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《用圓柱的體積解決問題》教學設計范文
一、教學目標
(一)知識與技能
用已學的圓柱體積知識解決生活中的實際問題，并滲透轉化思想。
(二)過程與方法
經(jīng)歷探究不規(guī)則物體體積的轉化、測量和計算過程，讓學生在動手操作中初步建立“轉化”的數(shù)學思想，體驗“等積變形”的轉化過程。
(三)情感態(tài)度和價值觀
通過實踐，讓學生在合作中建立協(xié)作精神，并增強學生“用數(shù)學”的意識。
二、教學重難點
教學重點：利用所學知識合理靈活地分析、解決不規(guī)則物體的體積的計算方法。
教學難點：轉化前后的溝通。
三、教學準備
每組一個礦泉水瓶(課前統(tǒng)一搜集農(nóng)夫山泉礦泉水瓶，裝有適量清水，水高度分別為6、7、8、9厘米)，直尺。
四、教學過程
(一)復習舊知，做好鋪墊
1.板書：圓柱的體積。
問：圓柱的體積怎么計算?體積和容積有什么區(qū)別?
2.揭題：這節(jié)課，我們要根據(jù)這些體積和容積的知識來解決生活中的實際問題。(完整板書：用圓柱的體積解決問題。)
【設計意圖】通過復習圓柱的體積計算方法以及體積和容積之間的聯(lián)系和區(qū)別，為學習新知做好知識上的準備。
(二)探索實踐，體驗轉化過程
1.創(chuàng)設情境，提出問題。
每個小組桌子上有一個沒有裝滿水的礦泉水瓶。
教師：原本這是一瓶裝滿水的礦泉水，已經(jīng)喝了一部分，你能根據(jù)它來提一個數(shù)學問題嗎?(隨機板書)
預設1：瓶子還有多少水?(剩下多少水?)
預設2：喝了多少水?(也就是瓶子的空氣部分。)
預設3：這個瓶子一共能裝多少水?(也就是這個瓶子的容積是多少?)
2.你覺得你能輕松解決什么問題?
(1)預設1：瓶子有多少水?(怎么解決?)
學生：瓶子里剩下的水呈圓柱狀，只要量出這個圓柱的底面直徑和高就能算出它的體積。
教師：需要用到什么工具?(直尺)你想利用直尺得到哪些數(shù)據(jù)?(底面直徑、水的高度)
小結：知道了底面直徑和水的高度，要解決這個問題的確輕而易舉。請你準備好直尺，或許等會兒有用哦!
(2)預設2：喝了多少水?
學生：喝掉部分的形狀是不規(guī)則，沒有辦法計算。
教師：當物體形狀不規(guī)則時，我們想求出它的體積可以怎么辦?
教師相機引導：能否將空氣部分變成一個規(guī)則的立體圖形呢?
學生能說出方法更好，不能說出則引導：我們不妨把瓶子倒過來看看，你發(fā)現(xiàn)了什么?
引導學生發(fā)現(xiàn)：在瓶子倒置前后，水的體積不變，空氣的體積不變，因此，喝了多少水=倒置后空氣部分的體積，倒置后空氣部分是一個圓柱，要求出它的體積需要哪些數(shù)據(jù)?(倒置后空氣的高度)
小結：這個方法不錯，我們利用水的流動性成功地將不規(guī)則的空氣部分轉化成了一個圓柱體，得到所需數(shù)據(jù)后能求出它的體積。這樣一來，第3個問題還難得到你嗎?
(3)怎么求這個礦泉水瓶的容積?引導學生得出：倒置前水的體積+倒置后空氣的體積=瓶子容積。
【設計意圖】課本中的例題呈現(xiàn)如下，
例題是直接呈現(xiàn)轉化方法的，我是想先屏蔽相關數(shù)據(jù)信息和方法，通過激發(fā)學生解決問題的內(nèi)在需求，根據(jù)自己的生活學習經(jīng)驗來想辦法解決，才有了對數(shù)學情境的改編，以期通過轉化、觀察、對比，讓學生發(fā)現(xiàn)倒置前后兩部分立體圖形之間的相同點，溝通兩部分體積之間的內(nèi)在聯(lián)系，順利地把新知轉化為舊知，分散了難點，從而找到解決問題的方法。
3.小組合作，測量計算。
(礦泉水瓶內(nèi)直徑為6cm)
教師：方法找到了，接下來能否正確求出瓶子的容積就看你們的了!
(1)課件出示：
一個內(nèi)直徑是( )的瓶子里，水的高度是( )，把瓶蓋擰緊倒置放平，無水部分是圓柱形，高度是( )。這個瓶子的容積是多少?(測量時取整厘米數(shù))
(2)四人小組合作：
A.組長安排好分工：
要量出所需數(shù)據(jù)，其他組員要監(jiān)督好測量方法與結果是否正確，要按要求把題目填完整。
B.組內(nèi)互相說一說：倒置前后哪兩部分的體積不變?
礦泉水瓶的容積=( )+( )。
C.做好以上準備工作后，利用所得數(shù)據(jù)獨立計算，再組內(nèi)校對結果是否正確。
【設計意圖】這一環(huán)節(jié)讓學生大膽動手操作，在實踐中不斷發(fā)現(xiàn)解決問題，在同伴的交流中拓展自己的思維，讓學生在合作中建立協(xié)作精神。
4.交流反饋。
教師巡查，選擇礦泉水瓶中原有水高度分別6、7、8、9厘米的同學板演。
瓶中水高度為6厘米的：
3.14×(6÷2)2×6+3.14×(6÷2)2×13
=3.14×9×(6+13)
≈537(毫升)。
瓶中水高度為7厘米的：
3.14×(6÷2)2×7+3.14×(6÷2)2×12
=3.14×9×(7+12)
≈537(毫升)。
瓶中水高度為8厘米的：
3.14×(6÷2)2×8+3.14×(6÷2)2×11
=3.14×9×(8+11)
≈537(毫升)。
瓶中水高度為9厘米的：
3.14×(6÷2)2×9+3.14×(6÷2)2×10
=3.14×9×(9+10)
≈537(毫升)。
教師：出示某品牌礦泉水瓶的標簽，上面寫著凈含量為550毫升，基本符合。
5.解答正確嗎?
教師引導學生回顧反思：剛才我們是怎樣解決問題的?
小結：根據(jù)具體情況選擇合適的轉化方法，像這樣不規(guī)則立體圖形的體積可以轉化為規(guī)則的立體圖形來計算。
【設計意圖】通過回顧解決問題的過程，幫助學生把本環(huán)節(jié)的數(shù)學活動經(jīng)驗進行總結，引導學生在后續(xù)的學習中碰到相似的問題也可同樣利用轉化的思想來解決。
(三)練習鞏固，學以致用
1.數(shù)學書P27做一做。
(1)學生獨立思考，解決問題。
(2)把自己的想法與同桌說一說。
(3)交流反饋：重點交流如何轉化，倒置后哪兩部分體積不變?
求小明喝了多少水實際上是求礦泉水瓶上面無水部分的體積，這部分為不規(guī)則的立體圖形。
將水瓶倒置后不規(guī)則容器轉化成了圓柱：該圓柱體積=小明喝了的水。
3.14×(6÷2)2×10=282.6(毫升)。
2.輸液100毫升，每分鐘輸2.5毫升，請觀察第12分鐘時吊瓶圖像中的數(shù)據(jù)。問整個吊瓶的容積是多少毫升?
(1)請學生計算，并反饋訂正。
(2)反饋要點：
整個吊瓶容積=圖像中空氣部分的容積+還剩下液體的體積。
根據(jù)圖象，可以得出在第12分鐘吊瓶有80毫升是空的。
剩下液體的體積=100-2.5×12=70(毫升)。
即整個吊瓶容積=80+70=150(毫升)。
【設計意圖】從生活中常見的吊瓶問題引出，感受數(shù)學與生活的密切聯(lián)系，能根據(jù)圖像提取解決問題的有效信息 ，既提升了所學知識，又關注了學生的思考，培養(yǎng)學生的分析、解決問題能力。
3.如下圖，一個底面周長為9.42厘米的圓柱體，從中間斜著截去一段后，它的體積是多少?
(1)思考：這是一個不規(guī)則的立體圖形，要求它的體積，它不能像瓶子里的水一樣可以流動變形轉化，怎么辦?
(2)討論方法：
A.重疊：假設把兩個大小一樣的斜截體拼成一個底面周長為9.42厘米，高為(4+6)厘米的圓柱，這個立體圖形的體積是新圓柱體積的一半。
B.切割：把這個立體圖形分為兩部分，下面是一個底面周長為9.42厘米，高為4厘米的圓柱體，上面是一個高為(6-4)厘米的圓柱斜截體，且體積是高為(6-4)厘米的圓柱體積的一半。
(3)用自己認可的方法計算，并進行反饋。
解法一：3.14×(9.42÷3.14÷2)2×10÷2=35.325(立方厘米)。
解法二: 3.14×(9.42÷3.14÷2)2×4+3.14×(9.42÷3.14÷2)2×2÷2=35.325(立方厘米)。
(4)反饋小結：可以有不同的轉化方法來解決問題。
【設計意圖】不滿足于一種方法的轉化，展示多種方法，開拓學生的思維。
(四)全課總結，提升認識
教師：回憶一下，今天這節(jié)課有什么收獲?
教師和學生共同小結：求不規(guī)則的立體圖形的體積可以將它轉化成為規(guī)則的立體圖形，這節(jié)課我們主要是將不規(guī)則的立體圖形轉化成為圓柱，用圓柱的體積計算方法來解決問題。
在解決問題時，主要要弄清楚轉化前后兩部分之間的關系。
【設計意圖】通過小結，讓學生自主地對回顧本課所學知識進行梳理總結，通過歸納與提煉，讓學生明確轉化思想在數(shù)學學習中的重要性。
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