《圆柱的认识》教学设计
一、指导思想与理论依据
《义务教育数学课程标准(2022版)》指出:空间观念主要是指对空间物体或图形的形状、大小及位置关系的认识。能够根据物体特征抽象出几何图形,根据几何图形想象出所描述的实际物体;想象并表达物体的空间方位和相互之间的位置关系;感知并描述图形的运动和变化规律。空间观念有助于理解现实生活中空间物体的形态与结构,是形成空间想象力的经验基础。
本课属于"图形与几何"领域。在小学阶段图形与几何包括“图形的认识与测量”和“图形的位置与运动”两个主题。学段之间的内容相互关联,螺旋上升,逐段递进。“图形的认识与测量”包括立体图形和平面图形的认识,线段长度的测量,以及图形的周长、面积和体积的计算。图形的认识主要是对图形的抽象。学生经历从实际物体抽象出几何图形的过程,认识图形的特征,感悟点、线、面、体的关系;积累观察和思考的经验,逐步形成空间观念。
二、教材分析
在学习本课内容以前,学生已经系统地学习了正方体和长方体,已经有了学习图形与几何的经验。然而,圆柱是比较常见的立体图形,通过教材中出示生活中的圆柱实物图,学生能够联系已在生活中的感性经验。同时,学生还能感受到数学源于生活。
人教版教材第一课时呈现了现实生活中的圆柱形建筑物和生活用品,让学生观察它们的形状有什么共同特点,从而引出圆柱的概念。先整体研究了圆柱,再借助研究圆柱的活动经验自主迁移解决圆锥的特征及其体积。
三、学情分析
学生在低年级已经初步感性认识了圆柱,能够辨认圆柱物体。在学习了圆等平面图形和长方体、正方体等立体图形基础上,本课进一步探索含有曲面的几何形体——圆柱。教学这部分内容,扩大学生认知形体的范围,增加形体的知识,促进空间观念的进一步发展。同时为进一步学习圆柱的侧面积,表面积,体积和解决实际问题打基础。
四、教学目标
1.经历探索圆柱基本特征的过程,提高学生观察、操作、分析和概括的能力。
2.掌握研究立体几何的一般方法,提高学生学习数学的积极性。
3.培养学生主动探索精神,发展学生的空间观念,提高学生的学习兴趣。
五、教学重难点
重点:理解、掌握圆柱的基本特征。
难点:发展空间观念,在旋转成体的过程中了解长方形的长宽与圆柱的关系,掌握圆柱的基本特征。
六、教学过程
(一)联系旧知,迁移经验
1.谈话导入:我们已经研究过的立体图形有哪些,它们有哪些特征?我们是怎样研究的?
2.播放视频《古今中外的建筑》
教师:观看视频你有什么感受?有什么发现。(生:这些建筑里都有圆柱)
小结:上面这些物体的形状都是圆柱体。揭题:今天我们要一起来研究圆柱。(板书课题)
【设计意图】用长方体、正方体的学习方法来研究圆柱体,体现了研究方法的一致性,有利于学生学习能力的提高,为接下来的小组合作学习提供方法上的指引。
(二)任务引领,自主探究
1.任务一:探究圆柱各部分的组成和特征。
(1)提出合作要求:
①观察圆柱形物体,可以看一看,摸一摸,剪一剪来探究圆柱的特征。
②小组讨论交流发现的特征,并组织整理好汇报的内容(如:圆柱有那几部分组成?各部分有什么特征?等)。
【设计意图】小组合作学习,明确要求有利于学生有序地开展研究活动,在互相合作、互相补充中培养小组协作精神。
(2)结合实物,小组汇报圆柱的组成。
③圆柱有3个面组成。2个底面,1个侧面。
上下两个圆叫做底面,大小相等。
师:如何验证两个底面面积相等?
生:剪出来比较、量直径计算、画在纸上倒过来观察是否重合。(分别请学生演示验证)用哪种方法验证最简单?
圆柱周围的面叫做侧面。
感知圆柱侧面的特征。侧面是个曲面,再用手摸一摸。
【设计意图】动手操作有利于增强学生直观感知,让学生更好地理解圆柱的特征,通过多种方法的展示验证拓宽学生思维。
②圆柱的高。
生汇报圆柱的高有无数条,高的长度都相等。
显示:圆柱两个底面之间的距离,就叫圆柱的高。
师:你能在你的圆柱上找到几条高吗?(生:无数条。)
师:请看这样的一条线段是它的高吗?(笔芯斜放)
预设:高是两个底面之间的距离,应该垂直于两个底面。
③圆柱的展开图
师:剪一剪,圆柱的侧面展开可能是什么形状
生:想象汇报,动手验证
生1:沿着高剪开,(长方形)
生2:斜斜的剪开,(平行四边形)
生3:随意剪开(撕开),(不规则的图形)师:引导小结:不管侧面怎样剪,得到各种图形,都能通过割补的方法转化成长方形。(演示)
引导观察发现关系师:长方形的长和宽分别与这个圆柱的什么有关
2.任务二:探究圆柱的大小由哪两个量决定。
师:对于圆柱你还有什么想要了解的吗?(生:想研究它的大小。)
师:那圆柱的哪两个数量可以确定圆柱的大小呢?
师:这是你们的猜想,是不是呢,老师给大家准备了一些圆柱,我们一起来探究一下。
出示探究任务。
小组交流,汇报结果。
师:哪个小组上来汇报,带上你们的圆柱。
生:我们组认为:圆柱的大小由底面和高两个数据确定,因为底面半径不一样圆柱也不一样,高不一样,圆柱也不一样。
生:底面周长和高/底面半径和高/底面直径和高。
出示展示圆柱,验证结论。
师:现在请你仔细观察这个圆柱,保持高不变,我们改变它的半径,圆柱的大小(有变化),(拉动圆柱的半径和高,圆柱发现变化),所以,圆柱的底面半径和高可以确定圆柱的大小。
3.任务三:动手操作,从旋转的角度认识圆柱
(1)教师让学生拿出准备好的长方形硬纸片,贴在木棒上。
师:同学们和我一起快速转动木棒,看一看转出来的是什么形状。
组织学生操作后,汇报结果。(转出来的是圆柱形。)
(2)师:请你观察,长方形的长、宽与圆柱的底面半径、高之间有什么关系?
指导学生发现,以长方形的哪条边为轴旋转,这条边就是圆柱的高,长方形的另一条边则是圆柱的底面半径。
【设计意图】通过活动操作和想象,使学生从旋转的角度认识圆柱,感受平面图形与立体图形的转换。发展学生的空间想象能力,建立空间观念。
(3)出示教科书P17“做一做”第2题。
师:把同一个长方形进行旋转,为什么会得到不同的圆柱呢?
学生观察、想象、交流。
【设计意图】发挥学生的空间想象力,加深对圆柱的认识,感受平面图形和立体图形的关系,认识到以长方形的任意一条长或宽作为旋转轴,都可以得到圆柱,但形状可能不同。
(三)课堂小结,回顾梳理
这节课你有什么新的收获和感想?
七、板书设计