文|談 瑩
【教學(xué)內(nèi)容】
蘇教版五年級上冊第7、8頁。
【教學(xué)過程】
師:同學(xué)們,我們已經(jīng)掌握了計算長方形和正方形面積的方法?;貞浺幌?,長方形和正方形的面積是怎么計算的?
生:長方形的面積是長乘寬,正方形的面積是邊長乘邊長。
師:瞧,這是什么圖形?(平行四邊形)關(guān)于“平行四邊形”,你覺得平行四邊形面積的大小會與什么有關(guān)呢?(如圖1)
圖1
生:平行四邊形的面積與底和高有關(guān)。
生:平行四邊形的面積與長邊和短邊有關(guān)。
師:是這樣嗎?今天這節(jié)課我們就一起來研究它。
【設(shè)計意圖:在研究平行四邊形的面積之前,學(xué)生已經(jīng)在三年級時積累了很多“計算長方形和正方形面積”的經(jīng)驗,在四年級認(rèn)識平行四邊形時又積累了“把一張平行四邊形紙剪成兩部分,再拼成一個長方形”的經(jīng)驗。眾所周知,長方形是特殊的平行四邊形,因此,在“平行四邊形面積”的導(dǎo)入環(huán)節(jié),選擇復(fù)習(xí)引入,激活學(xué)生的已有知識和經(jīng)驗。對于平行四邊形的面積公式,在課前調(diào)查中,不少學(xué)生已經(jīng)知道了是底乘高,個別學(xué)生會因為長方形面積公式的負(fù)遷移,認(rèn)為是長邊乘短邊。因此,直接拋出問題:你認(rèn)為平行四邊形的面積與什么有關(guān)?在探究之前的回答都是一種猜想,具體與什么有關(guān),有什么樣的關(guān)系,還需要進(jìn)一步探究?!?/p>
師:剛剛有同學(xué)認(rèn)為平行四邊形的面積與底和高有關(guān),還有同學(xué)認(rèn)為與長邊和短邊有關(guān),究竟與什么有關(guān)呢?有什么樣的關(guān)系呢?想怎樣探究呢?老師給每個小組準(zhǔn)備了一些學(xué)習(xí)材料,我們一起看一看!
(學(xué)習(xí)材料:形狀各不相同的平行四邊形紙4張,剪刀,透明方格紙,可活動的平行四邊形)
師:在研究時,你可以借助這些材料幫助你證明平行四邊形的面積與什么有關(guān),有什么樣的關(guān)系。也可以借助學(xué)習(xí)材料幫助你證明平行四邊形的面積與什么無關(guān)。選擇你們喜歡研究的問題,開始四人小組探究吧!
(學(xué)生操作交流)
【設(shè)計意圖:學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)是一個生動活潑的、主動的和富有個性的過程。這節(jié)課主要探究平行四邊形的面積計算公式,但很多學(xué)生在課前就已經(jīng)知道了平行四邊形的面積等于底乘高,不僅如此,還有很多學(xué)生知道了如何轉(zhuǎn)化平行四邊形得出計算公式。既然如此,不妨給學(xué)生提供一些學(xué)習(xí)材料,把探究的主動權(quán)交給學(xué)生,激發(fā)學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)積極性。在探究問題的過程中,讓已經(jīng)掌握知識和技能的學(xué)生帶動對平行四邊形面積計算還不熟悉的學(xué)生,讓學(xué)生自主探索、互助交流,潛移默化地提高學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)合作意識。】
師:哪個小組先來分享?
組1:我們組通過操作,認(rèn)為平行四邊形的面積與底和高有關(guān)。(如圖2)把這個平行四邊形分成一個直角三角形和一個直角梯形,然后平移直角三角形,就拼成了一個長方形。長方形的長就等于平行四邊形的底,長方形的寬就等于平行四邊形的高,平行四邊形的面積就等于長方形的面積,所以平行四邊形的面積等于底乘高。你們同意我們的想法嗎?誰還有補(bǔ)充?
圖2
組2:我們組也想到了剪、移、拼,但是我們剪的位置不同,(如圖3)我們把平行四邊形分成了兩個直角梯形,然后平移一個直角梯形,也拼成了長方形。長方形的長等于平行四邊形的底,長方形的寬等于平行四邊形的高,平行四邊形的面積等于底乘高。誰還有補(bǔ)充?
圖3
師:大家的剪、拼方法不完全相同,這些方法之間有相同的地方嗎?
生:都是沿著平行四邊形的高把平行四邊形分成了兩部分。
生:都用到了平移。
師:為什么要沿著平行四邊形的高分割平行四邊形?
生:因為沿著高分割,才會出現(xiàn)四個直角,有四個直角才會變成長方形。如果斜著分割,拼出來的還是平行四邊形。
師:將平行四邊形通過“剪、移、拼”變成長方形,這個過程就叫轉(zhuǎn)化。那老師還想問大家一個問題:任何一個平行四邊形都能像這樣轉(zhuǎn)化成長方形嗎?轉(zhuǎn)化得到的“長方形”與“平行四邊形”有怎樣的聯(lián)系?把你們剛剛研究的平行四邊形放在一起再比較一下,討論討論。
(小組交流)
生1:我們小組討論后發(fā)現(xiàn)我們幾個人的平行四邊形都不一樣,卻都能轉(zhuǎn)化成長方形。因為平行四邊形都會有底和高,只要沿著高剪,經(jīng)過平移就一定能轉(zhuǎn)化成長方形。
生2:在轉(zhuǎn)化前后,平行四邊形的形狀改變了,但面積沒有變。所以求平行四邊形的面積就等于求長方形的面積,而長方形的長等于平行四邊形的底,長方形的寬等于平行四邊形的高。所以平行四邊形的面積等于長方形的面積等于長乘寬就等于底乘高。
生3:我有補(bǔ)充,如果是這樣的平行四邊形,沿著豎著的高分割后,無法直接平移成長方形,但我們組想到了另一個方式,我們從上面分割成上下兩部分,將上面的直角三角形平移過來就變成了長方形。所以,平行四邊形的面積還可能是這條底乘這條底邊上的高。(如圖4)
圖4
師:像這樣想下去,所有的平行四邊形都能轉(zhuǎn)化成長方形。算一算,這個平行四邊形的面積有幾種方法計算?(如圖5)
圖5
生4:兩種方法:15×8=120cm2,或者10×12=120cm2。
師:兩種方法的背后是兩種轉(zhuǎn)化方式。(如圖6)看來,平行四邊形的面積不只有一個底乘它對應(yīng)的高,還可能是另一個底乘對應(yīng)的高。
圖6
師:有沒有小組研究了平行四邊形與什么無關(guān)?
生5:我們組研究了平行四邊形的面積與長邊和短邊的關(guān)系。同學(xué)們請看:(如圖7)這里有一個長6厘米、寬5厘米的長方形,根據(jù)長方形的面積公式,可以算出這個長方形面積是30平方厘米。我這里還有一個長邊6厘米、短邊5厘米的平行四邊形,如果平行四邊形的面積是長邊乘短邊,那平行四邊形的面積就應(yīng)該是30平方厘米,我們通過數(shù)方格驗證之后,發(fā)現(xiàn)平行四邊形的面積小于30平方厘米。所以平行四邊形的面積肯定不是長邊乘短邊。
圖7
師:為了讓大家看得更清楚,老師還帶來一個透明方格紙,請仔細(xì)瞧,(如圖8)長方形被拉動成平行四邊形的過程中,什么變了?什么沒變?
圖8
生:高變了,面積也變了。
生:長邊和短邊都沒有變,周長也沒有變。
師:這就是為什么平行四邊形的面積不能用長邊乘短邊的原因,在平行四邊形被拉成長方形的過程中,長邊和短邊始終沒有變化,但是面積變了。
師:經(jīng)過今天的研究和發(fā)現(xiàn),如果用S表示平行四邊形的面積,用a和h分別表示平行四邊形的底和高,那面積公式可以怎么表示?
生:S=a×h。
【設(shè)計意圖:數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)往往會經(jīng)歷從具象到抽象、從特殊到一般、由感性上升為理性的過程。結(jié)合學(xué)生將平行四邊形通過“剪、移、拼”變成長方形的具象,教師適時提出問題“不同的剪拼方法之中有什么相同的地方?”“為什么要沿著高剪?”從具體的轉(zhuǎn)化操作中凸顯轉(zhuǎn)化的本質(zhì),思考平行四邊形和轉(zhuǎn)化得到的長方形之間的聯(lián)系是“形狀變了,但面積不變”,將復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為簡單的問題。接著,教師又提出新的問題“是不是任何一個平行四邊形都能像這樣轉(zhuǎn)化成長方形?”引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷從特殊到一般的演繹推理,發(fā)現(xiàn)不只手中的平行四邊形可以轉(zhuǎn)化成長方形,所有的平行四邊形都能等積轉(zhuǎn)化,由感性上升到理性。最后探討“平行四邊形被拉動成長方形時,什么改變了,什么沒變?”學(xué)生的學(xué)習(xí)材料中有可活動的平行四邊形和透明方格紙,鼓勵學(xué)生對錯誤的直覺“認(rèn)為平行四邊形面積會是長邊乘短邊”進(jìn)行修正,并給出圖8,讓學(xué)生思考發(fā)現(xiàn)平行四邊形被拉動前后,周長不變,面積隨著高的變化而變化。整個師生交流過程緊緊圍繞學(xué)生的探究和對問題的思辨,為理性思考埋下種子?!?/p>
師:知道了平行四邊形的面積公式,我們來解決一些問題。
【設(shè)計意圖:在練習(xí)中往往只會給出平行四邊形的一條底和對應(yīng)的高,學(xué)生不用思考只要記得公式就能正確計算結(jié)果,缺失了思維的鍛煉。因此,第一題每個平行四邊形都給出了三個數(shù)據(jù),讓學(xué)生結(jié)合今天的探究過程,有思考地選擇有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。第二題給出的三個圖形面積相等,但形狀不同。希望通過此題,學(xué)生能夠在平行四邊形面積公式上有新的發(fā)現(xiàn),原來只要平行四邊形等底等高,面積都會相等。盡管直覺上圖(3)看著跟圖(1)的面積不等,但通過比較和思考,發(fā)現(xiàn)圖(1)和圖(3)面積相等,凸顯數(shù)學(xué)理性?!?/p>
師:通過今天的研究,你有了哪些收獲?還有疑問嗎?