


新課標持續深化,轉變了以往重視課時教學設計的狀況,倒逼單元作為課程最小組織單位,形成結構化單元教學設計,實現學生核心素養的有效培養。在單元教學設計中,需體現整合化、結構化等特點,與數學核心素養培養具有一致性目標。一個單元需要安排多個課時,教師可以總結歸納單元課時知識點,并加以整合,把握單元教學節奏,由此中心向外拓展,構建數學知識體系,鍛煉學生數學思維能力的同時提升其數學核心素養。本文以人教版五年級上冊第六單元“多邊形的面積”為例,歸納總結各個課時的知識點,找出各個知識點之間的聯系,加以整合,提高單元教學實效性。
一、教材分析
“多邊形的面積”作為“圖形和幾何”領域的重要組成部分,其安排在人教版五年級上冊第六單元,包含“平行四邊形的面積”“三角形的面積”“梯形的面積”“組合圖形的面積”四個內容。在此之前,學生已經掌握了長方形、正方形基本圖形面積的計算方法,為“多邊形的面積”學習奠定了基礎。此外,“多邊形的面積”單元學習為圓的面積、立體圖形的表面積以及體積等知識點的學習奠定基礎。
二、學情分析
“多邊形的面積”為五年級課程,學生在此之前已經掌握了基本圖形面積的計算公式,同時也掌握了數格子法、割補法,使學生能夠快速掌握本單元知識點。基于小學生年齡特征,學生思維能力處于快速發展階段,教師需采用多種教學方法引導學生實現思維的過渡,即從具象邏輯思維過渡到抽象邏輯思維。小學生擁有一定的空間想象力,但未形成概念,對圖形的拼接轉化難以想象,無法完成多邊形面積計算公式的推導。本單元學習旨在幫助學生掌握知識歸納的方法,基于已學知識點探索新知,逐漸完善學生的知識體系。
三、教學目標
1.運用轉化思想:學習掌握數格子法、割補法等圖形拼接方法,完成圖形間轉化,從而推導出多邊形面積計算公式,并利用面積計算公式成功計算多邊形面積。
2.發展空間觀念:通過觀察、分析、操作等實現空間觀念的有序發展,提高問題解決能力。
3.培養探索創新精神:通過不斷地探索掌握單元新知,并將數學與生活相聯系,實現探索創新精神的培養。
四、教學重難點
教學重點:學生掌握數格子法、割補法等方法,將復雜的圖形轉化為簡單的圖形,利用簡單圖形的面積計算公式,加以組合,從而計算出復雜圖形的面積。
教學難點:培養學生多角度思考問題的能力以及轉化思想;理解多邊形面積計算公式推導過程。
五、教學過程
(一)導入環節
1.回顧知識點
出示課件(長方形、正方形的圖片),讓學生回答長方形和正方形的面積計算公式。
教師:同學們,你們還記得長方形、正方形的面積計算公式嗎?
學生A:長方形的面積計算公式:長方形面積=長×寬。
學生B:正方形的面積計算公式:正方形面積=邊長×邊長。
教師:在學習長方形、正方形面積時,采用什么方法得到的呢?
學生A:數格子方法。
教師再次出示平行四邊形圖片。
教師:同學們,我們該如何計算平行四邊形的面積呢?
學生A:可以采用數格子方法。
學生B:也可以采用割補法。
教師:是的,我們可以利用以往學過的方法計算多邊形的面積。
(設計意圖:“溫故而知新”是課堂教學的重要內容,通過對已學知識點的回顧,能夠再次鞏固以往知識點,而且為新知的探索奠定了基礎。)
2.新課導入
教師:同學們觀察這兩個花壇(長方形花壇、平行四邊形花壇),誰能說一下兩者的面積大小。
學生A:兩個花壇的大小一致。
學生B:不對,長方形花壇面積大于平行四邊形花壇面積。
學生C:不是這樣的,是平行四邊形花壇面積大于長方形花壇面積。
教師:哦,同學們都有著不同的見解,那我們該怎么驗證你們的猜想呢?如何計算平行四邊形花壇的面積呢?
(設計意圖:利用生活中的實物,降低數學知識的抽象感,便于學生將數學與生活相聯系,從而激發學生探究數學知識的欲望。)
(二)動手實踐——平行四邊形面積計算
1.數一數
教師:那同學們知道長方形花壇面積的計算方法嗎?
學生A:長方形花壇面積的計算方法為長×寬。
教師:那大家知道如何計算平行四邊形花壇的面積嗎?
學生B:可以采用數格子方法,以長方形花壇為基礎,長為6m,寬為4m;按照數格子方法將長方形花壇按比例畫出相應的小方格,一個小方格子的邊為1m(見圖1);再將平行四邊形花壇的邊長、角度等進行測量,其中不滿一格都按照整格計算,由此可獲得平行四邊形面積(見圖2)。
教師:通過這位同學的數格子方法計算出的平行四邊形花壇面積,和長方形花壇面積相比較,兩者的大小如何?
學生(異口同聲):長方形花壇面積和平行四邊形花壇面積相等。
教師:那我們可以采用其他方法計算平行四邊形面積嗎?
學生C:可以采用割補法計算。
教師:那思考一下,數格子方法可以廣泛運用在多邊形面積的計算中嗎?
學生D:數格子方法并不適用于任何圖形面積的計算,如果說圖形過于復雜,則不適合用數格子的方法。
2.剪一剪,拼一拼
教師:有同學提議利用割補法實現平行四邊形面積的計算。平行四邊形是可以隨意切割的嗎?
學生A:應該是可以隨意切割的吧。
學生B:不能隨意切割。
教師:那我們動手操作一下,選擇切割線,把平行四邊形切割后,自行計算一下平行四邊形。
學生劃分為多個小組,在小組內進行平行四邊形的切割、平移操作。
教師:哪個小組學生計算出平行四邊形的面積了?
學生A:我們小組算出來了。
教師:其他小組有沒有算出來呢?如果沒有那我們請這組成員來分享。
學生A:我們先以平行四邊形的對角線為切割線,但得到的圖形還是平行四邊形,說明沿著平行四邊形對角線切割,無法計算出平行四邊形面積。而以平行四邊形的高作為切割線,將直角三角形部分平移至平行四邊形的另一側,確保平行四邊形的斜邊和直角三角形的斜邊重合,形成新的圖形——長方形。并利用長方形面積計算公式進行計算,得到長方形面積值,也就是平行四邊形的面積(見圖3)。
學生B:我們小組也算出來了,以平行四邊形上下兩條邊的中點作一垂線,并沿著中線切割,將平行四邊形的一半向右平移,確保平行四邊形兩個斜邊重合,得到長方形。
教師:同學們,你們知道這種切割、平移的過程體現了哪種思想嗎?
學生紛紛搖頭。
教師:將平行四邊形轉變為長方形的過程體現了轉化思想,這種思想在多邊形面積計算中十分重要。
教師:同學們,我們再來觀察一下長方形和平行四邊形,你能看出兩者的關系嗎?
學生A:長方形的長等于平行四邊形的底。
學生B:長方形的寬等于平行四邊形的高。
教師:那誰來說一下平行四邊形面積的計算公式呢?
學生C:因為知道長方形的面積計算公式,也知道長方形長、寬和平行四邊形底、高的關系,所以平行四邊形的面積=底×高。
教師:這位同學說得不錯,平行四邊形的面積=底×高。(板書:S=a×h,教師告知學生每個字母代表的含義:S為面積,a為底,h為高)
教師:在推導平行四邊形面積計算公式的過程中,除了長方形的長、寬與平行四邊形底、高相等的特征外,還有哪些特征呢?
學生A:切割后圖形的面積與原平行四邊形面積相等。
學生B:拼成長方形的面積與原平行四邊形面積相等。
(三)思考應用——三角形和梯形面積計算
1.三角形面積計算
教師:我們學習了平行四邊形面積的計算方法以及計算公式的推導,那我們應如何計算三角形面積呢?
學生A:可以采用數格子的方法計算。
學生B:也可以采用割補法計算。
學生C:不能采用數格子方法,如果是直角三角形、等腰三角形等特殊三角形,可以采用數格子方法,如果是普通三角形,應用數格子方法比較煩瑣,最終計算的面積不準確。
教師:那我們采用割補法就可以了嗎?
學生D:我覺得采用割補法也存在和數格子方法一樣的情況,不利于三角形面積的計算。
教師:那我們該如何計算三角形的面積呢?
教師為學生準備多個三角形。
學生A:我采用的拼接法,用筆將三角形的形狀位置描畫出來,并將此三角形旋轉180°,形成平行四邊形,即平行四邊形面積等于兩個三角形的面積,根據平行四邊形面積計算公式反推三角形面積計算公式,即三角形面積=底×高÷2。(板書:S=a×h÷2。)
教師:同學們,按照平行四邊形面積計算公式,通過動手操作、思考分析推導出三角形面積計算公式,那我們總結一下,三角形面積計算公式通過什么方法得到的呢?
學生C:利用的是轉化思想,三角形通過拼接、割補、平移、旋轉等操作,轉化為以往學過的圖形,即長方形、平行四邊形;并根據以往圖形面積計算公式反推出三角形面積計算公式,同時要驗證一下特殊三角形、普通三角形是否都適用三角形面積計算公式。
(設計意圖:在推導三角形面積公式時,教師依舊引導學生思考,利用已經掌握的割補法、拼接法等圖形轉化方法,將未知的三角形面積知識轉化為熟悉圖形的面積計算公式,從而獲得三角形面積計算公式。整個學習過程,鍛煉學生獨立自主運用轉化思想的能力,促使學生深化自身的知識歸納能力。)
2.梯形面積計算
教師:同學們,讓我們看一下這個圖形,大家認識嗎?(出示梯形)
學生:這是梯形。
教師:我們已經學習了長方形面積、平行四邊形面積以及三角形面積的計算公式,也掌握了面積計算公式的推導過程,讓我們思考一下,梯形的面積該如何計算呢?
(教師給予學生一定的思考時間)
學生A:沿著梯形的對角線切割,形成兩個三角形,計算兩個三角形的面積,從而推導出梯形面積計算公式。
學生B:可以采用拼接法,將梯形旋轉180°,形成一個平行四邊形,并依據平行四邊形面積計算公式推導出梯形面積計算公式。
學生C:可以將梯形切割為一個長方形和兩個直角三角形,通過計算長方形面積、兩個直角三角形面積,從而推導出梯形面積計算公式。
教師:同學們分別說了自己的想法,那我們分小組驗證一下你們的猜想是否正確。
小組A:以對角線切割梯形,梯形的上底、下底分別是兩個三角形的底,根據三角形面積=1/2底×高;梯形面積=兩個三角形面積之和=1/2上底×高+1/2下底×高=1/2(上底+下底)×高。
小組B:原梯形旋轉180°后,獲得一個平行四邊形,依據平行四邊形面積公式,即平行四邊形面積=底×高;平行四邊形由兩個梯形組成,其中平行四邊形的底是梯形上底、下底的和,所以梯形面積=1/2平行四邊形面積,進而推導出梯形面積計算公式=1/2底×高=1/2(上底+下底)×高。
教師板書:S=1/2(a+b)h。
教師:經過同學們的猜想,動手驗證,從而推導出了梯形面積計算公式。
(設計意圖:學生在推導平行四邊形面積計算公式時,掌握了割補法、拼接法等方法,并在三角形面積、梯形面積學習中,能夠獨立自主地完成面積計算公式推導,提高學習效果。)
(四)作業設計
作業一:平行四邊形面積計算的相關習題。
作業二:三角形面積計算的相關習題。
作業三:梯形面積計算的相關習題。
作業四:出示一個組合圖形,讓學生獨立自主完成面積計算。
六、教學反思
在“多邊形面積”教學中,教師不僅要注重單一課時內容的講解,還要將單元內多個課時加以整合,提煉多個課時的關聯知識點,加強單元內各個課時的聯系,提高單元教學效果。“多邊形面積”單元教學中,教師側重于學生獨立自主、知識歸納總結等綜合能力的培養,轉變自己的角色定位,提出相應的問題,讓學生聯想、分析、驗證、總結,逐漸完成教學知識點的歸納,由此可加深學生對“多邊形面積”知識點的理解。此外,教師在教學中給學生留有充足的探索時間,學生通過知識的自我探索、歸納進一步扎實掌握數學知識。值得注意的是,教師要掌握好單元教學節奏,引導學生找到單元教學的連接點,增強單元教學實效性。
(作者單位:福建省龍巖體育運動學校)
編輯:陳鮮艷