5.3圆的面积(教案)-六年级上册数学人教版
教学目标
1.学生能理解圆面积的含义,掌握圆的面积计算公式,并运用所学知识解决生活中关圆面积的实际问题。
2.通过建立猜想、推理验证、对比讨论、归纳总结等活动方式,探索圆的面积计算公式的推导过程。
3.经历圆的面积公式的推导过程,进一步体会“转化”、“化曲为直”、“极限”等数学思想,增强空间观念,发展数学思考。
4.感悟数学知识内在联系的逻辑之美,体验发现新知的快乐,增强学生的合作交流意识和能力,培养学生学习数学的快乐。
【教学重点】掌握圆的面积计算公式,能够正确地计算圆的面积。
【教学难点】:从猜想-推理-验证-结论等数学活动中培养学生的推理能力,让学生通过”极限思想“”化曲为直”等数学方法,推导出圆的面积计算公式。
教学过程:
一、导:创设情境,引起探究欲望。(课前和学生交流,增进与学生之间的关系,了解学生的困惑,为新课做铺垫)
1、谈话,引出我的困惑,求助学生帮助我解决我的困惑:如果给我家餐桌面配一块圆形桌布(桌布大小与餐桌面面积一样大),那么需要多少平方米的桌布呢?
2、师:谁能说说我的困惑跟谁有关系?(预设:跟圆的面积有关系)(板书课题 圆的面积)
【设计意图:通过“老师的困惑”这一情景,让学生感受数学来源于生活,同时了解今天的学习任务,激发学生的学习兴趣)
(1)师出示一个圆: 什么是圆的面积,你能摸一摸,说一说吗?
板书圆所占平面的大小叫做圆的面积。
(2)再出示一个圆:你能一眼看出这两个圆哪个圆的面积大吗?你是怎么看出来的?(生:这个圆的半径长)
(3)师:你的意思是圆的面积和半径有关系了,那圆的面积和半径之间有什么样的关系呢?我们一起来研究一下?(板书r)
【设计意图:通过学生摸一模、说一说的活动唤起学生的旧知,明白圆的面积和半径有关系】
二、研:探究圆的面积。
建立猜想,引发探究需要。
1.课件出示外切圆和内切圆。
(1)外切圆。师:现在我在这个圆外画了一个最小的正方形,你有什么发现?(大正方形被平均分成了4份、圆也被平均分成了4份。)
师:你们观察得真仔细,是圆的面积大,还是正方形的面积大?正方形的面积怎么计算?(师板书:4r >圆的面积>
出示内切圆。师:现在我又在这个圆内画了一个最大的正方形,你又有什么发现?(正方形被分成了4个三角形,圆被平均分成了4份,圆的面积大,正方形的面积小……)圆内正方形的面积怎么求?
(预设生:2r )师板书:4r >圆的面积>2r
猜想:师:刚才我们通过对比发现圆的面积在4r 和2r 的之间由此你会有什么样的猜测呢?
(预设:生:圆的面积会不会就是r 的2倍多或3倍多或刚好3倍呢?)
师板书:r 的2倍多 3倍多或3倍
师:到底谁猜得对呢?我们还要进行深入的研究。
【设计意图:由外切圆和内切圆中圆与正方形的关系,让学生建立猜想:圆的面积是不是r 的3倍多,从而激发学生探究的欲望,此时学生处于粗狂的思维。】
(二)验证猜想。(1)师:刚才我们在这幅图中发现,正方形被平均分成了4个三角形,圆也被平均分成了4部分,每一部分都比三角形多了外面红色的部分,如果要使红色部分越来越小,可以怎么办?(出示课件圆内正六边形)
师:现在我把圆内的正方形也就是正四边形换成了一个正六边形,你们有什么发现(圆内的图形平均分成了6个小三角形,圆也被平均分成了6份,三角形和圆之间红色部分的面积在逐渐缩小,),这时,你们有什么想法吗?(如果分的分数再多一些,圆内图形会不会更接近外面的圆)
师:那就按你们的想法来,我现在把圆平均分成了12份,是不是和你们想的一样呢?(结合图,红色部分越来越小,圆上每一段的弧也越来越短,越来越直,每一份有点接近什么图形?那如果分的分数再多一些,再多一些,红色部分越来越小每一份会越来越接近三角形。最后圆内的图形面积就会无限的逼近圆的面积。这其实就是我们所说的”极限思想”。板书“极限思想”
视频出示:“割圆术”。师:我们的古人早就有这样的数学思想了。播放视频“割圆术”,(中间的时候暂停,你看到了什么?还想继续吗?100时接着问:还可以分吗?如果继续分会得到什么?(会得到无数个更小更小的三角形)对,我们圆的面积就由这无数个三角形的面积组成。
【设计意图:学生从圆内在多边形无限逼近圆的面积,追溯知识的根源,也感知到将圆分割成无数小三角形的必要性。从观看“割圆术”的视频体会“极限思想”,感受到古人的聪明与智慧。此时学生处于精细的思维。】
2、操作体验拼的过程。
(1)师:老师已经将把这些小三角形剪下来了,你能利用这些小三角形求圆的面积吗?
(2)小组合作,将信封里的8等分和16等分的圆进行拼接。
师:我给你们每个小组都准备了1个8等分和16等分的圆,4人小组合作一下,看你们如何利用这些小三角形推导出圆的面积。
(3)汇报所拼成的图形。
(预设:拼出的图形有近似的平行四边形、长方形、三角形)
师追问:你是怎么想到拼成这些图形的。
【设计意图:学生通过创造性的思维,多种方法的呈现,感受解决问题方法的多样化,同时渗透“化曲为直”的数学思想】
(4)课件出示8等分,16等分,32等分,拼成的图形逐渐接近于长方形。
3、观察对比得出结论。
(1)请学生上台拼教具。(先合拢)师引导:仔细观察,老师是怎么拼的,这个长方形的长和原来的圆有什么关系?宽和圆的什么有关系?
(2)请学生讲解长方形和圆的关系。(预设:生:这个长方形的长相当于圆周长的二分之一也就是πr,长方形的宽相当于圆的半径。
师根据学生的发现板书关系。
师:刚才我们通过剪、拼,将圆转化成了一个近似的长方形。在这个过程中,什么变了,什么没变?(板书长方形的面积=圆的面积)
师小结:刚才我们将一个曲线图形圆通过剪拼,转化成了一个直线图形长方形(化曲为直),在转化过程中,它们的形状发生了变化,但面积没变,这就是我们数学里的“等积变形”。(板书等积变形)
(4)推出结论(预设:长方形的面积= 长 × 宽,
圆的面积=圆周长的一半×半径
=Πr
S=Πr
【设计意图:学生通过小组合作,剪拼、观察、想象和思考,自主发现从而推导出圆的面积计算公式。,使学生经历了数学知识形成的过程,同时培养学生的探索精神和创新意识。此时学生形成了精准的思维】
三、知识延伸
(1)师:刚才我们通过剪拼推导出了圆的面积计算公式。实际上,我只需要剪,不需要拼,也可以推导出圆的面积计算公式,你们想知道吗?师将16等分的教具合拢,进行推理。
圆的面积=16 × 小三角形的 面积
=16××r×=Πr
(2)如果没有拼成三角形或梯形的,可以课件出示,让学生下课思考。师:我们拼或不拼都将圆的面积计算公式推导出来了,那是因为我们从中发现了它们内在的联系。如果让你将这些三角形重新拼组,你觉得还可以拼成哪些平面图形帮助我们研究圆的面积计算公式呢?(课件出示三角、梯形,师:这个探究就留给你们下来在思考吧!
(3)小结。(结合黑板)
师:今天我们追随着数学家的思想进行了一个艰难的推理过程,你能谈谈你的收获吗?
【设计意图:通过老师的不剪不拼推导出圆的面积计算公式,让学生体会知识内在的联系,并引导学生从多方位去思考问题】
四、展:运用圆的面积计算公式解决生活中的问题。
(一)基础练习:
1.解决圆桌桌布的大小的问题。
师:你们的收获可真不少,那现在可以帮助老师解决困惑了吗 (生:可以。师:开始吧。生不动,师:为什么你们不动呢?生:不知道数据。师:那你想知道哪些数据。生:半径;生:直径;生;周长)
学生分组完成练习。
汇报交流,你有什么发现?(求圆的面积在最终都是要知道半径?)
(二)拓展延伸。
1.有大小两个圆,小圆的周长是12.56m,大圆的直径是小圆的2倍,大圆的面积是多少?
2.一块正方形草坪,边长10米,草坪中间的自动喷管龙头的射程是5米。
(1)这个龙头最多可喷射多大面积的草坪?
(2)喷灌后至少可剩下的面积有多大?
3.张大爷家有一个圆形鱼塘,他围着鱼塘走一圈,正好走了628步,平均每步长0.5m。
(1)这个鱼塘的周长是的多少米?
(2)这个鱼塘的占地面积是多少平方米?