教学设计
教材分析
本课是“长方体(一)”单元的拓展与综合应用课,聚焦于多个正方体堆叠时“露在外面的面”的数量变化规律。教材通过将若干个相同的小正方体按不同方式摆放在墙角或桌面上,引导学生观察、数一数、画一画,发现随着摆放方式或数量的变化,露在外面的面数并非简单叠加,而是受遮挡关系影响。旨在进一步发展空间观念,培养有序观察和归纳推理能力。
学情分析
学生已掌握单个长方体/正方体的表面积计算,但面对多个立体组合时,容易重复计数被遮挡的面,或遗漏某些视角的面。他们习惯从单一方向观察,缺乏多角度(前、右、上)综合判断的意识。此外,对“规律”的探索往往停留在表面,难以建立数量与结构之间的对应关系。因此,教学需提供可视化支持,并引导学生采用系统化的观察策略。
核心素养目标
1.能从正面、右面、上面三个方向有序观察由小正方体堆成的立体图形,正确数出露在外面的面的个数。 2.能通过操作和记录,发现小正方体个数增加时,露在外面的面数的变化规律,并能进行简单预测。 3.在探索过程中,发展空间观念、有序思维和归纳推理能力。
教学重点 正确数出多个小正方体组合体中露在外面的面的个数。
教学难点 发现并描述“露在外面的面数”随小正方体数量或摆放方式变化的规律。
教学过程
教学环节教师活动学生活动设计意图一、情境导入,明确任务
(5分钟)1.出示一个放在墙角的小正方体:“它有几个面露在外面?”
演示:前面、右面、上面共3个面。
2.再放一个紧挨着它:“现在一共露出了几个面?是3+3=6个吗?”
引导学生发现:两个正方体贴合处有面被遮挡,实际少于6个。
3.揭示课题:“今天,我们就来研究‘露在外面的面’到底有多少。”1.观察单个正方体,说出3个面露在外面。
2.通过对比,意识到“贴在一起会遮挡”,产生认知冲突。
3.明确本节课的任务是探索组合体的外露面数。从简单到复杂,制造“非线性叠加”的认知冲突,激发探究兴趣。二、操作探究,掌握方法
(20分钟)1.学习观察方法
强调:只看正面、右面、上面三个方向(因靠墙靠地,其余面不露)。
展示三视图,高亮每个方向看到的面。
2.动手摆一摆
任务一:用4个小正方体摆成一排靠墙角,数一数露在外面的面有几个。
任务二:用同样的4个,摆成“L”形或其他形状,再数一数。
要求:先摆,再从三个方向观察,记录结果。
3.交流发现
收集不同摆法的数据:
一排:9个面
“田”字(2×2):9个面
“L”形:10个面
提问:“为什么都是4个正方体,露在外面的面数却不同?”
引导得出:摆放方式影响遮挡数量,从而影响外露面数。1.学习并实践“三方向观察法”,避免重复或遗漏。
2.动手操作,体验不同结构带来的面数变化。
3.通过数据对比,理解“结构决定外露面数”的核心思想。通过“教方法—做实验—比数据”三步,让学生掌握科学的观察策略,并初步感知结构与数量的关系。三、深化探索,寻找规律
(10分钟)1.纵向延伸
将小正方体逐个叠放在墙角(1个→2个→3个→4个),记录每次露在外面的面数:
1个:3个
2个:5个
3个:7个
4个:9个
提问:“你发现了什么规律?”
引导发现:每增加1个正方体,露在外面的面增加2个(新增3个面,但底面被遮1个,净增2个)。
2.横向延伸
在桌面上(不靠墙)摆一排n个小正方体,露在外面的面数是多少?
引导思考:两端各多1个面,公式为4n+2(n≥1)。
3.挑战预测
如果按“一排靠墙角”的方式摆10个,露在外面的面是多少?
用规律计算:3 + (10 1)×2 = 21(个)。1.记录数据,发现“每次+2”的线性规律,并理解其成因。
2.尝试迁移规律到新情境,体会模型的适用条件。
3.运用规律进行预测,感受数学的简洁与力量。从具体操作走向抽象概括,培养学生从数据中发现模式并进行推理的能力。四、全课总结,反思延伸
(5分钟)1.提问:“今天我们学会了什么?数‘露在外面的面’要注意什么?”
2.引导学生总结:
只看正面、右面、上面;
摆放方式不同,外露面数不同;
有序观察,避免重复和遗漏;
有些情况存在变化规律。
3.鼓励:“你们现在能一眼看出‘藏’了多少面了!下个单元,我们将进入体积的世界。”1.回顾观察方法和核心发现。
2.认同空间问题需要结构化思维。
3.对后续学习产生期待。通过总结,固化观察策略和思维方法,并自然过渡到下一单元的学习。
板书设计
露在外面的面 观察方向:
正面、右面、上面 关键:
遮挡 → 面减少
结构 → 决定数量 规律(一排靠墙角):
1个:3个
2个:5个
3个:7个
……
n个:3 + (n 1)×2 = 2n+1
教学思考
《露在外面的面》是一节极具思维张力的课。它超越了简单的计数,直指空间结构的本质。教学成功的关键在于可视化与结构化:用三视图解决“看不见”的问题,用对比实验揭示“结构影响数量”的原理。教师应避免直接告诉规律,而要让学生经历“摆—数—记—比—猜”的完整探究过程。特别要关注那些数错的学生——他们的错误往往是理解遮挡关系的最佳切入点。当学生能解释“为什么叠起来每次只加2个面”时,他们就不仅看到了“面”,更看到了“体”与“体”之间的空间关系。这种能力,正是未来学习体积、视图乃至工程制图的基石。
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