國小五年級上冊數學教案-綜合應用:鋪一鋪

教材說明

國小五年級上冊數學教案-綜合應用:鋪一鋪

密鋪,也稱爲鑲嵌,是生活中非常普遍的現象,它給我們帶來了豐富的變化和美的享受。教材在四年級下冊就安排了密鋪的內容,通過讓學生觀察用長方形、正方形、三角形密鋪起來的圖案,瞭解什麼是密鋪。本冊教材中,通過實踐活動繼續讓學生認識一些可以密鋪的平面圖形,會用這些平面圖形在方格紙上進行密鋪,從而進一步理解密鋪的特點,培養學生的空間觀念。

整個實踐活動分爲兩個層次:

1.通過動手操作,探索哪些平面圖形可以密鋪,哪些不能密鋪,使學生認識一些可以密鋪的平面圖形。

由於學生已經瞭解了密鋪概念,教材不再給出密鋪的概念及圖案,而是直接呈現了學生熟悉的6種平面圖形(即圓形、等邊三角形、長方形、等腰梯形、正五邊形、正六邊形),並提出問題哪些圖形可以密鋪。接着,讓學生利用附頁中的圖形,通過小組合作的形式,任選一種圖形拼一拼、鋪一鋪,探索並找出可以密鋪、不能密鋪(圓形、正五邊形)的平面圖形,進一步理解密鋪的特點。找出可以密鋪的平面圖形後,再讓學生實際鋪一鋪,在操作的過程中感受密鋪,並感受這些圖形的特點。

需要指出的是,這裏每次密鋪的基礎圖形都是大小和形狀相同的同一種平面圖形,兩種或兩種以上平面圖形拼接在一起,也能進行密鋪,但教材並不做要求。

2.綜合運用已有知識,在方格紙上根據給定的兩組圖形設計密鋪圖案,計算出每次密鋪中不同平面圖形所佔的面積,使學生感受數學在生活中的應用,用數學的眼光欣賞美和創造美。

這部分內容包括三部分:

(1)從實際出發引出問題,讓學生從兩組瓷磚中任選一組在方格紙上設計密鋪圖案,體驗用數學的樂趣。這裏的兩組瓷磚,一組由兩個形狀和大小相同、顏色不同的.等腰直角三角形組成,另一組由一個平行四邊形和一個直角三角形(一條直角邊的長度等於平行四邊形長邊所在的高)組成,前一組密鋪可以是用同一種基礎圖形將平面密鋪,後一組密鋪則是用兩種基礎圖形密鋪平面。

完成設計的方式,可以由學生在方格紙上畫出,也可以由教師準備好相應的圖形卡片,讓學生拼出。建議學生在畫或拼擺密鋪圖案時,要有序地進行。

(2)綜合運用有關密鋪、面積等方面的知識,統計自己在方格紙上設計的圖案中,每種基礎圖形一共用了多少塊,以及所佔的面積,運用所學的知識解決生活中的實際問題,進一步體會數學和現實生活的聯繫,發展學生解決實際問題的能力。

(3)讓學生利用附頁中提供的圖形,自由地設計密鋪圖案,這種圖案可以由一種或兩種基礎圖形組成(也可以由多種基礎圖形組成,尊重學生的選擇,但不要求),通過學生的創作及交流,開拓學生的思維,培養學生用幾何圖形進行美術創作的想像力,讓學生體驗自己創作的數學美,培養學生學習數學的興趣及學好數學的信心。

教學建議

(1)這部分內容可以用1課時進行教學。主要是在數學活動中,藉助觀察、猜測、驗證等方式解決問題。

(2)教師可以在課前蒐集一些密鋪的圖案,也可以事先讓學生在生活中尋找一些密鋪圖案,課上展示給大家,以此幫助學生複習已瞭解的密鋪知識,從直觀上爲學習新內容做好準備。蒐集的圖案可有多種,如由形狀和大小相同的一種基礎圖形組成的密鋪圖案,兩種或兩種以上基礎圖形組成的密鋪圖案,不規則圖形組成的密鋪圖案等。呈現圖案後,可以引導學生觀察,這些密鋪圖案是由什麼基礎圖形組成的?

(3)教師提出問題如果密鋪平面時只用一種圖形,比如圓形、等邊三角形、長方形、等腰梯形、正五邊形、正六邊形(同時出示該圖形的彩色卡片並貼在黑板上),請你們猜猜看,哪種圖形能用來密鋪?引導學生進行猜測和想像,然後再通過鋪一鋪等操作活動進行驗證並獲得結論。或者先讓學生想一想他們見過的哪些圖形能夠用來密鋪平面,教師根據學生說出的圖形呈現相應的圖形卡片,然後圍繞學生說出的圖形,讓學生以小組合作的形式動手拼擺,找出哪些圖形可以密鋪,哪些圖形不可以密鋪,驗證自己的猜測是否正確。

(4)學生彙報驗證的結果,並讓學生任選一種可以密鋪的圖形鋪一鋪,上臺展示並與大家交流拼的過程,加深學生對密鋪的理解以及對圖形性質的認識。

(5)在學生了解可以密鋪的圖形後,教師可以直接提出問題,讓學生用密鋪的知識設計地磚圖案;也可以先請學生說一說,生活中哪裏用到了密鋪。學生可能會有很多答案,大致包括建築(地磚、籬笆和圍牆)、玩具、藝術(圖畫)等幾個方面,讓學生體會數學的廣泛應用。然後再讓學生任選一組瓷磚,在方格紙上設計新穎、美觀的密鋪圖案。教師在巡視的過程中,讓先設計完的學生數一數自己設計的圖案中,不同的基礎圖形分別用了多少塊,所佔面積是多少。

(6)展示作品過程中,引導學生比一比,看看誰的設計更美觀、更有新意,激發學生之間互評作品,在交流中理解並接納別人較好的方法。

(7)彙報交流之後,讓學生進行更開放的設計活動,在活動中充分感受數學知識與藝術的密切聯繫,經歷創造數學美的過程。

(8)要注意,後面的教材中會繼續安排有關密鋪的內容,例如較複雜些的密鋪、密鋪的方法等等,因此在這裏注意不要拔高要求,如圖形能夠密鋪的條件(同一頂點的各個拼接圖形角的和爲360)會在中學的教材中介紹,這裏就不需要讓學生研究。

參考資料:

密鋪的歷史背景

1619年數學家奇柏(er)第一個利用正多邊形鋪嵌平面。

1891年蘇聯物理學家弗德洛夫(rov)發現了十七種不同的鋪砌平面的對稱圖案。

1924年數學家波利亞(Polya)和尼格利(Nigeli)重新發現這個事實。

最富趣味的是荷蘭藝術家埃舍爾(M.C. Escher)與密鋪。M.C. Escher於1898年生於荷蘭。他到西班牙旅行參觀時,對一種名爲阿罕伯拉宮(Alhambra)的建築有很深刻的印象,這是一種十三世紀皇宮建築物,其牆身、地板和天花板由摩爾人建造,而且鋪上了種類繁多、美輪美奐的馬賽克圖案。Escher 用數日複製了這些圖案,並得到啓發,創造了各種並不侷限於幾何圖形的密鋪圖案,這些圖案包括魚、青蛙、狗、人、蜥蜴,甚至是他憑空想像的物體。他創造的藝術作品,結合了數學與藝術,給人留下深刻印象,更讓人對數學產生另一種看法。