师:同学们,今天我们一起学习五年级下册人教版数学第三单元不规则物体的体积。这节课的学习目标是,通过实验操作探索生活中不规则物体体积测量及计算的方法,会用转换思想求不规则物体的体积,在实践与探索过程中尝试多种方法解决问题,提高灵活解决问题的能力。课前请大家准备好数学书、笔、练习本和橡皮泥。我们先回顾一下前面的知识,你们还记得什么叫体积吗?
生:记得,物体所占空间的大小叫做物体的体积。
师:真棒,你们能求出下面两个图形的体积吗?
生:第一个图形是长方体,根据长方体的体积等于长乘宽乘高,5×2×3 = 10×3 = 30(立方厘米)。
生:第二个图形是正方体,根据正方体的体积等于棱长乘棱长,4×4×4 = 16×4 = 64(立方分米)。
师:表扬你对体积的计算公式很熟练,计算也很准确。今天老师有个有趣的问题想和同学们一起探讨,看看我们要解决的问题是什么?
生:要解决的问题是求这两种物体的体积。
师:怎么求呢?能不能用之前求体积的方法测量它们的长宽高,求出体积?
生:不能,因为这两个物体的形状既不是长方体,也不是正方体。
师:对,其实生活中有很多像橡皮泥、土豆这样的物体,形状都是不规则的,都无法测量出它们的长宽高,那它们的体积怎么求呢?这就是今天我们要探究的问题。要解决这个问题,我们先了解一下这些物体分别有什么特点。
生:橡皮泥很软,可以捏成各种不同的形状。
师:现在要求这块不规则的橡皮泥的体积,请你想想能把它捏成哪些刚学过的立体图形?
生:我之前学过长方体和正方体体积的计算,所以我想把橡皮泥捏成长方体或者正方体。
师:哇,这个想法很有创意,把不规则的橡皮泥转换成规则的长方体或者正方体,这样就能求出它的体积了。接下来我们可以动手捏一捏,边捏边思考橡皮泥的什么发生了变化,什么没变呢?按下暂停键试一试吧。欢迎回来,你有什么发现?
生:我捏成的是长方体,我发现橡皮泥的形状变了,它由不规则的形状变成了规则的长方体,但是体积没变。
生:老师,我捏成的是正方体,我发现也是形状变了,体积没变。
师:这两位同学认为捏成的长方体或正方体的体积就是原来橡皮泥的体积,你同意吗?
生:同意。因为在捏的过程中,橡皮泥的大小没有变化,所以体积也没有变化。
师:确实如此,不管捏成什么形状,橡皮泥的形状都变了,但是在捏的过程中用的还是原来的那块橡皮泥,没有新增,也没有减少,体积不变。太厉害了,转换成功,那现在能求出橡皮泥的体积了。请按下暂停键量一量算一算吧。欢迎回来,我们一起来看看这两位同学的计算结果。
生:老师,我量出长方体的长宽高大约为9厘米、4厘米、6厘米,它的体积是9×4×6 = 36×6 = 216(立方厘米)。
生:我量出正方体的棱长约6厘米,体积是6×6×6 = 36×6 = 216(立方厘米)。
师:你们利用转换思想顺利求出了橡皮泥的体积。那你能用同样的方法求出土豆的体积吗?
生:老师,不能,土豆不能捏。
师:那怎么办呢?
生:我想到一种办法,你们还记得乌鸦喝水的故事吗?我觉得可以试着将土豆放在水中进行测量,当把土豆放进水中的时候,土豆就会把水挤上去,挤上去的水占的空间就是土豆占的空间。
师:这个“挤”字用得多好,生动又形象。这种方法我们称之为排水法,下面我们一起动手实验吧。实验时需要用到以下材料:一个比土豆大的有刻度的量杯、一些水、一支笔。我们开始实验,往量杯中加入适量水,把土豆放入水中,请同学们仔细观察,土豆放入水中后,水面发生了什么变化?
生:水面升高了。
师:奇怪了,是水量变多了吗?
生:我认为水量没有变多,只是土豆占用了杯子里水的空间,水被挤上去了。
师:对呀,真善于观察。那上升部分水的体积与土豆的体积有什么关系呢?
生:它们体积相等。
师:没错,水面上升那部分水的体积就是土豆的体积。实验过程中我发现有同学是这样的,行吗?土豆没有全部浸在水中。
生:应该不行。
师:观察得真仔细呀。是的,如果土豆没有完全浸没,上升部分的水就不等于土豆的体积了,土豆要全部浸到水中,完全浸没很重要。通过刚才的实验,我们知道了土豆的体积等于上升部分水的体积。那这部分水的体积怎么求呢?
生:用水和土豆的总体积减去放土豆前水的体积。放土豆前水的体积是250毫升,放土豆后,水和土豆的体积是400立方厘米,用400 - 250 = 150(立方厘米)。
师:原来这样,你的思路真清晰。请按下暂停键,将这些实验数据填在书本39页相应位置吧。欢迎回来。我们刚才用排水法将土豆的体积转换成上升部分水的体积,从而求出了土豆的体积。你们真厉害,又成功了。有刻度的量杯能求出土豆的体积,换成没刻度的长方体玻璃缸能不能求出土豆的体积?
生:应该也可以,但怎么做呢?
师:我们回想一下刚才求土豆的体积时需要知道什么?
生:需要知道放土豆前水的体积,还要知道土豆放入后水和土豆的总体积。
师:是的,要知道这两个体积,需要知道哪些数据呢?
生:放土豆前水的体积,要知道玻璃缸的长宽,还有水的高度。放土豆后水和土豆的总体积,除了要知道玻璃缸的长宽,还需要知道放土豆后水的高度。
