圆锥体积是本单元重难点内容,而正方体、圆柱与圆锥的组合削切题型,更是考试与练习中的高频考点。基于此,我在设计《圆锥的体积》一课时,以学生已学的“正方体中削最大圆柱”为切入点,层层递进展开探究,助力学生打通图形间的关联,突破解题难点。
一、回顾旧知,引出问题
课的开头,我从旧知自然切入。先引导学生回顾:在正方体里削一个最大的圆柱,圆柱和正方体是什么关系?孩子们异口同声:“底面直径等于棱长,高等于棱长,必须是等底等高!
顺着这个学生熟知的思路,我紧扣后续习题考点,抛出本节课的核心问题:“那在这个圆柱里,再削一个最大的圆锥,这个圆锥和原来的圆柱,体积会有什么关系呢?”
孩子们大胆猜想后,我引导学生做实验来验证。
二、动手实验,验证关系
每个小组都领到了等底等高的圆柱和圆锥容器,还有孩子们自己准备的不同颜色的水。
📍首先进行正向实验:圆锥→圆柱
孩子们用圆锥装满水,一次次倒入等底等高的圆柱里。“1次、2次、3次!”当第3次倒满时,孩子们发现“3个圆锥的水,正好装满1个圆柱!”
📍紧接着反向实验:圆柱→圆锥
我们反过来操作:把装满水的圆柱往圆锥里倒。“1个、2个、3个!”1满杯圆柱的水,正好倒满3个圆锥。
双向验证,结论清晰呈现:等底等高的圆柱体积是圆锥体积的3倍,圆锥体积是圆柱体积的1/3。
实验中的小插曲:几个小组不小心把水洒在桌上,圆柱没能完全倒满,孩子们满脸遗憾。我笑着安慰:“没关系,这点小失误不影响结论。咱们没有专用支架,操作起来确实不方便。”随即播放了规范实验的视频,既解开了他们心里的小疙瘩,也让大家看到了更标准的操作流程。
三、追问对比,强化等底等高
结论刚敲定,我趁机追问:“这个3倍关系,是随便一个圆柱和圆锥都成立吗?”
一部分同学犹豫了。我让各小组交换学具,拿出不等底也不等高的圆柱和圆锥,重新做实验。孩子们立刻投入操作,很快就有了新发现:有的倒3次水溢了出来,有的倒3次却装不满圆柱——之前的3倍关系,完全不成立了。
不用我多讲,孩子们自己就明白了:“等底等高”是必不可少的前提。只有在这个条件下,圆柱和圆锥的体积才有3倍的关系。以后做题,这个关键点可不能忽略。
四、梳理推导,生成公式
结合实验得出的结论,我带领学生梳理份数关系:把等底等高的圆柱体积看作3份,那么从中削出的最大圆锥体积就是1份,削去的部分则是2份,数量关系一目了然。
之后回顾已学的圆柱体积公式:
V柱=Sh=πr²h
依托圆柱和圆锥的体积关系,圆锥的体积公式顺理成章地被推导出来:
V锥=1/3V柱=1/3Sh=1/3πr²h
主公式得出后,我没有直接讲解变形公式,而是在黑板上写下两个问题:
h= ? S=?
让孩子们以小组为单位,结合圆锥体积公式,合作推导逆向变形公式。孩子们围坐在一起,你一言我一语,讨论、演算,不一会儿,各小组都有了结果。
有小组汇报:h=V÷S÷1/3
我顺着引导:“除以1/3相当于什么?”
孩子们立刻反应过来:“等于乘它的倒数,也就是乘3。”
就这样,逆向公式在孩子们自己的思考中完整呈现:
h=3V÷S S=3V÷h
五、趁热打铁,练中巩固
本节课我设计了两道习题:
第一道练习题侧重基础关系考查。
第二道练习题侧重公式应用。
六、课后反思
本节课以“正方体中削最大圆柱”为探究起点,核心设计意图就是衔接旧知、对接习题,实现学练一体化。从课堂反馈和习题完成情况来看,这套设计完全达成了目标:学生通过亲历“猜想—实验—验证—追问—公式推导—逆向探究—巩固练习”的完整数学探究过程,不仅扎实掌握了圆锥体积公式,更吃透了“正方体-圆柱-圆锥”三者的削切关系,完美适配了练习题中大量出现的“圆柱削最大圆锥”“正方体削最大圆锥”等组合题型。
本节课美中不足的是,我没有及时将孩子们自主推导出的逆向变形公式板书在黑板上,没能更好地留存探究成果,这是后续教学需要改进的地方。后续教学中,我会更注重利用课堂生成性资源,及时做好板书梳理,尤其是推导公式、关键结论的板书。
【希沃白板】课件分享 : 《圆锥的体积 张》
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