yīng)知道什么條件?
例:一個圓錐形的零件,底面積是19平方厘米,高是15厘米。這個零件的體積是多少?
已知什么?求什么?
2、怎樣改變第一個條件,也能求出圓錐的體積?
R=2 d=2 c=6.28
【評析:圓錐體積計算較為繁瑣,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真審題、仔細計算、干凈書寫的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣?!?/p>
四、總結(jié)反思,拓展升華
1、 你今天有什么收獲?學(xué)會了什么?
2、 還有什么問題?
五、延伸提高
1、測量開課時的兩個圓錐底面半徑和高,檢查它們體積誰大誰小。
其余學(xué)生測量手中圓錐體積。
【評析:再次培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑問難的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣,并通過動手操作解決開課的實際問題,體會數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用價值,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,同時養(yǎng)成做事有頭有尾的嚴(yán)謹(jǐn)思維習(xí)慣。】
2、判斷
(1)圓錐體積是圓柱體積的1/3。
(2)圓柱體積是30立方厘米,和它等底等高的圓錐體積是10立方厘米。
(3)圓錐的底面積越大,它的體積也越大。
(4)把一個圓柱鋼材6立方米,削成一個最大的圓錐體,體積是2立方米。
3、思考:
(1)教室長12米,寬6米,高4米,怎樣放一個圓錐,體積最大?
(2)我們研究了等底等高的圓錐體積是圓柱體積的1/3,那么等底等體的圓錐與圓柱高有什么關(guān)系?等高等體的圓錐與圓柱的底面積有什么關(guān)系?下節(jié)課研究。
投影:
等底等高V錐 =1/3V柱 等底等體h錐 =?h柱
等高等體S錐 =?S柱
(4)發(fā)散:生活中你發(fā)現(xiàn)過哪些現(xiàn)象有一定規(guī)律?
【評析:延伸問題,一方面培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識靈活解題的能力,另一方面培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念,滲透變與不變的辯證唯物主義思想?!?/p>
教學(xué)目標(biāo):
1.使學(xué)生理解和掌握圓錐體積的計算公式,會運用公式計算圓錐的體積并解決簡單的實際問題。
2.在推導(dǎo)公式過程中,通過小組合作、動手實驗的方法,培養(yǎng)學(xué)生分析、推理的能力及抽象概括能力。
3.在探究公式的過程中,向?qū)W生滲透“事物之間是相互聯(lián)系”的,并通過活動,使學(xué)生形成良好的合作探究意識。
教學(xué)重點:掌握圓錐體積的計算公式。
教學(xué)難點:圓錐體積公式的推導(dǎo)過程。
一、提出問題,激發(fā)興趣
師:揭示課題后,讓學(xué)生自由地說一說用什么方法能求出圓錐的體積。
生1:變成圓柱體。
生2:變成長方體。
生3:放入水中求上漲的水的體積。
生4:把空圓錐裝滿水倒入量杯或量筒。
…………
師:這些方法都很好,都是把圓錐轉(zhuǎn)化成我們學(xué)過的立體圖形。今天,我們共同探究一種更為一般的計算圓錐體積的方法。你愿意選擇哪一種立體圖形來作為研究的工具?
生:圓柱體。
師:為什么呢?
生:因為它和圓錐的共同點很多,都有一個曲面,而且底面都是圓形。
生:我猜想它們的體積之間有一定的聯(lián)系。
師:請各小組從實驗器材(兩只圓柱和兩只圓錐容器)中選一只圓柱和圓錐,做實驗來驗證你們的猜想。
二、動手實驗,合作探索
師:請小組合作,利用圓柱容器、圓錐容器、水進行實驗,共同探究圓柱體積與圓錐體積之間的關(guān)系。
6個小組展開合作實驗:有的拿著圓柱,有的拿著圓錐,用圓錐裝水往圓柱里倒,有的用圓柱裝滿水再倒入圓錐,有的觀察水的高度,有的記錄實驗數(shù)據(jù)。必須說明的是,其中三個小組使用的圓柱和圓錐分別是等底等高的,另外三個小組使用的分別是等底不等高、等高不等底、或底高均不相等的。
三、匯報交流,引出沖突
師:通過實驗,你們有何發(fā)現(xiàn)?
組1:我們實驗時,用圓錐三次裝滿水連續(xù)倒在圓柱里,圓柱正好裝滿。這說明圓錐的體積是圓柱體積的1/3。
組2:我們用圓柱裝滿水往圓錐里倒,等到圓錐第三次裝滿水,圓柱里的水也正好倒完。這說明圓柱的體積是圓錐體積的3倍。
組3:我們組實驗的結(jié)果與前面兩組基本一致。
組4:我們用圓錐三次裝滿水連續(xù)往圓柱里倒,圓柱并沒有裝滿,所以,我們認(rèn)為圓錐的體積不是圓柱體積的1/3。
組5:我們組實驗時,用圓錐裝滿水往圓柱里倒,倒完第二次后圓柱就滿了。
組6:我們還要快,圓錐第一次裝滿水倒入圓柱后,圓柱就滿了。
師:根據(jù)這些實驗組的匯報,把結(jié)論分成兩大類:1、圓錐的體積是圓柱的三分之一 ;2、圓錐體積不是圓柱的的三分之一 。
師:這是怎么回事呢?同樣的實驗為什么會得到不同的結(jié)果呢?
學(xué)生陷入了沉思,開始對整個實驗過程進行回顧。
生:是不是我們實驗所用的圓柱和圓錐有什么差別呢?
“一語驚醒夢中人”,學(xué)生開始用各種方式比較各組所用的圓柱和圓錐,也有的拿起尺開始測量圓柱和圓錐的底和高……
四、柳暗花明,又一春
師:請小組相互間交流一下,找一找結(jié)論不一樣的原因。
持有兩種不同觀點的實驗小組互換實驗器材,進行實驗操作。
生再次匯報交流,經(jīng)過辨析,得出結(jié)論:在等底等高的情況下,圓錐的體積是圓柱的1/3。如果不等底不等高,圓錐的體積有可能不是圓柱的1/3。
概括公式V錐=V柱=1/3sh
(等底等高)
五、鞏固練習(xí)
(一)判斷:用手勢來回答
1.圓柱的體積是圓錐體積的3倍。( )
2.一個圓柱,底面積是12平方分米,高是5分米,它的體積是20立方分米( )
3.把一個圓柱木塊削成一個最大的圓錐,削去的體積是圓柱體積的三分之二。( )
(二)思考題
你能想辦法算出你手中圓錐體的體積嗎?說說測量和計算的方法。
六、課堂小結(jié):這節(jié)課你有什么收獲?
板書:圓錐的體積
圓錐的體積=1/3×底面積×高
等底等高V=1/3Sh
七、反思
1.注重體驗,引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)
重視數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程的體驗是國家數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的一項重要指導(dǎo)思想。體驗使學(xué)習(xí)過程不僅成為知識增長的過程,同時也是身心和人格健全、發(fā)展的過程。在圓錐體積公式的學(xué)習(xí),關(guān)鍵是建構(gòu)“圓錐的體積是等底等高的圓柱體積的1/3”這一概念。而這一概念的形成,靠文字解釋和直觀形象的觀摩演示,都是蒼白無力的,它需要學(xué)生發(fā)自內(nèi)心、傾心投入的親身體驗。于是便有了上述實驗,學(xué)生們借助不同的學(xué)具得到了不同的結(jié)果。“同樣的實驗為什么會得到不同的結(jié)果呢?”再次發(fā)問引發(fā)了學(xué)生對實驗材料的對比與反思。結(jié)果可想而知,學(xué)生對“等底等高”這一認(rèn)知重點因充分體驗而獲得深刻領(lǐng)悟。
2.精心預(yù)設(shè)、有效指導(dǎo)
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)》明確指出:“數(shù)學(xué)教學(xué)活動必須建立在學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上?!边@就要求教師在教學(xué)方案的預(yù)設(shè)中,必須對學(xué)生的直接經(jīng)驗有所估計,使教學(xué)成為學(xué)生已有的知識和直接經(jīng)驗的邏輯歸納和引申,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的體驗性和生成性。文中先通過發(fā)散性的問題,讓學(xué)生運用“轉(zhuǎn)化”的數(shù)學(xué)方法自由地想出求圓錐體積的方法,再加以巧妙引導(dǎo),使學(xué)生自然想到選擇“圓柱”作為研究工具。由此看出,我們不但要使學(xué)生能夠進行某種目的和意義的實驗操作,還要使他們懂得為什么要這樣操作,這樣才真正體現(xiàn)實驗操作的價值。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、使學(xué)生探索并初步掌握圓錐體積的計算方法和推導(dǎo)過程;
2、使學(xué)生會應(yīng)用公式計算圓錐的體積并解決一些實際問題;
3、提高學(xué)生實踐操作、觀察比較、抽象概括的能力,發(fā)展空間觀念;
4、使學(xué)生在經(jīng)歷中獲得成功的體驗,體驗數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系。
三、教材分析
本節(jié)教材是人教版六年級數(shù)學(xué)下冊第二單元“圓錐的體積”部分,課本第29頁。這部分內(nèi)容是在學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識圓錐的特征和會圓柱體積計算的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的。學(xué)習(xí)過程中要引導(dǎo)學(xué)生探索并掌握圓錐的體積公式。然后能夠根據(jù)公式及變形公式進行計算。教材安排了一個例題和一個習(xí)題。
教學(xué)重點:
1、使學(xué)生探索出圓錐的體積公式。
2、初步掌握圓錐體積的計算方法并解決一些實際問題。
教學(xué)難點:
探索圓錐體積的計算方法和推導(dǎo)過程。
教學(xué)關(guān)鍵:
:圓錐的體積是與它等底等高的圓柱體積的三分之一。
教具準(zhǔn)備:
:課件、等底等高的圓柱和圓錐空心實物各一個,沙
四、教學(xué)方法:講授法、實驗法、自學(xué)引導(dǎo)法、分組討論交流法。
五、教學(xué)過程
(一)、復(fù)習(xí)
1、師問:(1)、圓柱的體積公式是什么?(2)、課件出示圓錐體圖形,火炬冰淇淋。
引導(dǎo)學(xué)生指圖說出火炬冰淇淋形狀像我們學(xué)過的什么幾何體?說出圓錐的底面、側(cè)面和高.
(二)導(dǎo)入:同學(xué)們,火炬冰淇淋形狀像我們學(xué)過的圓錐體,你喜歡吃冰淇淋,但是老師問你吃的冰淇淋體積有多大呢?這節(jié)課我們就來研究這個問題.(板書:圓錐的體積)
(三)、探究新知:
1、圓錐的體積公式探討
(1)、教師引導(dǎo)提出要求:
下面我們利用實驗的方法來探究圓錐體積的計算方法.老師給每組同學(xué)都準(zhǔn)備了兩個圓錐體容器,兩個圓柱體容器和一些沙土.實驗時,先往圓柱體(或圓錐體)容器里裝滿沙土(用直尺將多余的沙土刮掉),倒人圓錐體(或圓柱體)容器里.倒的時候要注意,把兩個容器比一比、量一量,看它們之間有什么關(guān)系,并想一想通過實驗?zāi)惆l(fā)現(xiàn)了什么?
( 2)、學(xué)生分組實驗:每小組推舉一名學(xué)生匯報實驗結(jié)果:
當(dāng)圓柱和圓錐的底面積相等,高相等時,圓錐體容器裝滿沙土往圓柱體容器里倒,倒了3次,正好裝滿.所以我們的結(jié)論是:圓柱體的體積等于和它等底等高的圓錐體體積的3倍或圓錐的體積等于和它等底 等高圓柱體積的1/3、教師進一步提出問題,學(xué)生在已實驗基礎(chǔ)上大膽猜想:
(a)圓柱和圓錐的底面積相等,高不相等時,會有上面的結(jié)果嗎?
(b)圓柱和圓錐的底面積不相等,高相等時,會有上面的結(jié)果嗎?
(c)教師課件演示結(jié)果。(包括剛才學(xué)生實驗的結(jié)果)
2、師生共同總結(jié)結(jié)論:圓錐的體積等于和它等底等高的圓柱體積的1/3。
如果用V表示圓錐的體積,s表示圓錐的底面積,h表示圓錐的高,圓錐的體積公
式可以表示為:V= 1/3 Sh
3、簡單應(yīng)用, 嘗試解答
( 1)、試一試:出示課件
一個圓錐形零件,底面積是170平方厘米,高是12厘米。這個零件的體積是多少立方厘米?
(學(xué)生獨立列式計算,小組交流,指名組長出示答案)
4、鞏固練習(xí),運用拓展
(1)、一個圓錐形零件,它的底面半徑是1厘米,高是3厘米,這個零件的體積是多少立方厘米?
(2)、一個圓錐形零件,它的底面直徑是10厘米,高是3厘米,這個零件的體積是多少立方厘米?
(3)、一個圓錐形零件,它的底面周長是6.28厘米,高是3厘米,這個零件的體積是多少立方厘米?
(4)、練習(xí)四的第3~4題。
5、整理歸納,回顧體驗
(1)、上了這節(jié)課,你有什么收獲?(小組討論發(fā)言)
(2)、用什么方法獲取的?你認(rèn)為哪組表現(xiàn)最棒?
6、數(shù)學(xué)應(yīng)用于實踐,激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情。(課件呈現(xiàn)出動畫情境)
故事情景:炎熱的夏天,小明和小強去“廣場超市”的 冷飲專柜買冰淇淋,圓錐形的冰淇淋標(biāo)價是0.8元,圓柱形的標(biāo)價2元。于是,他們兩個為買哪一種形狀的冰淇淋爭執(zhí)起來。同學(xué)們你們能幫他們解決到底買哪種形狀的冰淇淋更合算嗎?(圖中圓柱形和圓錐形的雪糕是等底等高的。)問題 小明和小強到底買哪種形狀的冰淇淋更合算呢?請同學(xué)們解答。
(四)、板書設(shè)計
圓錐的體積
圓柱與圓錐的關(guān)系:等底等高
圓錐的體積:V圓錐=1/3V圓柱=1/3Sh=1/3R?h
(五)、教學(xué)反思
關(guān)鍵詞:教學(xué)設(shè)計;圓柱體積;圓錐體積;導(dǎo)學(xué)案
中圖分類號:G632 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)13-350-01
姓名: 班級:
六年級一班 上課日期:
課題:圓錐的體積
執(zhí)行思路: 學(xué)案內(nèi)容
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、使學(xué)生理解和掌握求圓錐體積的計算公式,并能正確求出圓錐的體積。
2、培養(yǎng)學(xué)生初步的空間觀念、邏輯思維能力、動手操作能力。
3、向?qū)W生滲透知識間"相互轉(zhuǎn)化"的辯證唯物主義思想,在聯(lián)系實際中對學(xué)生進行學(xué)習(xí)目的方面的思想教育。
重點、難點 1、圓錐的體積計算。
2、圓錐的體積公式推導(dǎo)。
預(yù)習(xí)提綱
或自學(xué)題目 1、圓柱的體積公式是什么?字母怎樣表示?
2、求下列各圓柱的體積。(只列式不計算)
(1)底面積是5平方厘米,高是6厘米。
(2)底面半徑4分米,高是10分米。
(3)底面直徑2米,高是3米。
3、介紹一下圓錐的各部分名稱及其特征。什么是圓錐的高?生活中你見過哪些物體的形狀是圓錐形的?怎樣測量這個圓錐形的體積?
探究與
展示內(nèi)容 1、我們以前學(xué)過哪幾種立體圖形?拿哪種立體圖形來幫助研究圓錐的體積更合適呢?為什么?
2、動手實驗,解決問題
實驗報告單
一、實驗?zāi)康?/p>
研究圓錐和圓柱體積的關(guān)系
二、實驗過程
1.比較圓錐和圓柱的底和高,我發(fā)現(xiàn)( )
2. 觀察并記錄:在圓錐里裝滿沙,再到入圓柱內(nèi),到()次可以把圓柱到滿?或者在圓柱里裝滿沙,再到入圓錐內(nèi),到( )次可以到完?
三、問題討論
1、通過實驗,我發(fā)現(xiàn)圓柱的體積和圓錐的體積之間的關(guān)系是()
2、根據(jù)圓柱的體積公式可以得出圓錐的體積公式為( )
3、討論:如果已知圓錐的底面半徑和高能不能求它的體積?或者已知圓錐的底面直徑和高呢?圓錐的底面周長和高呢?
用公式表示結(jié)論:
練習(xí)
鞏固
基礎(chǔ) 1、半徑3厘米,高10厘米
2、工地上有一些沙子,堆起來近似于一個圓錐,這個沙堆的底面直徑是4米,高1.2米,這堆沙子大約有多少立方米?(得數(shù)保留兩位小數(shù))
3、底面周長6.28厘米,高18厘米
1、教材的地位和作用
本節(jié)內(nèi)容選自九義教材第十冊第四單元第二小節(jié)第一部分《圓錐的認(rèn)識》,圓錐是小學(xué)階段認(rèn)識的九個立體圖形之一。我們要想認(rèn)識圓錐,進一步學(xué)習(xí)有關(guān)它的知識,首先要了解它的特征。因此教材把它安排這一部分內(nèi)容的第一節(jié),為下面學(xué)習(xí)起到一個良好的鋪墊作用。由于圓柱與圓錐的知識是密切相關(guān)的,可以把圓柱的高和底不改變的情況下,削成最大圓錐體,通過這一點可以利用正遷移的規(guī)律由圓柱的體積推出圓錐的體積,把圓錐的認(rèn)識安排圓柱的認(rèn)識之后,為學(xué)習(xí)圓錐的體積起到了一個橋梁的作用。
2、教學(xué)目標(biāo)及確立的依據(jù)
(根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,教材的特點,以及考慮學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,我確定本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)及教學(xué)重、難點。)
⑴認(rèn)知目標(biāo):使學(xué)生在具體的情境中認(rèn)識圓錐,掌握圓錐的特征,會看圓錐的平面圖。
⑵能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的操作能力,觀察能力,思維能力和靈活運用知識的能力。
⑶情感目標(biāo):用生活中的圓錐讓學(xué)生體會所學(xué)知識的生活價值,培養(yǎng)學(xué)生熱愛數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的情感、態(tài)度。
依據(jù)以上的教學(xué)目標(biāo)我確定本節(jié)課的教學(xué)重點和難點。
教學(xué)重點:了解圓錐的特征。
教學(xué)難點:測量圓錐的高。
二、教材處理
由于已經(jīng)是五年級的學(xué)生了,他們的動手能力,接受能力,分析問題的能力和語言表達能力都有明顯的提高,所以在教學(xué)時讓學(xué)生動手實踐,交流合作,讓學(xué)生在具體情境中親自體驗感知圓錐的特征與測量高的方法。鼓勵學(xué)生主動參與,并根據(jù)具體情況想出多種測量高的方法。
三、教學(xué)方法
根據(jù)學(xué)生的年齡特點以及我對教材的分析、挖掘,本節(jié)課主要用實踐探究的教學(xué)方法。首先讓學(xué)生根據(jù)學(xué)具觸摸探究圓錐的特征。然后學(xué)生動手實踐,合作交流測量高的方法。然后讓學(xué)生練習(xí)、總結(jié)新知。教學(xué)中注重讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)新知,交流體會新知,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力.
四、教學(xué)手段
本節(jié)教學(xué)時教師準(zhǔn)備圓錐形物體一個,圓錐模型一個,多媒體。學(xué)生準(zhǔn)備圓錐型實物,一塊平板,一把直尺。教學(xué)手段化靜為動,形象地展現(xiàn)了高的平移,圓錐側(cè)面展開等難以講述的內(nèi)容,把抽象的知識直觀化,幫助學(xué)生更好的理解和掌握所學(xué)的知識,激發(fā)了學(xué)生的興趣。
五、教學(xué)程序
1、新課導(dǎo)入
由復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課,讓學(xué)生說出圓柱體的特征是什么?以及什么是圓柱,高,圓柱有多少條高?學(xué)生回答后,教師直接導(dǎo)入,上節(jié)課我們認(rèn)識了圓柱,今天我們新認(rèn)識一種形體——圓錐來進入新授。便于學(xué)生運用已學(xué)知識推動新知識的學(xué)習(xí)。
2、探索新知
首先認(rèn)識圓錐的特征。教師讓學(xué)生拿出準(zhǔn)備好的圓錐,看一看,摸一摸,感受一下它和我們所學(xué)圓柱有什么不一樣?學(xué)生先自己操作、觀察,再把自己看到的摸到的在小組交流,然后向全班匯報。圓錐有一個頂點,一個側(cè)面是曲面,一個底面是圓形。說明:從圓錐頂點到底面圓心的距離是圓錐的高。并利用學(xué)具,同桌互指圓錐的底面,側(cè)面,頂點,高。用字母,r,h分別標(biāo)出底面圓心,半徑和高,需要強調(diào)的是:引導(dǎo)學(xué)生沿著曲面上的線都不是圓錐的高,圓錐的高是從圓錐的頂點到底面圓心的距離。
其次動手實踐測量圓錐的高。
教師先讓學(xué)生自學(xué)課本:如何測量圓錐的高,并用學(xué)具合作測量圓錐的高。想一想:還有什么方法可以測量圓錐的高呢?學(xué)生先獨立思考,再交流,合作實踐尋找測量高的方法(如將圓錐物體從中間劈開等方法),讓學(xué)生比較方法的實用性,還是書
中平移的方法好。引導(dǎo)學(xué)生在解決問題時多選擇實用,便捷的方法。圓錐有幾條高,為什么?
最后認(rèn)識圓錐側(cè)面的展開圖
首先讓學(xué)生猜想圓錐的側(cè)面展開圖是什么樣的圖形?然后動手實踐操作。讓學(xué)生小組合作用紙把手中的圓錐包起來,注意從頂點到底面的紙成了圓錐的側(cè)面。把這個側(cè)面展開看一看是什么形?(學(xué)生回答后是扇形)。用多媒體展示過程,加深對圓錐側(cè)面的認(rèn)識。
3、反饋練習(xí)。
為了讓每一個學(xué)生都充分得到提高,個性得到發(fā)展,我設(shè)計出了目標(biāo)明確,重點突出,層次分明的練習(xí)。
1)、出示各種立體圖形讓學(xué)生找出圓錐。
2)、說一說你見過的哪些物體是圓錐形的。
3)、用硬紙做一個圣誕老人的帽子,再量出它的底面直徑與高各是多少?
4、總結(jié)
讓學(xué)生來總結(jié)本課的知識或談一下自己的學(xué)習(xí)體會。
[板書設(shè)計]
圓 錐 的 認(rèn) 識
課堂教學(xué)
【中圖分類號】G 【文獻標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)11A-
0065-02
數(shù)學(xué)語言是表達數(shù)學(xué)思想的專用語言,具有抽象性、準(zhǔn)確性、簡約性和形象性等特點。數(shù)學(xué)語言可分為文字語言、符號語言、圖表語言三類。自然語言常具有模糊性,而數(shù)學(xué)語言是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,容不得含糊,所以?shù)學(xué)中的文字語言常以數(shù)學(xué)概念、術(shù)語的形式出現(xiàn);符號語言是數(shù)學(xué)中通用的、特有的簡練語言,是在人類數(shù)學(xué)思維長期發(fā)展過程中形成的一種語言表達形式;圖表語言是指包含一定數(shù)學(xué)信息的各種圖形或表格,它們是數(shù)學(xué)形象思維的載體和中介,也是抽象思維的一個重要工具。三種數(shù)學(xué)語言在數(shù)學(xué)教學(xué)中并不是孤立存在的,它們可以相互轉(zhuǎn)換、彼此促進,特別是在指導(dǎo)學(xué)生解決問題時,注重數(shù)學(xué)語言的相互轉(zhuǎn)化,可以達到事半功倍的效果。
【案例1】
師:圓錐的體積是圓柱體積的■,圓錐和圓柱一定等底等高。請判斷這句話是否正確。
生:對的,因為等底等高的圓錐和圓柱,圓錐的體積是圓柱體積的■。
(大家默許,課堂沉默一片)
師:(出示四個立體圖形)算一算這四個圖形的體積,圓周率用π表示。
生:圓柱的體積是108π立方厘米,圓錐的體積都是36π立方厘米。
師:這幾種圓錐的體積分別是圓柱體積的幾分之幾?
生:每個圓錐的體積都是圓柱體積的■。
(大家目瞪口呆?。?/p>
師:圓錐的體積是圓柱體積的■,圓錐和圓柱一定等底等高?
生:不一定,一個瘦瘦高高的圓錐也可能是一個矮矮胖胖的圓柱體積的■。
生:一個矮矮胖胖的圓錐也可能是一個瘦瘦高高的圓柱體積的■。
生:等底等高的圓錐和圓柱,圓錐的體積一定是圓柱體積的■;但圓錐的體積是圓柱體積的■,圓錐和圓柱可能等底等高。
師:一句話正過來說是對的,但反過來說就不一定正確了,你還能想到含有這種關(guān)系的句子嗎?
生:等底等高的平行四邊形和三角形,平行四邊形的面積是三角形面積的2倍;但平行四邊形的面積是三角形面積的2倍,它們不一定等底等高。比如3×8=24,4×6÷2=12。
生:……
文字語言具有概括性,但太抽象了,僅憑直白的文字語言的敘述,有時學(xué)生的確無法準(zhǔn)確把握其中所蘊含的數(shù)量關(guān)系。某種程度上,表述數(shù)量關(guān)系還是數(shù)字即符號、圖形等數(shù)學(xué)語言更具說服力,所以教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生采用轉(zhuǎn)化的策略,把文字?jǐn)⑹鲛D(zhuǎn)化為具體可感圖形,用舉例的方法,讓學(xué)生分別計算圓柱和圓錐的體積,發(fā)現(xiàn)即使它們的體積存在3倍的關(guān)系,但底面積不一定相等,高也不一定相等,徹底否定了判斷題的說法。
發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)語言,增進學(xué)生對數(shù)學(xué)語言的理解,可以從以下幾點來進行。
一是教學(xué)手段要多樣化,促進各種語言之間的轉(zhuǎn)換。如將文字語言轉(zhuǎn)化為圖表語言、字母語言轉(zhuǎn)化為數(shù)字語言、數(shù)字語言轉(zhuǎn)化為字母語言等等,發(fā)揮各種語言的優(yōu)勢,多種方式解讀數(shù)學(xué)知識,幫助學(xué)生理解和運用數(shù)學(xué)語言,巧妙地解決問題。例如a÷b=■,a和b的最大公因數(shù)是( ),最小公倍數(shù)是( )。a和b這樣的關(guān)系很抽象,學(xué)生一下子難以領(lǐng)會a和b的大小關(guān)系,可以應(yīng)用假設(shè)的思想,用具體數(shù)據(jù)說明a和b的大小關(guān)系,假設(shè)a是2,b是10,2和10的最大公因數(shù)是2,最小公倍數(shù)是10,所以a和b的最大公因數(shù)是a,最小公倍數(shù)是b,這樣學(xué)生會很順利地讀懂?dāng)?shù)學(xué)語言,進而使問題得以解決。
二是教學(xué)思路開闊,倡導(dǎo)個性化的數(shù)學(xué)語言表達,鼓勵學(xué)生根據(jù)自我構(gòu)建知識的能力和特點創(chuàng)造性地組織數(shù)學(xué)語言,表達個人學(xué)習(xí)觀點。案例中學(xué)生由觀察圖形發(fā)現(xiàn):“一個瘦瘦高高的圓錐也可能是一個矮矮胖胖的圓柱體積的■?!薄耙粋€矮矮胖胖的圓錐也可能是一個瘦瘦高高的圓柱體積的■?!睆男螒B(tài)特征上說明“圓錐的體積是圓柱體積的■,圓錐和圓柱不一定等底等高?!闭Z言表達形象生動,易于理解。教學(xué)中也不乏這樣的實例,如一道選擇題“15克糖放在100克水中,這杯糖水的含糖率是( )。A.15% B.13% C.16.7%”一般學(xué)生根據(jù)“含糖率”的意義直接計算15÷(15+100)×100%≈13%,而一位學(xué)生巧用數(shù)學(xué)推理,精心組織自己的數(shù)學(xué)語言,快捷且巧妙地找到正確答案的選項。他說:“假如列式15÷100×100%=15%肯定是錯的,含糖率表示糖的質(zhì)量占糖水的百分之幾,應(yīng)該列式15÷(15+100)×100%,而此時的除數(shù)比100大,所以結(jié)果應(yīng)該比15%小,只能選擇B?!本傻乃季S推理,省略了繁瑣的計算,不能不說是學(xué)生數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)語言的一大發(fā)展。
一、學(xué)具變化多端――操作中促進思考
動手操作的目的在于讓學(xué)生借助直觀的活動來實現(xiàn)和反映其思維活動,但是如果沒有思維的參與,動手操作就失去了它的價值。能否借助豐富多彩、變化多端的學(xué)具促進學(xué)生的主動思考呢?以上想法的產(chǎn)生源于一次不經(jīng)意的失誤。
教學(xué)“圓柱和圓錐”,教材附頁提供了等底等高的圓柱與圓錐,因為在教學(xué)“圓柱圓錐特征”時就布置學(xué)生制作了書上提供的學(xué)具,等到要研究圓錐體積時,好多學(xué)生的學(xué)具都找不著了?!霸趺崔k?”我給那些大意的孩子支招:“模仿別人的學(xué)具自己做一套圓柱圓錐不就得了?!睂W(xué)生們欣然準(zhǔn)備去了。放學(xué)后,我也開始準(zhǔn)備起這節(jié)課來。猛然間發(fā)現(xiàn),布置任務(wù)時疏忽了重要一環(huán):制作的圓柱和圓錐必須是等底等高才行。第二天,仍按照預(yù)定計劃進行“圓錐的體積”一課的教學(xué)。出示底面積相等、高也相等的圓柱與圓錐,幫助學(xué)生理解條件“底面積相等、高相等”,然后請學(xué)生估計:這個圓錐的體積是圓柱的幾分之幾?學(xué)生紛紛猜測1/2,少數(shù)人認(rèn)為是1/3。我借勢繼續(xù)下面的教學(xué):“圓錐體積到底是圓柱的幾分之幾?可以用什么方法來驗證你的估計?”學(xué)生紛紛嚷道:“做實驗!”“在圓錐容器中裝滿沙子,倒入圓柱容器中,看看需要幾次才能倒?jié)M?!睂W(xué)生井然有序地實驗,結(jié)論很快就得出了:“圓錐體積是圓柱體積的1/3?!边€沒等我開口,一個學(xué)生像發(fā)現(xiàn)新大陸似的,舉起了同桌數(shù)學(xué)課代表的圓柱嚷開了,“不對不對,這個圓柱里已經(jīng)裝了十二杯沙子了,才裝了一半!”我接過這一組容器一看,原來,她做了一個小圓錐、一個極高的大圓柱。學(xué)生們都樂了,笑過之后是沉思。我也故弄玄虛:“咦,怎么裝了十二杯才到一半啊,看來圓錐體積不是圓柱的1/3嘛!”很快,一只只小手舉了起來:“圓錐和圓柱必須是底面積相等、高相等才行!”“在底面積相等、高相等的情況下,圓錐體積才是圓柱體積的1/3!”孩子們滿懷激動地說著自己的新發(fā)現(xiàn),看來,等底等高的印記已悄悄刻上學(xué)生心頭了。
回顧這一片段,原以為要頗費一些周折的難點,卻在不經(jīng)意間攻克了。我暗自慶幸,因為一時的考慮不周全居然有意外的收獲。試想,如果課前教師周密部署,學(xué)生全準(zhǔn)備了等底等高的圓柱圓錐,操作是整齊劃一的,難點的突破就可能很平淡,學(xué)生理解未必深刻。恰恰是課代表的這一錯誤資源――“十幾杯才裝到圓柱一半”的巨大反差,使得學(xué)生情緒激動,思維不斷碰撞,探索問題的熱情高漲?!盁o心插柳柳成蔭”,但一次的巧合未必能說明每次的精彩。咀嚼這次事件,又給我新的啟示:操作中要引發(fā)數(shù)學(xué)思考,誘發(fā)“問題”是一個很好的手段。沒有問題,學(xué)生感覺不到問題的存在,他們也就不會去深人思考,那么操作活動也就只能是表層的和形式的。如何在操作中產(chǎn)生問題、促進思考?可以從學(xué)具的變化著手,提供的學(xué)具有時不需要整齊劃一,而是費點心思、有心“為難”,讓學(xué)生面臨困境,從而喚起學(xué)生探索解決問題的需求。
首先,在變式中求同。即從不同角度組織學(xué)具,變換事物的非本質(zhì)特征,在各種表現(xiàn)形式中突出事物的本質(zhì)特征,從而使學(xué)生對概念的理解達到越來越高的概括程度。例如“三角形的認(rèn)識”一課,提供了豐富的學(xué)具讓學(xué)生“做”三角形,學(xué)生能產(chǎn)生多種方法:用小棒擺、在釘子板上圍、在方格紙上畫,還可以用彩紙剪、折、拼等,借助如此豐富的創(chuàng)作素材展開思考:“做的三角形有什么相同之處?”分析各種做法的共同點:如用三根小棒、三段細繩、三條線段……才能“做”成三角形――三角形有三條邊;小棒、細繩、線段……必須兩兩相連――三條線段必須首尾依次相連……通過變式學(xué)具,學(xué)生主動思考變化中的不變因素,積極構(gòu)建對圖形的比較深入的認(rèn)識。
其次,在反例中求異。指故意變換事物的本質(zhì)特征,使之質(zhì)變?yōu)榕c之形似的其他事物,在比較與思辨中反襯和突出事物的本質(zhì)特征,從而更準(zhǔn)確地認(rèn)識概念、發(fā)現(xiàn)規(guī)律。如探索“三角形三條邊長度的關(guān)系”,倘若一開始就提供小棒,讓學(xué)生任選三根圍一圍,那么對學(xué)生而言,只是教師外部施加給他們的要求,學(xué)生未必有思考的欲望。不妨在實驗之前就提供反例、引發(fā)沖突,讓學(xué)生感受到原先所認(rèn)為的“只要有三根小棒就能圍成三角形”這一想法出問題了,撩撥起學(xué)生欲罷不能的強烈愿望,進而借助學(xué)具操作實驗,使他們能邊操作邊主動思考“這三根小棒是否能圍成三角形、小棒長度間有什么關(guān)系”,在操作中不斷思考、探索、發(fā)現(xiàn)。
二、學(xué)具藏蹤匿跡――操作中激發(fā)想象
動手實踐不能始終停留于實際操作的層面,目標(biāo)更要指向活動的內(nèi)化,活動內(nèi)化的方式之一就是想象。如果能在直觀操作的同時展開數(shù)學(xué)想象,往往能更好地培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力,發(fā)展空間觀念。如何培養(yǎng)學(xué)生在操作中自覺融入想象的習(xí)慣?把學(xué)具隱形化,不失為一種方法。
方法一:操作前隱形。例如“旋轉(zhuǎn)”一課探索“把三角尺繞O點旋轉(zhuǎn)90°”,先讓學(xué)生想象一番:三角尺繞O點旋轉(zhuǎn)90°后會是什么樣子的?然后把想象后的樣子畫出來,在草稿紙上畫個草圖。最后操作學(xué)具三角尺驗證。像這樣,操作之前學(xué)具的適當(dāng)隱形,就把內(nèi)隱的想象推到了前臺,使得學(xué)生頭腦中的所思所想充分外顯、表露無遺。
方法二:徒手畫“學(xué)具”。在應(yīng)用“空間與圖形”知識解決實際問題時,常常需要大量的現(xiàn)實原型作支撐。面對每一個新的問題,不可能也沒有必要每次都直觀感知一番、親眼目睹一番,這就需要學(xué)生較強的空間想象能力的加入。直觀學(xué)具的漸漸淡出,空間想象力的逐步加強,使得我們努力尋找過渡橋梁,讓學(xué)生穩(wěn)穩(wěn)地實現(xiàn)跨越。以下例子或許能窺見一斑。教學(xué)“圓柱和圓錐的體積”后,碰到了這樣一題:一個圓柱和圓錐的底面積相等,體積也相等,如果圓柱的高是18厘米,圓錐的高是()厘米。如何讓每個學(xué)生都深刻理解圓柱與圓錐體積之間的聯(lián)系、把握其中的變與不變?我靈機一動,想到了比劃這一招?!斑@兩個圓柱和圓錐的底面積相等,如果它們的高相等,體積有什么關(guān)系?”我做了兩個圓形手勢,猶如“托”著兩圖形,“圓錐體積是與它等底等高的圓柱的1/3?!睂W(xué)生回答得很爽快。我繼續(xù)比劃,并放慢速度讓每個學(xué)生都跟上我的比劃:“如果它們的底面積相等,要使它們的體積相等,有辦法嗎?”學(xué)生做了個拔高的手勢,“變長些!”“也就是把圓錐的高擴大3倍!”“還有別的辦法嗎?”我請學(xué)生站起來,演示給同伴看。他使勁地做了個壓縮的動作,“把圓柱的高縮小3倍?!蔽依^續(xù)追問:“那還有別的辦法使它們的體積相等嗎?”思考片刻,學(xué)生紛紛想站起來“演示”:“讓圓柱和圓錐的高相等,要使體積也相等,可以把圓錐的底面積擴大3倍,或者把圓柱的底面積縮小3倍?!豹q如啞語伴著解說般,全班學(xué)生齊刷刷地動口說著,又動手演示著,仿佛真看到了一個個高矮胖瘦的圓柱圓錐。其實在立體圖形的教學(xué)中,蘊藏著大量的想象資源。借助手勢,學(xué)生比劃一個個虛擬的立體圖形,將腦海中模糊的圖形輪廓,清晰地呈現(xiàn)于眼前。隨后,面對自己能夠清晰感覺到的圖形模樣,確定解決問題的方法。以手“畫學(xué)具”,充分把所想象的東西外顯,幫助學(xué)生建構(gòu)了解決問題所需要的想象空間。長此以往,以比劃促想象,把抽象的東西以直觀的形式表達,提升了學(xué)生的空間觀念。
金絲猴淘淘趕緊從樹上跳下來,飛快地跑了過去:“大王,您不是護送唐僧去西天取經(jīng)了嗎,怎么有空回到花果山來看看孩兒們呀?”
孫悟空“嘿嘿”一笑,說:“你家大王已經(jīng)修成正果,現(xiàn)在已經(jīng)被封為‘斗戰(zhàn)勝佛’了!這一回我從天宮帶回來一杯玉液瓊漿,準(zhǔn)備分給孩兒們,喝了之后大伙兒都能無憂無慮,長生不老了!”
說罷,孫悟空從懷中掏出一個圓柱狀的杯子,杯中盛滿了金黃色的液體:“淘淘,快去把那只琉璃杯拿來!”
琉璃杯是一個圓錐狀的小杯子。孫悟空打開裝玉液瓊漿的杯子,倒了滿滿一琉璃杯,一股清香頓時彌漫出來。大大小小的猴子都忍不住叫了起來:“好香!好香!讓我第一個喝!”
“莫急!莫急!”孫悟空叫道,“人人都說俺老孫武藝高強,其實俺老孫最厲害的地方是聰明伶俐,好學(xué)善思。所以,俺老孫決定出道題考一考孩兒們,誰能首先給出正確的答案,誰就喝這第一杯玉液瓊漿?!?/p>
“好!”大伙兒都躍躍欲試。
“這個盛滿玉液瓊漿的杯子是一個高20厘米、底面直徑為12厘米的圓柱形,稍稍地傾斜之后,溢出來的液體正好可以倒?jié)M這個圓錐形的琉璃杯。已知琉璃杯的高和底面直徑都是6厘米,求圓柱形杯子上AB的長度?!?/p>
“???”大伙兒都傻了眼。淘淘說:“琉璃杯是一個圓錐形,它的容積可以算出來:6÷2=3(厘米),3×3×π×6×■=18π(立方厘米)。大王帶回來的杯子是一個圓柱形,它的容積也很好算:12÷2=6(厘米),6×6×π×20=720π(立方厘米)??墒?,那倒出玉液瓊漿后的空白部分,它是什么形狀的呢?它的體積又該怎么算呢?”
淘淘一直盯著那個空白部分在緊張地思考著。突然,他輕輕地拍了拍腦門,叫道:“有了!我想出了一個法子!”大伙兒把目光全部集中到了淘淘的身上。
淘淘指著杯子上的B點,說道:“假設(shè)從這里切下去,這個圓柱體杯子就被分為了2個圓柱體。把上面這個圓柱體的容積除以2,就是空白部分的體積?!?/p>
周圍很多猴子都連連點頭,他們已經(jīng)明白了其中的關(guān)鍵了。
淘淘繼續(xù)說道:“把圓錐的容積乘2,就等于我假想中切下來的上面這個圓柱的容積。18π×2=36π立方厘米。再用圓柱的容積除以底面積就能得到對應(yīng)的高。36π÷(6×6×π)=1(厘米)。最后,用整個圓柱的高減去上面這個圓柱的高,就能得到AB的長度了。20-1=19(厘米)?!?/p>
“哈哈……”孫悟空親自把琉璃杯遞到淘淘的面前,夸道:“聰明伶俐,好學(xué)善思,俺老孫喜歡!”
“大王且慢,我還有與淘淘不一樣的解法,而且是更快更巧的解法呢!”一個雙目靈活、渾身雪白的小猴兒一字一頓地說道……
【試一試】 親愛的同學(xué),你能想出更快更巧的解法嗎?