教學內容:義務教育課程標準數學實驗教科書人教版六年級下冊第25、26頁。
教材簡析:“圓錐的體積”教學在學生學習長方體、正方體、圓柱體等立體圖形及認識圓錐特征的基礎上進行,是小學階段最后一個解決“幾何與圖形”問題的內容。教學過程再次引導學生進行“類比猜想—驗證說明”的探索,從而掌握“圓錐的體積”計算方法。
課堂實錄:
一、創設情境,引入問題
師:前面我們學習圓錐的認識時,曾經見過這個物體,是什么呀?(出示鉛錘)你們有辦法知道這個鉛錘的體積嗎?
生:用排水法。
教師演示排水法,學生觀察后闡述怎樣用排水法測量鉛錘的體積。
師:如果要測量一個類似圓錐形的小麥堆體積,怎么測量呢?也用排水法,可行嗎?
生:不可行。
師:說明排水法具有局限性,需要我們去尋找一種普遍的方法。這節課我們就一起來研究圓錐的體積。(板書課題:圓錐的體積)
設計意圖:提出問題,引發學生的認知需要,激發求知欲,為學生提供問題情境,引導學生自主探索,培養學生的自主探究能力。
二、舊知遷移,大膽猜想
師:請同學們回憶一下,我們已經學過哪些圖形的體積計算?
生:長方體、正方體、圓柱體。
師:用什么方法推導出它們的體積公式呢?
生:將新圖形進行轉化,再根據學過圖形的體積公式進行推導。
師:在外觀上,圓柱與圓錐有相似性。請大膽猜想一下,圓柱體積和圓錐體積會存在什么樣的關系?
生:我猜想它們應該有倍數關系吧?!
師:有了猜想,就要驗證,用什么方法驗證呢?
生:做實驗。
師:請同學們閱讀教科書第26頁,看看書上給我們推薦了什么實驗方法?
設計意圖:從已學知識中提取素材,用層層遞進的問答形式與學生平等對話,建立良好的互動關系,讓學生有思維的碰撞,引發疑問,大膽提出圓柱和圓錐體積關系的猜想,在猜想中交流,在交流中感悟,引發學生進一步探究的欲望。
三、實驗驗證,探索規律
1.明確任務,動手實驗。
學生分小組進行動手實驗,教師注意實驗學具的分發,同一標號的圓柱體與圓錐體等底等高,其他圓柱體和圓錐體不等底等高,或不等底也不等高(其中5個小組發同一號的等底等高圓柱和圓錐,其他小組3種情況的圓柱體和圓錐體都有)。
師:書中用什么方法驗證圓柱與圓錐體積之間的關系?
生:用倒沙或倒水的方法。
師:請同學們用準備好的沙、圓柱體和圓錐體學具動手實驗。
師:邊做實驗邊填寫實驗記錄單。
師:一共要做幾次實驗?
生:三次。
師:誰來讀第二欄的要求,觀察比較圓柱與圓錐的什么?
生:比較圓柱與圓錐的底面積與高。
師:為什么?
生:因為圓柱的體積與底面積和高有關。
師:分析得有道理。
師:第三欄實驗結果,把每次實驗得出的它們體積之間的關系記錄下來,開始實驗吧!
設計意圖:給學生提供實驗的空間,指導學生先對實驗問題進行分析,明確實驗步驟和方法,然后再對實驗結果進行記錄,培養學生良好的探究習慣,使學生真正成為學習的主人。
2.分析過程,得出結論。
師:哪個小組匯報一下你們的實驗過程和實驗結果?
生:我們小組是這樣做的,第一次:選用同號(1號圓錐體和1號圓柱體)并排放在一起,將直尺放在它們頂端,直尺是平的,說明等高,再將兩個圓底面對著疊在一起,剛好完全重合,說明等底,用圓錐體裝滿沙倒進圓柱體,倒了3次剛好將圓柱體倒滿。第二次:選用1號圓錐體和2號圓柱體并排放在一起,將直尺放在它們頂端,直尺是傾斜的,說明不等高,再將兩個圓底面對著疊在一起,沒有重合,說明不等底,用圓錐體裝滿沙倒進圓柱體,倒了9次才倒滿。第三次:選用1號圓錐體和3號圓柱體,通過比較后,發現不等底等高,用圓錐體裝滿沙倒進圓柱體,倒了7次才倒滿。
學生展示實驗記錄單。
實驗記錄單:
師:我們再聽一聽其他小組的實驗情況。
生:我們小組用的全是等底等高的圓柱體和圓錐體,做了3次實驗,用圓錐裝滿沙倒進圓柱剛好三次就倒滿,得出圓柱體積是圓錐體積的3倍,也就是說圓錐體積是圓柱體積的■。(其他4個小組相繼附和)
師:圓錐體積要是圓柱體積的■,必須在什么條件下?
生:等底等高。
師:看來大家的猜想是對的,圓錐的體積與圓柱的體積有關,當它們等底等高時,圓柱與圓錐的體積是3倍關系。
(板書:等底等高 V錐=■V柱 猜想→驗證)
設計意圖:學生在動手實驗中發現規律,在小組中充分交流,經歷思維的碰撞,用自己的語言闡述探究的規律,體驗發現規律的快樂,使學生獲得學習的成就感,讓平淡無奇的課堂變得更具誘惑力。
3.分析結論,理解公式。
師:大家找出了圓柱與圓錐體積之間的關系,怎樣推導出圓錐的體積計算公式呢?
生:圓柱體積等于底面積乘高,可推導出圓錐體積等于底面積乘高乘■。
(板書:V錐=■V柱=■sh)
師:真不錯,將學過的知識加以遷移,老師也做了實驗,一起來看一下。(課件演示實驗過程)
師:這個公式中,s和h各指什么?
生1:s指圓柱體的底面積,h指圓柱體的高。
生2:不同意。s指圓錐體的底面積,h指圓錐體的高。
追問:為什么?
師:公式中sh的積又指什么呢?
生:sh的積就是與圓錐等底等高的圓柱的體積。
師:為什么要乘■?
生:因為等底等高的圓錐體積是圓柱體積的■。
(板書:V錐=■V柱=■sh=■πr2■h 猜想→驗證→應用)
設計意圖:大膽放手,讓學生自主探索圓錐體積公式推導,經歷“再創造”的過程,對規律進行很好的內化。通過觀察、實驗、猜想、驗證、推理、交流等活動,水到渠成地發現等底等高的圓柱與圓錐體積間的關系,進而推導出圓錐體積計算公式。在探索的過程中獲得學習體驗,始終讓學生成為探索者、研究者、發現者,感受成功的愉悅。
四、多層練習,鞏固深化
1.鞏固應用。
師:我們找到了普遍方法。現在能不能計算鉛錘的體積了?誰來說說計算鉛錘的體積,需要測量出哪些數據?
生:底面半徑和高。
老師給你們提供三組條件,一起來看一下,請從中任選一組條件進行計算,行嗎?
①底面半徑4厘米,高6厘米。
②底面直徑8厘米,高6厘米。
③底面周長25.12厘米,高6厘米。
指名一學生板演。
2.學以致用。
打谷場上有一個近似圓錐的小麥堆,測得底面直徑是4米,高1.2米。每立方米小麥約重735千克,這堆小麥約有多少千克?
3.拓展延伸,深化練習。
有一根底面積是6厘米,長是15厘米的圓柱形鋼材,要把它削成最大的圓錐形零件,削去的鋼材有多少立方厘米?
學生自己解答。
設計意圖:多層練習,鞏固深化新知的理解。引導學生感受從猜想—驗證—應用—解決生活實際問題的過程,逐一深化鞏固新知識的同時,增加了數學與生活之間的聯系,使數學生活化,讓學生感受到數學的實用性。
五、整理圈點,課堂總結
師:老師拿了一支紅筆,如果要在黑板上圈出重點,第一應圈什么?
生:圈等底等高,因為沒有等底等高這個前提條件,公式就沒法推出來。
師:好,圈起來,第二圈誰?
生:圈體積公式:V錐=■V柱=■sh=■πr2h。
師:很好,再圈起來。
師:回顧本節課,從發現問題→猜想→驗證→應用→解決問題,經過了整個過程的探索,解決了我們未知的問題。其實在生活中,當同學們遇到問題時,也可以用這樣的方法去解決。
設計意圖:引導學生回顧整節課,用一支紅筆圈出重點,加深認識,掌握知識點。讓學生有機會參與到所學知識的整理、提煉中,對“猜想—驗證—運用”的數學思想有了更深層次的領悟。
教學反思:
數學是思維的體操。高效的數學課堂應是充滿思維與智慧的課堂。蘇霍姆林斯基說過:“在人的內心深處有一種根深蒂固的需要,這就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者。”學生在學習過程中有一種獨立活動的強烈心理需求,因此,自主學習是學生最喜愛的一種學習方式,也是高效教學所必備的一種手段,它能有效地激發學生的學習興趣,增強學生學習的內驅力。在教學“圓錐的體積計算”時,一改以前教師演示或在教師指令下實驗的做法,采取提供學習材料和機會,引導學生自主探究的學習方式。具體表現在:(1)激發探究的學習興趣。將一個問題拋給學生,讓學生積極參與,在和諧自主的氛圍中,誘發認知沖突,激發學生的探究欲望,引發思維碰撞的火花,促使學生感受與體驗知識之間的聯系,為新知識的學習作好鋪墊和準備。(2)體驗自主的學習方式。學生提出猜想之后,放手讓學生通過動手實踐,合作交流,驗證自己的猜想,主動獲取知識,在實驗中自主探索出圓錐體積的計算方法,體驗到了成功的快樂。在探索的過程中獲得學習體驗,使學生真正成為學習的主人,真正成為教學中的主體與探索者。(3)掌握科學的研究方法。教學過程以“提出問題—直覺猜想—實驗探索—合作交流—實驗驗證—得出結論—實踐運用”為主線,實現了學習方法多樣化,豐富了學生的學習活動。在整個學習過程中,學生獲得的不僅是鮮活的數學知識,同時也獲得了更多探究學習的科學方法,探究成功的喜悅以及探究失敗后的深刻反思,在這樣的學習中,學生逐步變得有思想、會思考,逐漸發現自身的價值。同時,在操作與實踐的過程中,讓一些學習困難的學生參與其中,使他們感受到學習數學的快樂,實現自我發展。
◇責任編輯:谷曉華◇