在学习完周长和面积之后,学生对周长和面积之间的联系和区别有了一定的认识。大多数同学已经对“面积大的图形周长就越长,面积小的图形周长就越短”的认识有了新的理解。
为了让学生更好低理解周长的概念,通过探究作业地形式,让学生在探究过程中再次发现周长的“变”和“不变”。
学生在前面已经发现,通过“移”的方式来求一些不规则图形的周长,将其“转化”为长方形和正方形更简便地计算周长。在“移”的过程中,发现周长不变,面积发生变化。
这里,给学生提供了一个9个边长为1厘米的正方形组成的一个大正方形,通过以下一些问题,来探究周长的“小秘密”。
探究1:去掉1个小正方形,周长会如何变化呢?
有的同学认为周长会变,有的认为周长会增加,也有的认为周长会减少。
学生探究后发现,如果拿走①号正方形,它的周长是不变。
学生通过数一数、算一算,验证了拿走前后图形的周长都是12厘米。当然,也有同学发现,拿走①虽然减少了2条小正方形的边,但又露出2条,正好抵消。
也通过“移一移”的方法就可以发现,大正方形的周长不变。
那只能拿走①吗?显然不是,学生容易发现拿走①、③、⑦、⑨其中一个任意一个都可以保持周长不变。
也就是,从这个大正方形“角”上拿走一个正方形,周长不变。
学生还感受到:拿走1个小正方形,面积肯定变小,但周长可以不变。
那拿走1个正方形,大正方形周长会变长呢?
学生很容易发现,拿走②、④、⑥、⑧其中的任意一个,周长会变大。
为什么呢?学生们通过验证发现周长从12厘米变成了14厘米。
通过移一移方式,也能说明问题。
拿走②号小正方形,少了1条边(1厘米),也露出3条边(3厘米),新的图形周长就多了2条边(2厘米)。
也就是,从这个大正方形“边”的中间拿走一个正方形,周长变长。
学生还感受到:拿走1个小正方形,面积肯定变小,周长反而会边长。这有着明显“冲突”。
那如果拿走⑤呢?
这里如果去掉⑤,则形成了两“周”,而周长的概念是指封闭图形“一周”的总长(“环形”内外两周的总长是需要重新定义的)。所以,这里只讨论外周长,不讨论从中间拿走小正方形。
再通过讨论,发现拿走一个正方形,不能使图形的周长变短。
探究二:最多可以拿走几个小正方形,使周长不变。
学生在动手尝试、验证之后,发现拿走1个(2个、3个)小正方形,周长都可以保持不变。
最后发现:最多可以拿走4个小正方形,周长不变。
怎么拿呢?
学生们给出了不同的方案,因为答案并不唯一。
通过数一数、算一算、移一移,都可以发现其周长不变。
探究三:要使周长变短,至少去掉几个小正方形?
学生们有了前面探究的经验,他们发现拿走两个小正方形(无论单独拿、也可以相连),周长有两种情况:周长不变和周长变长。
要使周长变少,至少要拿走3个小正方形,而且这三个正方形一定要竖着(横着)一起取走。
有了前面经验,学生很容易发现,去掉一列后,少了5条边,增加了3条边,所以周长变短了(少了2厘米)。
像这样有挑战地探究作业,学生还是很感兴趣的,在完成深度思考后,对于周长的概念又有了新的理解。
这样地思考,对于学生来说,有意思也有探究味。
对于老师来说,也是需要思考的。曾经有这样一道高级教师专业化测试题:
用12根火柴棒围成不同的封闭图形时,以下图形都是符合要求的,具体如下图。(这些图形中的部分,在上次周长与面积探究时,不少学生也围成了类似的图形)
除去通过平移、旋转、翻折后重合的情况,能补出剩余的满足条件的所有图形吗?
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