把控知识归纳过程,统筹单元教学节奏
2024-09-02陈凤萍
新课标持续深化,转变了以往重视课时教学设计的状况,倒逼单元作为课程最小组织单位,形成结构化单元教学设计,实现学生核心素养的有效培养。在单元教学设计中,需体现整合化、结构化等特点,与数学核心素养培养具有一致性目标。一个单元需要安排多个课时,教师可以总结归纳单元课时知识点,并加以整合,把握单元教学节奏,由此中心向外拓展,构建数学知识体系,锻炼学生数学思维能力的同时提升其数学核心素养。本文以人教版五年级上册第六单元“多边形的面积”为例,归纳总结各个课时的知识点,找出各个知识点之间的联系,加以整合,提高单元教学实效性。
一、教材分析
“多边形的面积”作为“图形和几何”领域的重要组成部分,其安排在人教版五年级上册第六单元,包含“平行四边形的面积”“三角形的面积”“梯形的面积”“组合图形的面积”四个内容。在此之前,学生已经掌握了长方形、正方形基本图形面积的计算方法,为“多边形的面积”学习奠定了基础。此外,“多边形的面积”单元学习为圆的面积、立体图形的表面积以及体积等知识点的学习奠定基础。
二、学情分析
“多边形的面积”为五年级课程,学生在此之前已经掌握了基本图形面积的计算公式,同时也掌握了数格子法、割补法,使学生能够快速掌握本单元知识点。基于小学生年龄特征,学生思维能力处于快速发展阶段,教师需采用多种教学方法引导学生实现思维的过渡,即从具象逻辑思维过渡到抽象逻辑思维。小学生拥有一定的空间想象力,但未形成概念,对图形的拼接转化难以想象,无法完成多边形面积计算公式的推导。本单元学习旨在帮助学生掌握知识归纳的方法,基于已学知识点探索新知,逐渐完善学生的知识体系。
三、教学目标
1.运用转化思想:学习掌握数格子法、割补法等图形拼接方法,完成图形间转化,从而推导出多边形面积计算公式,并利用面积计算公式成功计算多边形面积。
2.发展空间观念:通过观察、分析、操作等实现空间观念的有序发展,提高问题解决能力。
3.培养探索创新精神:通过不断地探索掌握单元新知,并将数学与生活相联系,实现探索创新精神的培养。
四、教学重难点
教学重点:学生掌握数格子法、割补法等方法,将复杂的图形转化为简单的图形,利用简单图形的面积计算公式,加以组合,从而计算出复杂图形的面积。
教学难点:培养学生多角度思考问题的能力以及转化思想;理解多边形面积计算公式推导过程。
五、教学过程
(一)导入环节
1.回顾知识点
出示课件(长方形、正方形的图片),让学生回答长方形和正方形的面积计算公式。
教师:同学们,你们还记得长方形、正方形的面积计算公式吗?
学生A:长方形的面积计算公式:长方形面积=长×宽。
学生B:正方形的面积计算公式:正方形面积=边长×边长。
教师:在学习长方形、正方形面积时,采用什么方法得到的呢?
学生A:数格子方法。
教师再次出示平行四边形图片。
教师:同学们,我们该如何计算平行四边形的面积呢?
学生A:可以采用数格子方法。
学生B:也可以采用割补法。
教师:是的,我们可以利用以往学过的方法计算多边形的面积。
(设计意图:“温故而知新”是课堂教学的重要内容,通过对已学知识点的回顾,能够再次巩固以往知识点,而且为新知的探索奠定了基础。)
2.新课导入
教师:同学们观察这两个花坛(长方形花坛、平行四边形花坛),谁能说一下两者的面积大小。
学生A:两个花坛的大小一致。
学生B:不对,长方形花坛面积大于平行四边形花坛面积。
学生C:不是这样的,是平行四边形花坛面积大于长方形花坛面积。
教师:哦,同学们都有着不同的见解,那我们该怎么验证你们的猜想呢?如何计算平行四边形花坛的面积呢?
(设计意图:利用生活中的实物,降低数学知识的抽象感,便于学生将数学与生活相联系,从而激发学生探究数学知识的欲望。)
(二)动手实践——平行四边形面积计算
1.数一数
教师:那同学们知道长方形花坛面积的计算方法吗?
学生A:长方形花坛面积的计算方法为长×宽。
教师:那大家知道如何计算平行四边形花坛的面积吗?
学生B:可以采用数格子方法,以长方形花坛为基础,长为6m,宽为4m;按照数格子方法将长方形花坛按比例画出相应的小方格,一个小方格子的边为1m(见图1);再将平行四边形花坛的边长、角度等进行测量,其中不满一格都按照整格计算,由此可获得平行四边形面积(见图2)。
教师:通过这位同学的数格子方法计算出的平行四边形花坛面积,和长方形花坛面积相比较,两者的大小如何?
学生(异口同声):长方形花坛面积和平行四边形花坛面积相等。
教师:那我们可以采用其他方法计算平行四边形面积吗?
学生C:可以采用割补法计算。
教师:那思考一下,数格子方法可以广泛运用在多边形面积的计算中吗?
学生D:数格子方法并不适用于任何图形面积的计算,如果说图形过于复杂,则不适合用数格子的方法。
2.剪一剪,拼一拼
教师:有同学提议利用割补法实现平行四边形面积的计算。平行四边形是可以随意切割的吗?
学生A:应该是可以随意切割的吧。
学生B:不能随意切割。
教师:那我们动手操作一下,选择切割线,把平行四边形切割后,自行计算一下平行四边形。
学生划分为多个小组,在小组内进行平行四边形的切割、平移操作。
教师:哪个小组学生计算出平行四边形的面积了?
学生A:我们小组算出来了。
教师:其他小组有没有算出来呢?如果没有那我们请这组成员来分享。
学生A:我们先以平行四边形的对角线为切割线,但得到的图形还是平行四边形,说明沿着平行四边形对角线切割,无法计算出平行四边形面积。而以平行四边形的高作为切割线,将直角三角形部分平移至平行四边形的另一侧,确保平行四边形的斜边和直角三角形的斜边重合,形成新的图形——长方形。并利用长方形面积计算公式进行计算,得到长方形面积值,也就是平行四边形的面积(见图3)。
学生B:我们小组也算出来了,以平行四边形上下两条边的中点作一垂线,并沿着中线切割,将平行四边形的一半向右平移,确保平行四边形两个斜边重合,得到长方形。
教师:同学们,你们知道这种切割、平移的过程体现了哪种思想吗?
学生纷纷摇头。
教师:将平行四边形转变为长方形的过程体现了转化思想,这种思想在多边形面积计算中十分重要。
教师:同学们,我们再来观察一下长方形和平行四边形,你能看出两者的关系吗?
学生A:长方形的长等于平行四边形的底。
学生B:长方形的宽等于平行四边形的高。
教师:那谁来说一下平行四边形面积的计算公式呢?
学生C:因为知道长方形的面积计算公式,也知道长方形长、宽和平行四边形底、高的关系,所以平行四边形的面积=底×高。
教师:这位同学说得不错,平行四边形的面积=底×高。(板书:S=a×h,教师告知学生每个字母代表的含义:S为面积,a为底,h为高)
教师:在推导平行四边形面积计算公式的过程中,除了长方形的长、宽与平行四边形底、高相等的特征外,还有哪些特征呢?
学生A:切割后图形的面积与原平行四边形面积相等。
学生B:拼成长方形的面积与原平行四边形面积相等。
(三)思考应用——三角形和梯形面积计算
1.三角形面积计算
教师:我们学习了平行四边形面积的计算方法以及计算公式的推导,那我们应如何计算三角形面积呢?
学生A:可以采用数格子的方法计算。
学生B:也可以采用割补法计算。
学生C:不能采用数格子方法,如果是直角三角形、等腰三角形等特殊三角形,可以采用数格子方法,如果是普通三角形,应用数格子方法比较烦琐,最终计算的面积不准确。
教师:那我们采用割补法就可以了吗?
学生D:我觉得采用割补法也存在和数格子方法一样的情况,不利于三角形面积的计算。
教师:那我们该如何计算三角形的面积呢?
教师为学生准备多个三角形。
学生A:我采用的拼接法,用笔将三角形的形状位置描画出来,并将此三角形旋转180°,形成平行四边形,即平行四边形面积等于两个三角形的面积,根据平行四边形面积计算公式反推三角形面积计算公式,即三角形面积=底×高÷2。(板书:S=a×h÷2。)
教师:同学们,按照平行四边形面积计算公式,通过动手操作、思考分析推导出三角形面积计算公式,那我们总结一下,三角形面积计算公式通过什么方法得到的呢?
学生C:利用的是转化思想,三角形通过拼接、割补、平移、旋转等操作,转化为以往学过的图形,即长方形、平行四边形;并根据以往图形面积计算公式反推出三角形面积计算公式,同时要验证一下特殊三角形、普通三角形是否都适用三角形面积计算公式。
(设计意图:在推导三角形面积公式时,教师依旧引导学生思考,利用已经掌握的割补法、拼接法等图形转化方法,将未知的三角形面积知识转化为熟悉图形的面积计算公式,从而获得三角形面积计算公式。整个学习过程,锻炼学生独立自主运用转化思想的能力,促使学生深化自身的知识归纳能力。)
2.梯形面积计算
教师:同学们,让我们看一下这个图形,大家认识吗?(出示梯形)
学生:这是梯形。
教师:我们已经学习了长方形面积、平行四边形面积以及三角形面积的计算公式,也掌握了面积计算公式的推导过程,让我们思考一下,梯形的面积该如何计算呢?
(教师给予学生一定的思考时间)
学生A:沿着梯形的对角线切割,形成两个三角形,计算两个三角形的面积,从而推导出梯形面积计算公式。
学生B:可以采用拼接法,将梯形旋转180°,形成一个平行四边形,并依据平行四边形面积计算公式推导出梯形面积计算公式。
学生C:可以将梯形切割为一个长方形和两个直角三角形,通过计算长方形面积、两个直角三角形面积,从而推导出梯形面积计算公式。
教师:同学们分别说了自己的想法,那我们分小组验证一下你们的猜想是否正确。
小组A:以对角线切割梯形,梯形的上底、下底分别是两个三角形的底,根据三角形面积=1/2底×高;梯形面积=两个三角形面积之和=1/2上底×高+1/2下底×高=1/2(上底+下底)×高。
小组B:原梯形旋转180°后,获得一个平行四边形,依据平行四边形面积公式,即平行四边形面积=底×高;平行四边形由两个梯形组成,其中平行四边形的底是梯形上底、下底的和,所以梯形面积=1/2平行四边形面积,进而推导出梯形面积计算公式=1/2底×高=1/2(上底+下底)×高。
教师板书:S=1/2(a+b)h。
教师:经过同学们的猜想,动手验证,从而推导出了梯形面积计算公式。
(设计意图:学生在推导平行四边形面积计算公式时,掌握了割补法、拼接法等方法,并在三角形面积、梯形面积学习中,能够独立自主地完成面积计算公式推导,提高学习效果。)
(四)作业设计
作业一:平行四边形面积计算的相关习题。
作业二:三角形面积计算的相关习题。
作业三:梯形面积计算的相关习题。
作业四:出示一个组合图形,让学生独立自主完成面积计算。
六、教学反思
在“多边形面积”教学中,教师不仅要注重单一课时内容的讲解,还要将单元内多个课时加以整合,提炼多个课时的关联知识点,加强单元内各个课时的联系,提高单元教学效果。“多边形面积”单元教学中,教师侧重于学生独立自主、知识归纳总结等综合能力的培养,转变自己的角色定位,提出相应的问题,让学生联想、分析、验证、总结,逐渐完成教学知识点的归纳,由此可加深学生对“多边形面积”知识点的理解。此外,教师在教学中给学生留有充足的探索时间,学生通过知识的自我探索、归纳进一步扎实掌握数学知识。值得注意的是,教师要掌握好单元教学节奏,引导学生找到单元教学的连接点,增强单元教学实效性。
(作者单位:福建省龙岩体育运动学校)
编辑:陈鲜艳