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(西师大版)五年级数学下册教案
长方体和正方体体积与表面积的关系
1、 教学目标:
能发现一定范围内的最优化问题的解法,培养学生的优化意识。
2、 教学准备:21世纪教育网21世纪教育网
每组一个小盒子(带盖的),每盒装7个三角形,每个三角形三个角上都标有一个表示长方体长、宽、高或正方体楞长的数。
3、 教学重难点:
灵活运用长方体和正方体体积与表面积的关系处理实际问题。
4、 教学过程:
㈠问题导入:
食品厂要生产一种食品包装盒,容积是64立方分米,怎样设计最省材料?
自己读题,独立思考,理解题意,小组交流自己的想法。小组长回报本组的想法。
引导归纳:最省材料就是用的硬纸板最少,也就是纸盒的表面积最小。
谈话:要求纸盒的表面积需要知道什么?
生:需要知道长、宽、高。
师:这些条件都知道吗?
生:不知道。21世纪教育网21世纪教育网
师:不知道怎么办?
生甲:假定一个长、宽、高,算出体积,和64比较再进行调整,当调整到体积是64的时候,算出对应的表面积。就这样,一种一种的试。
生乙:根据体积推想长、宽、高。
生丙:根据长方体体积计算公式把64分解成三个因数,分解出所有的情况,这三个因数分别作为长、宽、高。根据长、宽、高算出所有情况下纸盒的表面积。
师:同学们都非常动脑筋,现在我们来分析一下那一种方案最好。
引导比较得出:第三种方案最好,充分利用题中的已知条件,目的明确。可以做到不遗漏,不重复。
师:下面我们就采用第三种方案找出所有符合条件的长、宽、高。为了便于计算,长、宽、高全部取非零自然数。
各小组找出所有符合条件的长、宽、高。全班反馈统一答案。
㈡活动方案:
1.分组活动,每组一个盒子。
2.1人将七个三角形放到盒子里摇一摇后揭开盒盖,取出一个三角形,其他人用三角形三个角上的数作为长方体三条棱的长度,算出对应的表面积。
3.每人轮流继续摇盒子,重复上面的过程,(如果抽出的与上一次一样,就重新摇一次)
4.把写出的表面积算式和体积算式按一定的顺序排列起来。
长方体的长 宽 高 体积算式 表面积算式
1,1,64 1*1*64=64 (1*1+1*64+1*64)*2=258
1,2,32 1*2*32=64 (1*2+1*32+2*32)*2=196
1,4,16 1*4*16=64 (1*4+1*16+4*16)*2=168
1,8,8 1*8*8=64 (1*8+1*8+8*8)*2=160
2,2,16 2*2*16=64 (2*2+2*16+2*16)*2=136
2,4,8 2*4*8=64 (2*4+2*8+4*8)*2=112
4,4,4 4*4*4=64 4*4*6=96
5.观察表格中这些体积和表面积算式,各小组讨论下列问题:
(1)当把64分成三个数的乘积时在什么情况下,对应的表面积最大或最小?
(2)长方体体积一定时,什么情况下表面积最大?什么情况下表面积最小?
6.各小组汇报讨论结果,引导归纳:
体积一定时,长、宽、高越接近,表面积越小;长、宽、高相差越多,表面积越大,当长、宽、高相等时,表面积最小。
根据以上结论,这个食品包装盒应该设计成什么形状?(正方体)
㈢同步练习:21世纪教育网21世纪教育网
要制作一个120立方分米的纸盒,最少需要多少平方分米的纸板?(不计损耗,长、宽、高取非零自然数。)
独立完成,全班订正。
师:这个盒子能制作成正方体吗?
生:不能,因为120不能分解成三个相同自然数的乘积。
㈣拓展:
既然在体积相同的情况下,正方体的表面积最小,是不是所有的包装盒都应该尽量设计成正方体?(是)但实际生活中我们遇到的包装盒并不都是正方体,这是为什么呢?
小组讨论回报,可能的想法:
1.与包装的物品的形状有关。
2.与纸板本身的形状有关。
3.与损耗的多少有关……
同学们的想法都有道理,课余时间继续查找资料,验证谁的想法最合理。
㈤总结:
通过今天的学习,我们懂得了什么?
引导讨论归纳:人们在生产、科研以及日常生活中经常会遇到“路程最近”、“费用最省”、“用时最少”、“面积最大”等最优化问题,在以后的学习生活中遇到任何问题都要自觉寻找最优化解决方案。
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