从操作到思考,从个数到思路
2023-12-29慕振亮
[一、回忆旧知,唤醒经验]
1.回忆长方形和正方形的面积。
师:今天我们来研究平面图形的面积,谁来说说我们已经学过哪些平面图形的面积?
生:长方形和正方形的面积。
师:它们的面积是怎样计算的?
生:长方形的面积=长×宽,正方形的面积=边长×边长。
师:回顾一下,我们在研究长方形和正方形的面积时是怎么做的?
生:用单位面积的小正方形拼摆,看看一行有几个,一共有几行,得出长方形和正方形的面积计算公式。
2.猜想平行四边形的面积。
师:(出示图形,图略)你觉得我们可以怎样研究这个平行四边形的面积呢?
生:继续用单位面积的小正方形拼摆。
生:可以用单位小菱形铺满整个平行四边形,数一数有多少个小菱形。
生:用形状完全一样的小菱形作为面积单位,如果知道一个小菱形的面积,拼摆后就可以得出平行四边形的面积。
师:这位同学会迁移旧知,尝试用菱形作为面积单位拼摆,整个小菱形看起来像“打了折扣”的小正方形面积,给我们很好的启发。还有不同的思路吗?
生:用底和高相乘得出平行四边形的面积。
师:还有不同的想法吗?
生:用两条邻边相乘得出平行四边形的面积。
师:这条边是平行四边形的底,这条边和底边相邻,我们就叫它邻边。老师把你的猜想记下来,那就是底×邻边。
思考:回顾旧知,利用已有知识迁移引出平行四边形面积的探究方法,借助已有学具和基本经验促进对平行四边形面积的理解。
[二、猜想探究,经历过程 ]
1.小组合作,猜想验证。
师:到底哪一种猜想是正确的呢?下面我们来验证一下,请拿出学具,利用学具验证你们的猜想。根据你的计算方法,测量出相关数据,在纸上写出算式和结果。
生:我用的是数格子的方法,先数整格,然后把不够整格的拼起来,凑成整格,这样最后数得28个。
师:这种方法面积有变化吗?
生:面积没有变化,数完后还是28个面积单位,也就是28cm2。
师:还有不同的数的方法吗?
生:我只是数了一行,我把最上面一行左边的半个小格移动到右边,凑成一个整格,一共是7个小方格,因为有4行,都重复了,所以我觉得数出一行,再乘4,就得出面积。
师:根据刚才数的过程,你觉得应该用哪种猜想来计算?
生:数了一行,再数有几行,一行是平行四边形的底,有几行是平行四边形的高,得出平行四边形面积可以用底乘高来表示。
师:经过同学们的验证,我们利用数格子的方法发现,用一行的个数×行数的确能求出平行四边形的面积。(如图1,单位:cm)
思考:在数格子的过程中探寻平行四边形的面积。“通过左右拼移的方法”来解决问题,为后面进一步使用“剪拼割补法”探究新知做了铺垫。这种数是一个从低阶思维到高阶思维的过程,从简易的机械操作到动脑思考,将逐行数变成只数一行,运用乘法进行计算,在实证探究过程中经历了从猜想到验证,从数到计算的动态生成过程,对于培养学生理性精神起着重要的作用。
2.转化图形,推导公式。
师:刚才几个小组的同学都用数的办法,我还发现有的小组用的是剪拼的方法,你们是怎么想到这种方法的呢?
生:一个一个数还是有点麻烦,通过观察,发现如果沿着高剪下来整体平移到右边,就能很容易数出面积。
师:这是一种不错的方法,接下来我们以小组为单位继续深入研究,仔细观察、思考转化后的图形与原来平行四边形有什么联系,能不能根据转化后的图形推导平行四边形的面积计算公式?
生:沿着平行四边形的高剪下左边的直角三角形,然后把这个三角形向右平移,两条斜边重合后拼成一个长方形,长方形的面积是长乘宽,也就是平行四边形的面积。
师:同学们注意到刚才他是沿着什么来剪的吗?
生:沿着平行四边形的高。
师:为什么要沿着高剪呢?
生:因为沿着高剪能保证拼成的新图形是长方形。
师:拼剪后的图形与原来的图形相比,什么变了?什么没变?
生:形状变了,面积大小没有变。
……
思考:我们在此所关注的已不再是如何进行实际度量,而主要是怎么算,如何能够发现转化的方法。这一发展意味着由动手测量转向了动脑思考。
师:刚才同学们都是沿着这条高来剪的,还有其他方法吗?
生:沿着平行四边形的一条高将它剪为两个直角梯形,把其中一个梯形向另一边平移,平移到斜边重合的位置。
师:只要沿着高剪,任意一个平行四边形都可以沿高分成两部分,然后拼成一个长方形。所以平行四边形的面积都可以转化为长方形的面积来求,从而得到:平行四边形的面积=底×高。像这样将平行四边形变成长方形来研究问题的方法叫“转化”。
3.释疑解惑,刨根问底。
师:同学们很好地解决了求平行四边形面积的问题,还记得有同学猜想用底乘邻边的方法来计算平行四边形的面积,能说说你当时是怎样想的吗?
生:长方形可以拉成平行四边形。长方形的面积是相邻的两边相乘,即长×宽,所以我觉得平行四边形面积可以用底×邻边来求。
师:请同学们以小组为单位,操作学具,看看你们有什么发现。
(学生通过操作、展示,发现可以将右边多的部分补到左边,拼成的长方形的面积比原来长方形的面积小)
师:在超级画板演示下,仔细观察平行四边形框架逐步变形的过程,什么在变?什么没有变?
生:平行四边形的底和邻边的长短没有变化,所以周长是不变的。
师:还有什么发现?
生:两邻边夹角变小,会引起高变小,面积也随之变小了。
师:通过刚才的演示,你有什么发现?
生:平行四边形的面积应为底×高,而不是底×邻边,因为两条邻边的夹角会发生变化。
师:如果用“底×斜边”这种猜想算面积的话,那平行四边形的面积会变吗?
生:不会变。
师:想象一下,如果继续这样拉下去,实际面积又会有什么变化?为什么?
生:因为平行四边形的面积等于底乘高,而不是底乘斜边,所以它的面积会一直变小,最后会变成0。
思考:在动态的超级画板演示中,引导学生发现平行四边形边、角的变与不变,从变化中找到引起平行四边形的面积变化的根源。在这个“压扁”的过程中,底没有变化,高在不断变小,导致面积也随之变小,学生由此理解和掌握高的变化会引起面积的变化。
(作者单位:山东烟台高新技术产业开发区益文小学)