1. 课件出示学过的几何图形:平行四边形、三角形、梯形、圆、长方体、正方体。
将这些图形分分类。(分成平面图形和立体图形)
2.说一说怎样计算这些平面图形的面积、立体图形的体积?重点回顾圆的面积。
师:圆的面积的计算公式是什么?
预设:圆的面积等于πr²。
师:谁能说一说圆的面积是怎样推导的?
预设:我们把圆平均分成很多份,拼成一个近似的长方形。
师:这个长方形和圆有什么关系?
预设:面积一样。
师:还有吗?
预设:长方形的长是圆形周长的一半,长方形的宽是圆形的半径……
教师在学生回忆的基础上,概括并板书“转化图形——建立联系——推导公式”。
【设计意图】圆的面积推导和其他平面图形相比有特殊的地方,这是学生第一次“化曲为方”,用到极限的思想。这里通过回顾和梳理方法,帮助学生唤起旧知,为新知的探究打下良好的基础,便于学生在学习新知识时进行方法的迁移。
3.提出问题。
师:(课件出示一个圆柱体水桶)现在有个棘手的问题,老师家里有一个像这样的水桶,我想知道这个圆柱体水桶有多大的体积?同学们有没有信心帮助老师解决?
4.揭示课题。
师:这就是我们今天要研究的“圆柱的体积”。(板书课题)
【设计意图】数学问题来源于现实生活,又应用于生活,《数学课程标准(2011 版)》强调数学与现实生活的联系,不仅要求选材必须密切联系学生的生活实际,而且要求数学教学必须从学生熟悉的生活情境和感兴趣的事物出发,为他们提供观察和操作的机会,使学习成为学生自觉的需求。教师通过呈现生活中圆柱体水桶的体积问题,有利于激发学生解疑兴趣,点燃学生探索的热情。
二、方法迁移,推导公式
1.建立联系,交流方法。
师:我们在推导圆的面积公式时,是把它转化成长方形的,我们能不能也用“转化”的思路研究圆柱体积的计算问题呢?
师:把圆柱体转化成哪种立体图形来计算它的体积?可以在纸上画一画。
预设:圆柱的底面是一个圆形,在学习圆的面积计算时,我们是把圆转化成长方形来研究的,所以我觉得可以把圆柱转化为长方体来计算。
师:这个方法听起来不错。
2.小组合作,探究公式。
(1)合作要求:
①将圆柱体转化成我们学过的图形。
②说一说转化后的图形和圆柱体之间的关系。
③推导出圆柱体体积的计算公式。
(2)小组合作探究。
3.全班交流。
预设:我们组是将圆柱体转化为长方体。(动手操作学具:将圆柱体平均分成16 份,拼插成长方体)
师:转化后的长方体和圆柱体有什么联系?
预设:底面积的大小一样,高也一样。圆柱的体积就是底面积乘高。
【设计意图】通过小组合作,同伴间的思维得到碰撞,可以得到多样化的转化方法,帮助学生培养空间观念,推导出圆柱体的体积公式。
4.小结公式。
课件演示公式的推导:圆转化成长方形的过程,同时演示圆柱体转化成长方体的过程,将圆柱的底面等分成32 份、64 份……让学生明确:圆柱底面分成的扇形越多,拼成的立体图形就越接近于长方体。
小结:圆柱体的底面积就是长方体的底面积,圆柱体的高就是长方体的高。我们可以得到圆柱体的体积是底面积×高,用字母表示V=Sh。
【设计意图】教师合理运用多媒体技术,形象生动地展示“圆柱分成的扇形越多,拼成的立体图形就越接近于长方体”,这里转化思想和极限思想得到应有的体现,同时也渗透了以直代曲的辩证唯物主义观点,又发展了学生的空间观念。
三、实际应用,拓展练习
1.基本巩固练习。
(1)把一个圆柱的底面分成许多相等的扇形,然后把圆柱切开,可以拼成一个近似的( ),它的底面积等于圆柱的( ),高就是( )的高,因为长方体的体积等于底面积乘高,所以圆柱的体积等于( )乘( ),用字母表示是( )。
(2)圆柱底面半径为r 厘米,高为h 厘米,体积V=( )立方厘米。
(3)我是小法官。(判断)
①正方体、长方体、圆柱体的底面积和高相等, 它们的体积也相等。( )
②正方体、长方体、圆柱体的体积都可以用底面积乘高的方法来计算。( )
③圆柱体的底面积越大,它的体积越大。( )
④圆柱体的高越长,它的体积越大。( )
⑤如果圆柱体的底面半径扩大2 倍,高不变,体积也相应地扩大2 倍。( )
【设计意图】通过对公式的拓展性理解,可以进一步加深学生对圆柱体体积公式的理解和掌握,同时也能培养学生的逻辑思维能力。
2.目标检测练习。
(1)一根圆柱形水泥柱子,它的底面积是24 平方厘米,高12厘米,它的体积是多少?
(2)解决课始的水桶问题:牛老师家的水桶底面半径2 分米,高7 分米,体积是多少?
【设计意图】目标检测练习,安排了密切联系生活实际的习题,让学生运用公式解决引入环节中的一个问题,使学生认识到数学的价值,切实体验到数学就存在于自己的身边,体验到数学对于了解周围世界和解决实际问题是非常有作用的。
四、梳理回顾,小结全课师:这节课我们研究了什么?是怎么研究的?
【设计意图】在这里采用提问式小结,使学生畅谈收获、发现不足,既能训练学生的语言表达能力,又能培养学生的归纳概括能力;同时通过对本节课所学知识的总结与回顾,还能使学生将学到的知识系统化、完整化。
文/牛永刚 朱 蕾
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