文/惠州市惠陽(yáng)區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué) 汪建華
看一看,比一比,你發(fā)現(xiàn)了什么?
圓的面積比圓外的正方形面積小,比圓內(nèi)的正方形面積大。
(一)聯(lián)系生活,情景導(dǎo)入。師:在奇妙的數(shù)學(xué)王國(guó)里,圓形與正方形的關(guān)系非常密切,在中國(guó)建筑中經(jīng)常能見(jiàn)到外方內(nèi)圓和外圓內(nèi)方的設(shè)計(jì)(出示圖),今天這節(jié)課我們就來(lái)研究圓與正方形之間的關(guān)系。(設(shè)計(jì)意圖:從生活中熟悉的圖形抽象出圓與外切正方形、內(nèi)接正方形的例子,明確本課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。直截了當(dāng),讓學(xué)生體驗(yàn)生活處處有數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)來(lái)源于生活)
(二)探索研究,理解掌握
1.研究外方內(nèi)圓
環(huán)節(jié)一:(出示四道練習(xí)題,讓學(xué)生完成)
(1)正方形的邊長(zhǎng)為4cm,求圓的面積是多少平方厘米?
(2)正方形的面積為 36cm2,求圓的面積是多少平方厘米?
(3)正方形的面積為60cm2,求圓的面積是多少平方厘米?
環(huán)節(jié)二:(學(xué)生完成后提供學(xué)習(xí)紙,讓學(xué)生探究圓與正方形的面積關(guān)系,把發(fā)現(xiàn)寫(xiě)下來(lái))
把剛才3 題的數(shù)據(jù)填在表上,比較圓的面積和正方形的面積,你有什么發(fā)現(xiàn)嗎?
(設(shè)計(jì)意圖:這個(gè)環(huán)節(jié)三道題由易到難,層層深入,讓學(xué)生明白,求圓的面積,除了知道圓的半徑、直徑、周長(zhǎng)以外,如果知道圓的外切正方形,一樣能求這個(gè)圓的面積。圓的面積=外切正方形的面積÷4×π。另外從淺層次的三道題,當(dāng)學(xué)生把每題的圓的面積與正方形的面積一對(duì)比,不難發(fā)現(xiàn):盡管三道題都不同,但是圓的面積÷外切正方形的面積=0.785,說(shuō)明圓的面積與其外切正方形的面積的比例是與圓的大小無(wú)關(guān))
環(huán)節(jié)三:探究圓的面積÷外切正方形的面積=0.785 的本質(zhì)。
如果圓的半徑是r,圓的面積=_______,正方形面積=_______,圓的面積÷正方形的面積=___。(設(shè)計(jì)意圖:本環(huán)節(jié)給學(xué)生提供一定的思路,讓學(xué)生帶著問(wèn)題有方向地思考、探究。通過(guò)探究發(fā)現(xiàn):圓的面積 =πr2,正方形的面積 =2r×2r=4r2,所以圓的面積÷正方形的面積 =πr÷4r=π/4=0.785,從而發(fā)現(xiàn)兩個(gè)圖形的商是和半徑無(wú)關(guān)的,也就是圓的大小無(wú)關(guān)。而且商是一個(gè)定值0.785。從而讓學(xué)生清楚圓的面積=外切正方形的面積×0.785 這一數(shù)學(xué)規(guī)律)
環(huán)節(jié)四:針對(duì)練習(xí)
四張邊長(zhǎng)都是12cm 的正方形鐵皮,分別按照下圖剪下不同規(guī)格的圓片,哪張鐵皮剩下的廢料多?(設(shè)計(jì)意圖:有針對(duì)性的練習(xí)能夠加深學(xué)生的印象,鞏固所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,同時(shí)讓學(xué)生體驗(yàn)圓的面積= 外切正方形的面積×0.785 這一規(guī)律的簡(jiǎn)易、快捷)
(一)在數(shù)形結(jié)合中悟方法。我們都知道圓的面積公式為S=πr2,運(yùn)用面積公式求圓的面積,關(guān)鍵是先求圓的半徑。然而,我們經(jīng)常會(huì)遇到一些題目,不能直接求出圓的半徑,但如果能巧妙靈活地利用r2,問(wèn)題也會(huì)迎刃而解。
(二)在比較分析中找關(guān)系。圓與正方形之間的大小關(guān)系通過(guò)觀察得到,但不能準(zhǔn)確地刻畫(huà)。因此,要借助研究數(shù)據(jù),在比較分析中發(fā)現(xiàn)它們之間的關(guān)系。例如,教師以表格的形式出示學(xué)生的研究數(shù)據(jù),然后經(jīng)過(guò)比較分析,學(xué)生發(fā)現(xiàn)了圓的面積與外切正方形的面積之間的比值是0.785,即圓的面積是它的外切正方形面積的78.5%。當(dāng)學(xué)生研究圓的面積與內(nèi)接正方形的面積時(shí),再次引導(dǎo)學(xué)生比較分析,從而發(fā)現(xiàn)了圓的面積與它的內(nèi)接正方形的面積之間的比是157:100。最后對(duì)圓的面積與它的外切、內(nèi)接正方形的面積這三者再次進(jìn)行比較分析,發(fā)現(xiàn)了它們之間的關(guān)系是:4r2>3.14r2>2r2。
(三)在多種策略中提技巧。有關(guān)圓與正方形的面積知識(shí)靈活多變,而且解題策略有多種。如其中的練習(xí)題求哪張鐵皮剩下的廢料多,我們可以根據(jù)提供的條件分別求出正方形的面積與所有圓的面積,相減后再比較大小,也可以先求出圓的面積或正方形的面積,再根據(jù)它們之間的關(guān)系求另一個(gè)圖形的面積,相減再比較,還可以先求出正方形的面積,再根據(jù)它的內(nèi)切圓形的面積是的0.785 得到圓形的面積,相減后比較大小,可以用不同的方法解題。