文/惠州市惠阳区实验小学 汪建华
看一看,比一比,你发现了什么?
圆的面积比圆外的正方形面积小,比圆内的正方形面积大。
(一)联系生活,情景导入。师:在奇妙的数学王国里,圆形与正方形的关系非常密切,在中国建筑中经常能见到外方内圆和外圆内方的设计(出示图),今天这节课我们就来研究圆与正方形之间的关系。(设计意图:从生活中熟悉的图形抽象出圆与外切正方形、内接正方形的例子,明确本课学习的内容。直截了当,让学生体验生活处处有数学,数学来源于生活)
(二)探索研究,理解掌握
1.研究外方内圆
环节一:(出示四道练习题,让学生完成)
(1)正方形的边长为4cm,求圆的面积是多少平方厘米?
(2)正方形的面积为 36cm2,求圆的面积是多少平方厘米?
(3)正方形的面积为60cm2,求圆的面积是多少平方厘米?
环节二:(学生完成后提供学习纸,让学生探究圆与正方形的面积关系,把发现写下来)
把刚才3 题的数据填在表上,比较圆的面积和正方形的面积,你有什么发现吗?
(设计意图:这个环节三道题由易到难,层层深入,让学生明白,求圆的面积,除了知道圆的半径、直径、周长以外,如果知道圆的外切正方形,一样能求这个圆的面积。圆的面积=外切正方形的面积÷4×π。另外从浅层次的三道题,当学生把每题的圆的面积与正方形的面积一对比,不难发现:尽管三道题都不同,但是圆的面积÷外切正方形的面积=0.785,说明圆的面积与其外切正方形的面积的比例是与圆的大小无关)
环节三:探究圆的面积÷外切正方形的面积=0.785 的本质。
如果圆的半径是r,圆的面积=_______,正方形面积=_______,圆的面积÷正方形的面积=___。(设计意图:本环节给学生提供一定的思路,让学生带着问题有方向地思考、探究。通过探究发现:圆的面积 =πr2,正方形的面积 =2r×2r=4r2,所以圆的面积÷正方形的面积 =πr÷4r=π/4=0.785,从而发现两个图形的商是和半径无关的,也就是圆的大小无关。而且商是一个定值0.785。从而让学生清楚圆的面积=外切正方形的面积×0.785 这一数学规律)
环节四:针对练习
四张边长都是12cm 的正方形铁皮,分别按照下图剪下不同规格的圆片,哪张铁皮剩下的废料多?(设计意图:有针对性的练习能够加深学生的印象,巩固所发现的规律,同时让学生体验圆的面积= 外切正方形的面积×0.785 这一规律的简易、快捷)
(一)在数形结合中悟方法。我们都知道圆的面积公式为S=πr2,运用面积公式求圆的面积,关键是先求圆的半径。然而,我们经常会遇到一些题目,不能直接求出圆的半径,但如果能巧妙灵活地利用r2,问题也会迎刃而解。
(二)在比较分析中找关系。圆与正方形之间的大小关系通过观察得到,但不能准确地刻画。因此,要借助研究数据,在比较分析中发现它们之间的关系。例如,教师以表格的形式出示学生的研究数据,然后经过比较分析,学生发现了圆的面积与外切正方形的面积之间的比值是0.785,即圆的面积是它的外切正方形面积的78.5%。当学生研究圆的面积与内接正方形的面积时,再次引导学生比较分析,从而发现了圆的面积与它的内接正方形的面积之间的比是157:100。最后对圆的面积与它的外切、内接正方形的面积这三者再次进行比较分析,发现了它们之间的关系是:4r2>3.14r2>2r2。
(三)在多种策略中提技巧。有关圆与正方形的面积知识灵活多变,而且解题策略有多种。如其中的练习题求哪张铁皮剩下的废料多,我们可以根据提供的条件分别求出正方形的面积与所有圆的面积,相减后再比较大小,也可以先求出圆的面积或正方形的面积,再根据它们之间的关系求另一个图形的面积,相减再比较,还可以先求出正方形的面积,再根据它的内切圆形的面积是的0.785 得到圆形的面积,相减后比较大小,可以用不同的方法解题。