《探索图形》教学设计
江桥镇中心小学胡月
教材内容
人教版小学数学五年级下册44页
学情分析
五年级学生已经有了一定的空间想象力、独立思考能力和小组合作交流的能力，学生的动手能力较强，喜欢自己通过动手、动脑去大胆探索问题，可以在活动中发现问题，总结规律。所以在学生已经认识了长方体和正方体的特征后，安排“探索图形”这个综合与实践活动，让学生通过观察实物，小组合作探究大正方体中各种涂色问题，并总结出规律，进一步培养学生的空间想象力和概括推理能力。
借助正方体涂色问题，通过实际操作、演示、想象等活动发现小正方体涂色情况的位置特征和规律。2、在探索规律的过程中，经历从特殊到一般的归纳过程，获得一些研究数学问题的方法类、归纳、推理、模型等数学思想和经验。3、在解决问题的过程中，感受数学的有趣，激发主动探索、勇于实践的精神和实事求是的科学态度。教学重点：借助正方体涂色问题，通过实际操作、演示、想象等活动发现小正方体涂色情况的位置特征和规律。在探索规律的过程中，经历从特殊到一般的归纳过程，获得一些研究数学问题的方法类、归纳、推理、模型等数学思想和经验。
②③
生：图①2×2×2＝8（块）
图②3×3×3＝27（块）
图③4×4×4＝64（块）
师：在它们的表面涂上颜色，那么这些小正方体都会被涂上颜色吗？
预设生1：不是，有的会被涂上颜色，有的不会被涂上颜色。
师：涂色的面数有几种情况？
生观察分类：3面涂色、两面涂色、一面涂色、没有涂色。
教师随机板书：3面两面一面没有涂色
师：今天我们就一起来探究正方体表面涂色的问题——探究图形
教师板书课题。
二、探究新知
1、探究三面涂色的问题
师：三面涂色的小正方体分别有多少块呢？
生观察回答：图①有8块、图②有8块、图③有8块。
师：怎么都是8块？分别在哪里？
生：都在大正方体的8个顶点上。
师：那么棱长上有5个、6个或7个小正方体的图形呢？三面涂色的小正方体有多少块？
生：也是8块。
师：这跟什么有关系？
生：跟正方体的顶点有关系，因为有8个顶点，顶点上的小正方体是三面涂色的。
教师随机板书：顶点
2、探究两面涂色的问题
师：两面涂色的小正方体分别又有多少块呢？是否也存在一定的规律呢？请同学们利用学具四人小组进行探究。
每条棱的小正方体块数 小正方体的块数
三面涂色的块数 两面涂色的块数
一面涂色的块数 没有涂色的块数
2
8
8
3
27
8
③
4
64
8
④
⑤
小组合作提示：1、四人合作，利用学具探究两面涂色的小正方体有多少块？
2、试着将发现的结果用列式的方法表示在小组探究卡的表格中
小组探究
小组汇报
生：一面有4块，6面一共有12块。
师：你是怎么知道的？为什么除以2呢？如果是正方体块数非常多的话，用这种方法还方便吗？还有其他的方法吗？
生:一条棱上去掉三面涂色的2块剩下的一块就是两面涂色的，而正方体有12条棱，一共就有1×12=12块.
师：③号图形两面涂色的有多少块呢？你发现两面涂色的小正方体在哪里？
生：在棱上。一条棱上去掉三面涂色的2块剩下的两块就是两面涂色的，而正方体有12条棱，一共就有2×12=24块.
师：那棱长是5块、6块的呢？怎样列式计算？
生：（5-2）×12=36块（6-2）×12=48块
师：用字母n表示棱长上的小正方体的块数，怎样表示出两面涂色的小正方体块数？
生：（n-2）×12
师板书：在棱上（n-2）×12
（三）探究一面涂色的问题
师：一面涂色的小正方体有多少块呢？试着借助刚才的经验进行探究并填表。
小组合作探究
小组汇报（使用希沃软件同屏互传，让孩子边展示列式边解释方法）
生：②号图形一面涂色的小正方体在每个面上，一面有1个一面涂色的，6个面一共就有6块。③号一面有4个一面涂色的，6个面一共就有24块。
师：你是怎么知道一面有1块、4块一面涂色的呢？
生：数的
师：如果正方体的块数非常多的时候呢？你觉得这种方法怎么样？
生：有局限性
师：是的，不具有一般化，并且还需要一定的计算前提。那还有什么更好的办法吗？
生：②号图形一条棱上去掉三面涂色的剩下的一块是一面涂色的这个正方形的棱长数，而这个小正方形的棱长数是（3-2）得到的，6个面就有（3-2）×（3-2）×6=6块。
生：③号图形一条棱上去掉三面涂色的剩下的两块是一面涂色的这个正方形的棱长数，而这个小正方形的棱长数是（4-2）得到的，6个面就有（4-2）×（4-2）×6=24块。
师：看来你们发现了一定的规律，棱长是5块、6块的图形呢怎么计算一面涂色的小正方体块数？
生：（5-2）×（5-2）×6=54块
（6-2）×（6-2）×6=96块
师：用字母怎么表示？
生：（n-2）×（n-2）×6=（n-2）2×6
（四）探究没有涂色的问题
师：没有涂色的小正方体有多少块呢？怎么计算？
生：可以用小正方体的总块数减去三面涂色、两面涂色以及一面涂色的。
师：这也确实是个办法。如果我只想知道没有涂色的块数是不是还需要算出其他的情况呢？是不是有些麻烦？没有涂色的小正方体在哪里呢？
生：在里面
师：有什么办法知道呢？
生：拆开看一看
师用教具给学生演示拆开的过程，观察里面没有涂色的小正方体块数
师：现在你知道有多少块没有涂色了吗？
生：②号图形有一块没有涂色
③号图形有8块没有涂色的
师：可以用算式计算出来吗？结合刚才拆的过程我们再看一看动画演示过程看看你能不能用列式的方法计算出没有涂色的块数。
组织学生观看动画过程。
生：②号图形每条棱上有3块，去掉两块三面涂色的剩下的一块就是中间正方体的棱长数，因此中间没有涂色的小正方体块数（3-2）×（3-2）×（3-2）=1块。
生：③号图形每条棱上有4块，去掉两块三面涂色的剩下的两块就是中间正方体的棱长数，因此中间没有涂色的小正方体块数（4-2）×（4-2）×（4-2）=8块。
师：真棒！你能试试棱长是5、6块的吗？
生：（5-2）×（5-2）×（5-2）=27块
（6-2）×（6-2）×（6-2）=64块
师：用字母怎么表示？
生：（n-2）×（n-2）×（n-2）=（n-2）3
三、知识应用
出示棱长由1000块小正方体拼成的大正方体，请问三面、两面、一面、没有涂色的小正方体分别有多少块？
学生计算汇报
四、课堂小结
通过这节课的探究，你能说说你用什么方法学会了本节课的知识？
五、版书设计
探索图形
顶点上棱上面上中心
正方体的特征：8个顶点12条棱6个面
三面两面一面没有涂色
8（n-2）×12（n-2）2×6（n-2）3
小组探究卡
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