课题 3.2 长方体和正方体的表面积
授课者: 课型:新授 课时:第1课时
一、教材内容分析: 通过让学生动手展开长方体纸盒的实践活动,直观揭示立体图形与平面展开图的内在联系,引导学生从空间转换的角度理解表面积的概念。教材设计体现“操作感知-概念形成-公式推导-实际应用”的教学脉络,先通过标注展开图中各个面的位置,帮助学生建立立体图形与平面图形的对应关系;再结合保温箱制作等现实问题,自然引出表面积的计算需求,并引导学生自主推导出长方体表面积计算公式(六个面面积之和);最后通过“衣柜换布罩(无底面)”的变式练习,培养学生根据实际情况灵活调整计算方法的实践能力,体现数学知识的应用价值。
二、学情分析: 学生在学习本课前已掌握长方体和正方体的基本特征,能够正确识别立体图形的面、棱、顶点,并具备长方形面积计算的基础知识,这为学习表面积奠定了必要基础。然而,学生在理解“立体图形展开”这一空间转换过程时存在一定困难,难以在头脑中建立立体图形与展开图的对应关系;虽然能记忆表面积公式,但容易机械套用而忽视对“六个面”的整体把握,特别是在解决类似“无盖盒子”等非标准问题时,往往不能根据实际情况调整计算方案。教学中需通过大量的模型操作和展开图对比,帮助学生突破空间想象的障碍,实现从公式记忆到灵活应用的提升。
三、核心素养目标: ①情境与问题:通过包装纸盒的实际情境,引导学生发现表面积计算的需求,提出"如何计算长方体和正方体表面积"的探究问题 ②知识与技能:掌握长方体和正方体表面积的计算方法,理解表面积的概念,能正确计算立体图形的表面积 ③思维与表达:能够通过展开图与立体图形的转化,用数学语言清晰阐述表面积的计算原理和方法 ④交流与反思:在小组合作探究表面积计算方法的过程中,分享不同的解题策略,反思各种方法的优劣
思政元素: 在表面积学习中培养节约材料的环保意识,通过实践操作渗透严谨细致的学习态度
四、教学重难点: 教学重点:理解表面积的概念,掌握长方体和正方体表面积的计算公式 教学难点:建立立体图形与展开图的空间对应关系,灵活应用公式解决实际问题
五、教学准备:长方体正方体纸盒模型、剪刀、彩纸、展开图卡片、多媒体课件
六、学习活动设计:
教学环节一:情境导入,发现问题
教师活动 学生活动 设计意图 二次备课
活动一:(出示两个纸盒,一个是长方体,一个是正方体)同学们,这是什么形状? 1.如果要将这两个盒子用彩纸进行包装,接缝处忽略不计,哪个需要的彩纸多一些? 2.每一个纸盒至少需要多大的彩纸呢?要解决这个问题就是求什么? 今天这节课我们一起来研究长方体和正方体的表面积。(板书课题:长方体和正方体的表面积) 活动一:学生观察后,指出一个是长方体,一个是正方体。 1.预设:有的说正方体,有的说长方体。 2.预设:彩纸的大小就是它们的表面积。 创设情境,导入新课。
教学环节二:引导合作,探究问题
教师活动 学生活动 设计意图 二次备课
活动一:认识长方体的表面积。 同学们,请拿出长方体学具,摸一摸它的每一个面,两人之间互相说一说什么是长方体的表面积。 学生汇报。 对,大家真善于总结。长方体6个面的面积之和叫作它的表面积。(课件出示长方体表面积定义) 活动二:认识长方体的展开图。 (展示长方体纸盒)现在将这个长方体,沿棱剪开,每个面至少有一条边与其他边相连,展开后会是什么形状的呢?在脑海中想象一下。(课件出示) 上面4幅图中,你认为哪个是长方体的展开图? 活动三:剪一剪。 长方体展开后到底是什么形状的呢?请大家拿出每一小组中的长方体,按刚才的要求,沿一条棱剪开,看一看得到的是上面哪个选项。 小组汇报: 你得到的图形与哪个选项相同?为什么不会得到第3个? 哪个小组得到了不同的展开图?(投影展示) 活动四:沟通展开图与立体图形之间的关系(出示展开图)。 1.相同的长方体,展开后却能得到这么多展开图,仔细观察,有什么发现? 2.对照长方体,你能在第1个展开图中,分别用“上,下,前,后,左,右”标明6个面吗?每个面的长和宽与长方体的长、宽、高有什么关系? 活动五:认识正方体的展开图。 1.如果长方体的宽和高相同,那么它有什么变化?(课件演示) 2.如果长方体的长、宽、高都相同呢? 3.正方体是特殊的长方体,大家认识了长方体的展开图,那正方体的展开图呢?(课件出示) 展开图中每个正方形的边长就是正方体的什么? 活动六:探究长方体表面积计算方法。 (课件出示)制作尺寸如下图所示的长方体和正方体保温箱,各要用多少平方分米的泡沫板?(单位:dm) 1.求需要用多少平方分米的泡沫板就是要求什么? 2.(1)观察长方体保温箱,它的表面积与什么有关? (2)长方体每个面的长、宽分别是多少? 3.你准备怎样计算?先独立思考,然后在小组内交流自己的方法。 活动七:小组汇报,对比总结。 1.哪个小组来汇报一下你们的计算方法?学生上台边展示边讲解。 (1)追问:算式中的每一步是在算哪个面的面积? (2)追问:为什么要“×2”? (3)算式中的6×5+6×4+5×4计算的哪些面的面积?“×2”表示什么意思? 2.同学们的方法真是多种多样,对比三种方法,你认为哪种方法最简便? 小结:长方体的表面积=(长×高+宽×高+长×宽)×2 活动八:探究正方体表面积的计算方法。 1.正方体是特殊的长方体,你能试着推导出正方体表面积的计算方法吗? 2.棱长×棱长求的是什么? 为什么×6? 小结:正方体的表面积=棱长×棱长×6 活动一:摸一摸,说一说。 拿出长方体学具,摸一摸,感知长方体的每个面。 预设1:长方体6个面的面积相加就是它的表面积。 预设2:长方体的表面积是6个面的总面积。 活动二:想象,判断。 想象一下长方体展开图的形状,对四个选项进行判断。 预设1:学生认为1~3选项都有可能。 预设2:不可能是第4个,因为长方体有6个面,展开后应该也是6个面。 活动三:操作,验证。 学生动手操作,将展开图与选项进行对比。 预设1:学生可能会得到第1个或第2个选项的图形。还有可能得到其他的展开图。 预设2:不可能得到第3个展开图。 预设:最小的长方形不可能在同一侧。 活动四:观察,讨论。 1.观察长方体的展开图,展开讨论。 预设:每一个展开图中,都有3组相同的面,每组面积相同。 2.学生进行标注,上下面对应的是长与宽,前后面对应的是长与高,左右面对应的是宽和高。 活动五: 1.预设:有两个面变成了正方形。 2.预设:它变成了正方体。 3.预设:正方形的边长是正方体的棱长。 活动六:独立计算,小组交流。 1.预设:求需要用多少平方分米的泡沫板就是要求表面积。 2.(1)预设:长方体的表面积与6个面的面积有关系。 (2)预设:上、下每个面,长6 dm,宽5 dm;前、后每个面,长6 dm,宽4 dm;左、右每个面,长5 dm,宽4 dm。 活动七:小组展示长方体。 1.预设1:长方体的表面积=6个面的面积和 6×5+6×5+6×4+6×4+5×4+5×4=148(dm2) (1)两个6×5算的是上、下两个面,两个6×4算的是前、后两个面,两个5×4算的是左、右两个面。 预设2:长方体的表面积=上、下两个面的面积+前、后两个面的面积+左、右两个面的面积 6×5×2+6×4×2+5×4×2=148(dm2) (2)因为长方体相对的两个面面积相等,所以要×2。 预设3:长方体的表面积=(上面的面积+前面的面积+左面的面积)×2 (6×5+6×4+5×4)×2=148(dm2) (3)6×5+6×4+5×4计算的是上面、前面、右面三个面积的和,“×2”表示还有一组三个对应的面,分别是下面、后面、左面。 2.预设:第三种方法最简便。 活动八:探究正方体表面积计算方法。 1.预设:正方体的表面积=棱长×棱长×6。 2.预设:棱长×棱长是正方体一个面的面积,因为正方体6个面相同,所以要×6。 动手操作,在具体感知中认识长方体的表面积。 由立体转化为平面,深入理解表面积。 沟通展开图与立体图形之间的关系,为探究长方体表面积的计算做准备。 由立体转化为平面,认识正方体的展开图,加深理解正方体的表面积。 沟通每个面与长方体的关系,在独立思考的基础上,小组合作探究长方体的表面积,培养学生的合作意识。 通过多种方法的分析比较,总结概括出长方体和正方体表面积的计算方法。
教学环节三:辅导练习,解决问题
教师活动 学生活动 设计意图 二次备课
1.基础练习 课本练习25页第3题。 (1)计算各长方体中前面的面积。 (2)计算各长方体中右面的面积。 (3)计算各长方体中上面的面积。 (4)计算各长方体的表面积。 2.变式练习 课本24页做一做。 一个长0.75 m、宽0.5 m、高1.6 m的简易衣柜需要换布罩(如图,没有底面)。至少需要用多少平方米布料? (1)要求用多少平方米布料,实际上是求什么? (2)“没有底面”是什么意思? (3)学生完成后汇报,集体订正。 3.提升练习 阳阳有两块正方体积木,每块正方体积木的表面积是54 cm2,那么每块正方体积木的棱长是( )cm;如果把这两块积木拼成一个长方体,那么拼成的长方体的表面积是( )cm2。 (1)怎样求正方体的表面积? (2)已知正方体的表面积,可以求出什么? (3)两块积木拼成一个长方体,有几种拼法?要求长方体的表面积需要知道什么条件?长方体的长、宽、高是多少? (4)想一想,还有其他方法吗? 1.基础练习 (1)4×2=8(cm2) 2×2=4(cm2) 2.5×2=5(cm2) (2)3×2=6(cm2) 3×2=6(cm2) 2.5×2=5(cm2) (3)3×4=12(cm2) 3×2=6(cm2) 2×2=4(cm2) (4)(8+6+12)×2=52(cm2) (4+6+6)×2=32(cm2) (5+5+4)×2=28(cm2) 2.变式练习 学生读题,分析题意。 预设:(1)布料的大小就是指长方体的表面积。 (2)“没有底面”是指没有下面的面,只求前后、左右和上面5个面的面积。 (3)(0.75×1.6+0.5×1.6)× 2+0.75×0.5=4.375(m2) 3.提升练习 预设:(1)正方体的表面积=棱长×棱长×6 (2)可以求出一个面的面积 54÷6=9(cm2) 棱长×棱长=9,棱长是3cm。 (3)学生操作演示,只有一种拼法。 需要知道长方体的长、宽、高。 长是6cm,宽和高都是3cm。 长方体表面积=6×3×4+3×3×2=90(cm2) (4)两个正方体拼成一个长方体,每个正方体减少了1个面,一共减少了2个面。 54+54-9×2=90(cm2) 通过计算长方体某个面的面积,使学生经历立体图形与平面图形之间的转换,发展空间观念。 灵活运用所学知识解决生活中的实际问题,体会数学与生活的密切联系,增强应用意识。 多种方法求拼成长方体的表面积,体验方法的多样性,提高学生的想象力。
教学环节四:引导反思,提升问题
教师活动 学生活动 设计意图 二次备课
学完了这节课,你有什么收获? 预设1:我知道了什么是长方体和正方体的表面积。 预设2:可以用多种方法求长方体的表面积。 预设3:正方体的表面积=棱长×棱长×6 总结本节课知识,提高学生总结归纳能力。
七、作业设计: 基础作业:完成基本的长方体和正方体表面积计算练习,巩固公式应用 巩固作业:解决实际情境中的表面积问题,如衣柜布罩用料计算,应用公式解决实际问题 提升作业:完成复杂的立体图形组合问题,进行知识的综合应用和拓展
八、板书设计: 长方体和正方体的表面积 长方体或正方体6个面的面积之和,叫作它的表面积。 长方体的表面积 = (长×高+宽×高+长×宽)×2 正方体的表面积 = 棱长×棱长×6
九、教学反思与改进: 成功之处:本节课通过包装情境有效激发了学生的学习兴趣,学生在展开图操作中积极参与表面积公式的推导,能熟练应用公式进行计算。小组合作有效促进了方法的多样化,学生能清晰表达计算原理。实际问题解决环节增强了知识的应用性。 不足之处:部分学生在空间想象方面存在困难,对展开图与立体图形的对应关系理解不够深入。个别学生在解决实际问题时审题不够仔细。 改进措施:增加更多展开图与立体图形的转换练习,通过实物操作强化空间观念;设计审题训练,提高问题分析能力;提供更多生活化案例,增强知识的实用性和趣味性。