圆的面积
【教学目标】
1.了解圆的面积的含义,经历圆面积计算公式的推导过程,掌握圆面积计算公式。
2.能正确运用圆的面积公式计算圆的面积,并能运用圆面积知识解决一些简单实际的问题。
3.体会“化曲为直”的思想,初步感受极限思想。
【教学重难点】
1.圆的面积公式的推导过程以及圆的面积公式的应用。
2.圆的面积公式推导过程。
【教学过程】
一、创设情景,提出问题
师:同学们,喜欢上公园吗?来,让我们一起去公园瞧一瞧。(播放公园喷水头正在给草地浇水的场面)到了公园,你看到了什么?
生:我看到喷水头正在浇灌草地。
师:你能提出一两个数学问题吗?
生1:喷水头旋转一周,喷到水的地方形成了一个什么图形?
生2:浇灌了多大面积的草地?
……
师:这些问题都很好!这节课我们就来研究浇灌了多大面积的草地。
师:刚才有的同学看到喷水头旋转一周形成了一个圆形,求浇灌部分的面积,实际上就是求(圆的面积)。
圆的面积指的是哪一部分?我们把圆所占平面的大小叫做圆的面积。
师:继续看,你又发现了什么?
生:圆的面积越来越大。
师:这是为什么呢?
生:半径长了,面积也就大了;半径决定圆的面积。
师:看来圆的面积与它的半径是有关的。
二、自主学习,小组探究
1.首次探究,自主估算,巧设玄机。
师:圆的面积与它的半径到底有什么关系?你准备怎样去寻找它们之间的关系呢?
生:我们如果能先确定半径,再试着找出它的面积,也许能找出它们之间的关系。
(学习纸:正面画有两个圆,上面标有半径的长度;背面在方格纸中画有与正面同样大小的圆。)
(1)师:好,这儿有两个圆,一个半径是1厘米,另一个半径是2厘米。任选一个你能估出它的面积吗?
生试估,师评价。
(学生有点困难时。)
师:请大家翻到学习纸的背面,有两个与正面面积相等的两个圆,这里每个方格的边长是1厘米,那每个方格的面积就是(1平方厘米)。再试着估一下,你选择的圆面积大约是多少?你是怎么估的?
(2)师:再请大家拿出手中的圆片,你能估出它的面积是多少?
生可能有:贴到方格纸上;对折再对折,量出半径。
师:你是怎么想的?还真有办法!刚才我发现有更奇特的方法。
能不能将上面两种方法综合一下。
(3)师:刚才我们在估算圆的面积时,都有意无意的拿圆的面积与圆外的大正方形的面积比。(出示图)
师:如果不知道一个圆的半径,你还能表达出它的大概面积吗?
生:(先计算)圆的面积小于4r2。
师:谁来说说这里r2指的是哪部分的面积呢?
生:小正方形的面积。
师:我们是不是也可这样理解,将1/4圆看大一些为r2,那么圆的面积就会小于4r2。能不能将这里的扇形看小一些呢?那圆的面积就会大于(2r2)。
得出:2r2<圆的面积<4r2。
师:看样子,圆的面积还真与半径有关系。大胆的猜一猜,圆的面积最有可能是多少?
2.再次探究,触发灵感,体会“极限”;
师:现在如果知道圆的半径,你能求出圆的面积吗?
生:还不能,只能大致确定一下范围。
师:看来,我们还得继续探索下去。
师:还记得以前,我们研究一个图形的面积时,用到过哪些好的方法?
生:将新的图形转化成为已经学过的图形。
师:举个例子,将新图形转化成已学过的图形。
师:我们能不能从中受到启发,也来将圆转化成我们学过的图形?
师:来!同桌为一个小组,讨论一下怎么动手?
三、汇报交流,评价质疑
1.班内交流,验证猜想。哪个小组愿意将您们组的发现与大家分享一下?
小组展示汇报,大家分享,相互评价,质疑对话。
学生汇报可能出现的情况:
(1)将圆周剪成一个正方形,剩余部分无法拼成学过的图形;
(2)将两个圆拼在一起,无法拼成学过的图形;
(3)将圆片沿半径等分成4等份,拼成一个近似的平行四边形或长方形。(拼成的近似三角形与三角形差异较大,出现的可能性较小。)
(4)将一个圆折成若干等份,每份像一个三角形,用一个三角形的面积乘份数就是圆的面积。
评方案一:
(4)将一个圆折成若干等份,每份像一个三角形,用一个三角形的面积乘份数就是圆的面积。
生:我们把圆对折平均分成8份,每一份像三角形。
师:怎么更像呢?
生:折的份数越多,折出的形状越像三角形。
师:你再折试试看。
师:看来再继续折纸有困难了,老师在电脑上给大家演示一下。课件:把圆平均分成16份的形状,这一份看起来像是三角形了。现在我们再把它平均分成32份,有什么变化?
师:如果折成64份……闭上眼睛想一下,会怎么样?
生:越来越接近三角形了。
师:和大家想的一样,把圆分的份数越多,其中的一份越接近三角形。怎么求求圆的面积呢?
评方案二:
(3)将圆片沿半径等分成4等份,拼成一个近似的平行四边形或长方形。
师:谁来现场采访一下,听听他们是怎么想的,好不好!谁先发问?
预设采访语:
为什么将圆平均分成了4份?或你怎么想到沿半径去剪的?
你拼成了什么图形?
8等份与4等份相比,你觉得你拼的图形怎么样?
你觉得应该怎么做,拼成的图形才更像平行四边形?
谢谢同学们的精彩提问和发言!
师:同学们,要想拼成的图形更像平行四边形,应该怎么办?
生:继续分。
师:嗯,让电脑帮帮我们吧。
16等份,拼成的图形怎么样?
32等份?
想象一下,如果64等份呢?开始有点像(长方形)了。
继续分下去,分得份数越多,拼成的图形就简直成了(长方形)。
师:我们把圆转化成学过的长方形,形状变了,什么没有变呢?
生:面积。
2.揭示圆的面积公式。
师:要想求出圆的面积,只要求出长方形的面积就可以了。长方形的面积怎么求?这里的长和宽又相当于圆的什么?
(1)小组讨论探究。
(2)班内交流。
生1:因为拼成的平行四边形的底也就是圆形周长的一半;平行四边形的高就是圆形的半径。而平行四边形面积=底×高,那么圆形面积公式=圆周长的1/2×半径即可。
生2:因为拼成的长方形的长也就是圆形周长的一半,长方形的宽就是圆形的半径。而长方形面积=长×宽,那么圆形面积=圆周长的1/2×半径即可。
师:用字母怎么表示圆面积公式呢?
生:S=πr×r;
生:还可以写作S=πr2。
师:这说明求圆的面积只需要知道半径即可,那我只告诉你们圆的直径又如何求出圆的面积呢,请大家自己把这个公式写出来。
四、抽象概括,总结提升
同学们,圆的面积公式推导的过程,在数学上应用的一种重要的数学思想——转化,转化就是将我们不能直接解决的新问题,变成已会的旧知识,进而解决,转化也是数学学习中一种十分重要的方法!