文|王扣蘭 張云杰
【教學內(nèi)容】
蘇教版五年級上冊第108、109 頁。
【教學過程】
一、創(chuàng)設情境,鋪墊規(guī)律
師:今年是建黨100 周年,同學們用自己的巧手表達了對祖國的熱愛?;仡櫋袄@線釘子板”制作的過程,想一想:什么決定了你所繞圖形面積的大小?
生:我繞的第一幅圖,發(fā)現(xiàn)邊上的釘子越多,五角星的面積越大。
生:我同意,但我有補充。我繞的第二幅圖,發(fā)現(xiàn)里面的釘子越多,五角星就越大,外面的圓及整幅圖也相應就越大。
師:說得都有道理,老師從你們的“繞線釘子板”上“聞”到了一絲數(shù)學的味道。其實數(shù)學味更濃的釘子板還是我們的老朋友,(出示學具)這節(jié)課我們就借助它來研究釘子板上的多邊形。
【設計意圖:時值建黨100 周年,學生利用假期以一幅幅精美的“釘子板繞線畫”來表達自己的情感?!皬慕?jīng)驗中學習,經(jīng)驗是一切有價值的訓練的源泉”,從學生的行為操作活動經(jīng)驗出發(fā),以一個關鍵問題“什么決定了你所繞圖形面積的大小”打開學生的思維,幫助學生認識知識的起點,激發(fā)學生的學習興趣?!?/p>
二、實踐研究,初探規(guī)律
1.起點認知。
師:老師在釘子板上圍了兩個平面圖形:三角形(圖①)和梯形(圖②)。你能數(shù)數(shù)它們邊上的釘子數(shù)嗎?
(學生數(shù),教師隨即板書)
師:如果每兩個釘子之間的距離是1cm,那你還知道什么呢?
生:每個小正方形的面積是1cm2。
生:三角形的面積是2cm2。
生:梯形的面積是3cm2。
(根據(jù)學生的回答完善板書《學習單1》)
2.觀察發(fā)現(xiàn)。
師:觀察黑板上的這兩組數(shù)據(jù),你有什么發(fā)現(xiàn)?
生:面積是釘子數(shù)的一半。
師:僅僅根據(jù)這兩個圖形,能肯定這個發(fā)現(xiàn)嗎?(不一定)是的,這僅僅是你們的猜想,我們還需要更多的數(shù)據(jù)來驗證與支持。
3.驗證猜想。
(1)研究例題的后兩個圖形。
師:這里還有一個五邊形(圖③)和一個平行四邊形(圖④),請數(shù)一數(shù)、算一算、填一填《學習單1》,想一想這樣的規(guī)律還成立嗎?
學習單1
(學生獨立探究并交流匯報,后兩個圖形的數(shù)據(jù)也能證明猜想。同時,引導學生關注這些圖形的面積除了可以計算之外,還可以數(shù)一數(shù),特別是第三個圖形,用數(shù)一數(shù)的方法更簡單)
(2)研究課前自己圍的圖形。
師:現(xiàn)在這四個圖形都能證明我們的猜想,那是不是所有圖形都存在這樣的規(guī)律呢?請同學們拿出課前圍的平面圖形(如下圖),也請你數(shù)一數(shù)、算一算,然后填一填《學習單1》,思考:這樣的規(guī)律還成立嗎?
(學生獨立計算,教師巡視收集資源:圖形內(nèi)部只有1 枚釘子:符合規(guī)律;圖形內(nèi)部釘子數(shù)不是1:不符合規(guī)律。組織交流,分別請兩名學生代表上臺匯報。如下圖)
4.比較歸納。
師:為什么老師畫的圖形都符合規(guī)律,而你們畫的圖形,有的符合,有的不符合呢?小組觀察《學習單1》上的四幅圖,再對比大屏上的四幅圖,有什么想說的?
生:我發(fā)現(xiàn)老師畫的圖形里面都只有1 枚釘子,我們畫的符合規(guī)律的圖形里面也只有1 枚釘子。
生:我同意,但我有補充。我發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)律的圖形,里面要么沒有釘子,要么有2 枚釘子。
小結(jié):看來多邊形的面積,除了與邊上的釘子數(shù)有關,還與它內(nèi)部的釘子數(shù)有關。當多邊形內(nèi)部的釘子數(shù)是1 時,多邊形的面積是多邊形邊上釘子數(shù)的一半。
師:當多邊形內(nèi)只有1 枚釘子時,用n 表示多邊形邊上的釘子數(shù),S 表示多邊形的面積,那么S=n÷2。
5.內(nèi)化運用。
師:這一數(shù)學規(guī)律,是我們用多個例證一步一步探究而得的。那它有什么用呢?這是李明課前圍的一只“茶壺”,你知道這只“茶壺”的面積嗎?
生:3.5cm2。
師:你怎么這么快就知道的?
生:這個“茶壺”內(nèi)部釘子數(shù)是1,邊上的釘子數(shù)是7,所以面積是3.5cm2。
師:求“茶壺”的面積,如果用數(shù)或者算的方式,你感覺如何?
生:感覺比較困難。
師:請你評價一下這個規(guī)律。
生:這個規(guī)律能幫助我們快速解答釘子板上的多邊形面積。
6.總結(jié)板書。
師:回顧規(guī)律得到的過程,我們是怎樣一步一步走過來的?
(總結(jié)板書:觀察—比較—猜想—驗證—總結(jié)—運用)
【設計意圖:波利亞曾說“學習任何知識的最佳途徑,是自己去發(fā)現(xiàn)。因為這種發(fā)現(xiàn)理解最深刻,也最容易掌握其中的內(nèi)在規(guī)律、性質(zhì)和聯(lián)系?!苯處熯m時制造了一個認知沖突,“到底什么樣的圖形才符合規(guī)律呢”,學生通過觀察比較,發(fā)現(xiàn)需要添加一個條件。這個環(huán)節(jié)不僅激發(fā)了學生刨根問底的探究熱情,還為后面研究a≠1 做好鋪墊。此環(huán)節(jié)教師適當?shù)胤觯寣W生初步經(jīng)歷了探索規(guī)律的一般過程:觀察—比較—猜想—驗證—總結(jié)—運用,也讓學生在自主歸納規(guī)律的同時,提升了符號意識、數(shù)據(jù)分析觀念等。另外,教師特別注重評價研究:生生互評“我同意,但我有補充”;師生互評“你怎么這么快就知道的,你感覺如何”;過程評價“請你評價一下這個規(guī)律”,這樣的評價性語言讓課堂更有張力,更有深度。】
三、分組合作,拓展規(guī)律
1.合力探索。
師:用這個方法,我們探索出了內(nèi)部只有1 枚釘子的規(guī)律,那接下來你覺得可以繼續(xù)研究什么?
生:內(nèi)部有2 枚釘子的多邊形。
師:你們準備怎樣研究呢?
生:我建議小組合作,團隊的力量比較大。小組內(nèi)四個人分別在釘子板上圍一個不一樣的內(nèi)部有2 枚釘子的多邊形,數(shù)一數(shù)、填一填,然后把其中三個人的研究數(shù)據(jù)合起來探索出規(guī)律,最后用這個規(guī)律來驗證第四個人的圖。
(小組合作,借助《學習單2》進行探究,教師巡視指導)
2.小組匯報。
交流匯報:小組上臺匯報,展示四幅圖形及《學習單2》,介紹小組的研究過程,說說小組的發(fā)現(xiàn),其他小組及時補充。
學習單2
得出結(jié)論:當多邊形內(nèi)有2枚釘子時,S=n÷2+1。
3.數(shù)形結(jié)合。
利用多媒體技術展示多邊形邊上的釘子數(shù)不變,面積與內(nèi)部釘子數(shù)的變化。明確S=n÷2+1 中,“+1”加的是哪部分?
【設計意圖:“要想走得快,就一個人走;要想走得遠,就結(jié)伴而行”。學生已經(jīng)有了a=1 的探究經(jīng)驗,接下來自然而然地產(chǎn)生了a=2的探究內(nèi)需,探究的形式是引導學生組成學習共同體,開展合作學習、互助式學習,讓學生真正站在學習的正中央。】
四、推動內(nèi)驅(qū),完善規(guī)律
1.類比推理。
師:你還想研究什么?
生:內(nèi)部有3 枚釘子、4 枚釘子、0 枚釘子……
師:根據(jù)內(nèi)部有1 枚釘子和2枚釘子的規(guī)律,先猜猜內(nèi)部有3枚釘子的規(guī)律可能是什么樣的?
生:S=n÷2+2。
2.分組研究。
師:以小組為單位展開研究,開始前先明確活動要求。
活動要求:(1)議一議:每個小組確定一個研究主題;(2)畫一畫:小組成員按照研究主題完成《學習單3》;(3)理一理:組長收集并匯總成員研究信息;(4)說一說:觀察表格,小組交流,共同匯報研究成果。
(學生小組合作探究并完成《學習單3》)
學習單3
得出結(jié)論:當多邊形內(nèi)有__枚釘子時,S=______。
3.交流成果。
分組匯報:釘子板內(nèi)部有0枚釘子時,S=n÷2-1;釘子板內(nèi)部有3 枚釘子時,S=n÷2+2;釘子板內(nèi)部有4 枚釘子時,S=n÷2+3。
師:照這樣寫下去,5 枚呢?6枚呢?10 枚呢?你有什么發(fā)現(xiàn)?
生:前面都是n÷2;后面加的數(shù)比內(nèi)部釘子數(shù)少1。
師:你能用一個簡潔的表達方式概括出這里所有的規(guī)律嗎?
生:釘子板內(nèi)部有a 枚釘子時,S=n÷2+a-1。(板書)
4.深化認知。
師:下面,我們用一組動畫來感受規(guī)律的由來。
五、運用規(guī)律,拓展認知
1.運用規(guī)律。
師:下圖中喇叭、小貓、小狗的面積各是多少?
生:喇叭邊上釘子數(shù)是8,內(nèi)部釘子數(shù)是0,則S=8÷2-1=3cm2。
生:小貓邊上釘子數(shù)是20,內(nèi)部釘子數(shù)是2,則S=20÷2+1=11cm2。
生:小狗是兩個多邊形的組合。身體面積:S=12÷2-1=5cm2;尾巴面積:S=4÷2-1=1cm2;總面積:5+1=6cm2。
2.回顧過程。
師:回顧探索和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程,你有什么體會?
(學生自由說)
3.拓展規(guī)律。
師:同學們,今天所學的規(guī)律也叫“皮克定理”。我們一起來看看關于“皮克定理”的微視頻。說一說,有哪些異同點?
生:表示面積、內(nèi)部釘子數(shù)和邊上釘子數(shù)的字母不一樣,但規(guī)律的本質(zhì)內(nèi)涵是一樣的,都是用“邊上釘子數(shù)÷2+內(nèi)部釘子數(shù)-1”。
師:真是一群會思考、能探究、善總結(jié)的孩子!通過一節(jié)課的努力,不僅探索出大數(shù)學家皮克發(fā)現(xiàn)的定理,還能靈活運用。老師希望你們能保持這樣的探索熱情,一直這么深度思考下去!
【設計意圖:教師是學生的鏡子,學生是教師的影子,教師關注什么,學生就能得到什么。探索規(guī)律,重在探索二字,讓學生學會思維,經(jīng)歷過再三的思考直至它在個人經(jīng)驗中生根。整節(jié)課,學生經(jīng)歷了“發(fā)現(xiàn)—會發(fā)現(xiàn)—愛發(fā)現(xiàn)”的學習過程,尋幽探徑,這樣的學習過程、發(fā)現(xiàn)過程是學生自己創(chuàng)生的,如此便是深度學習?!?/p>