第三章 圆
第九节《弧长及扇形的面积》
一、学生起点分析
学生的知识技能基础:学生从孩提时代的感觉圆形,到小学的认识圆形,
学习过圆周长和面积公式,而这个课题学生在前阶段学完了 “圆的认识”、 “与
圆有关的位置关系”、“圆内接正多边形”的基础上进行的,让学生具备推导出弧
长和扇形面积的计算公式的奠定了基础.
学生活动经验基础:在相关知识的学习过程中,学生已经经历参与研究
探索的情感体验, 自主探索的能力;同时在以前的数学学习中学生已经经历了很
多合作学习的过程,具有了一定的合作学习的经验,具备了一定的合作与交流的
能力.
二、教学任务分析
本节教材是在学生学习了圆的有关概念性质、圆心角圆周角和过三点的圆等
内容之后,对弧长和扇形面积的计算的学习,研究的是初中阶段弧长公式和扇形
面积公式的推导过程及其在实际问题中的应用.弧长公式和扇形面积公式是以圆
的周长和面积公式为依据的.本节内容是圆的有关计算中的一个重要问题,是学
习圆锥的侧面展开图的基础,也是高中进一步学习弧长公式和扇形面积公式的基
本内容.因此本节课的教学目标如下:
1.让学生通过自主探索来认识扇形,掌握弧长和扇形面积的计算公式,并学
会运用弧长和扇形面积公式解决一些实际问题.
2.让学生经历弧长和扇形面积公式的推导过程,培养学生自主探索的能力;
在利用弧长和扇形面积公式解题中,培养学生应用知识的能力,空间想象能力和
动手画图能力,体会由一般到特殊的数学思想.
3.通过现实生活图片的欣赏,让学生感受到美的生活离不开数学,激发学生
学习数学的兴趣;通过对弧长和扇形面积公式的自主探究,让学生获得亲自参与
研究探索的情感体验;通过同桌的讨论、交流和解决问题的过程,让学生更多的
展示自己,建立自信,树立正确的价值观.三、教学设计分析
本节课设计了七个教学环节:情境引入、探索新知、例题学习、归纳总结、
巩固练习、课堂小结、布置作业.
第一环节 情境引入
活动内容:在一块空旷的草地上有一根柱子,柱
子上拴着一条长 3m 的绳子,绳子的一端拴着一只狗.
(1)这只狗的最大活动区域有多大?这个区域
的边缘长是多少?
(2)如果这只狗拴在夹角为 120°的墙角 ,那么
它的最大活动区域有多大?这个区域的边缘长是多少?
活动目的:让学生观看生活中的弧和扇形,感受数学就在我们的身边,进而
出示实际生活中的问题,引发学生的思考分析,激励学生自主的提出要研究的问
题——弧长和扇形面积的问题,这样,学生带着问题开始新知识的探索.这样与实
际相联系的问题,调动了学生观察思考的积极性,加深他们对几何图形的理解和
渴望探索新知识的求知欲.这就是我们本节课要来研究的问题(自然引出课题)
实际教学效果:学生观察图片,阅读生活中的实际问题,自觉的提出弧长和
扇形面积的计算,激发学生学习新知识的热情.将学生的注意力牢牢吸引至课堂,
使学生认识到数学总是与现实问题密不可分.
第二环节 探索新知
活动内容:
活动 1 探索弧长公式
提出以下 3 问题:
如图,某传送带的一个转动轮的半径为 10cm.
1.转动轮转一周,传送带上的物品 A 被传送多少厘米?
2.转动轮转 1°,传送带上的物品 A 被传送多少厘米?
3.转动轮转 n°,传送带上的物品 A 被传送多少厘米?
活动目的:在这一环节,我从一个生活中的实际问题出发,设计了 3 个小问
题,让同桌的同学讨论分析,得出计算弧长的公式,明确探索一个新的知识要从学过的知识入手,找寻它们的联系,探究规律,得出结论.
实际教学效果:教师通过提出问题,引导学生分析弧长和圆周长之间的关系,
推导出 n°的圆心角所对的弧长的计算公式.引导学生层层深入,逐步分析,尽
量提问学生回答,相互补充,得出结论.学生体会从特殊-一般-特殊的认知过程,
会推导出弧长公式.
活动 2 探索扇形面积公式
(1)观察与思考:怎样的图形是扇形?
(2)扇形面积的大小到底和哪些因素有关呢?
(3)讨论如何求扇形的面积?
圆心角是 1°的扇形面积是圆面积的多少?
圆心角为 n°的扇形面积是圆面积的多少?
活动目的:关于扇形面积的计算,我首先借助幻灯片放映在圆中构建扇形的
过程,让学生观察与思考,借助直观的图形来加深学生对扇形的认识,鼓励学生
尝试着总结出扇形的概念,通过扇形的识别,提高学生的识图能力,培养学生自
主获取知识的能力和语言表达能力.观察分析圆心角不同的扇形,总结出影响扇
形面积的两个因素,进而探究扇形面积的计算公式.学生学以致用,在弧长公式
的推导过程中,是由老师引导着分析;而扇形面积公式完全由学生自己推导,锻
炼他们的探索新知识的能力,体验成功的快乐.
实际教学效果:学生观察图片,理解扇形定义,并能准确判断出什么样的图
形是扇形.由观察图片和图形得出概念,记忆较深刻,对熟练判断是否为扇形铺
平道路.让学生明白只有明确定义才能更好的学习更深一层次的知识的道理.而教
师在引导学生在探索出弧长公式的基础上,学生自己尝试寻找探索方法,将扇形
O
B
A
圆心角
弧半径
半径
扇形
B
A
O面积和圆的面积结合起来,分析得出扇形面积公式.让学生体会从特殊-一般-特殊
的认知过程,会计算扇形面积.
第三环节 例题学习
活动内容 1:例 1
制作弯形管道时,需要先按中心计算“展开长度”再下料.试计算图所示的管
道的展直长度,即弧 AB 的长(结果用含π的式子表示).
活动内容 2:想一想
活动内容 3:例 2
活动目的:通过练习,教师提问学生从图中获得哪些
信息,学生是否能熟练掌握弧长公式和扇形面积公式中半径、圆心角之间的换算
关系.而对实际问题教师引导学生分步分析,分步计算.体会数学来源于生活并服
务于生活.
实际教学效果:学生刚开始对公式不太熟悉,在完成练习过程中还是偶尔会
看看公式,运算结果还是令人满意的.
注意:在应用弧长公式 l ,扇形的面积公式进行计算时,要注
意公式中 n 的意义.n 表示 1°圆心角的倍数,它是不带单位的.
第四环节 归纳总结
活动内容:
问题:比较扇形面积与弧长公式, 你能用弧长表示扇形面积吗?
活动目的:让学生在合作交流的基础上尝试推导出扇形面积和弧长之间的关
系.学生尝试用更好的方法记忆公式.进一步加强学生合作交流和归纳总结能力,
渗透类比思想.
实际教学效果:扇形的面积的另一个计算公式与三角形的面积公式类似,只
要把扇形看作是一个曲边三角形,把弧长看成是底,半径看成是高就可以了.这
样对比,有助于学生记忆公式.实际上,把扇形的弧分的越来越小,作经过各分
点的半径,并顺次连接各分点,得到越来越多的小等腰三角形,扇形的面积就是
这些等腰三角形面积和的极限.同时教师可根据学生的情况来选择是否渗透极限
的思想.
第五环节 巩固提升
180
Rn π=活动内容:随堂练习 1、2
活动目的:掌握并灵活运用公式.
实际教学效果:这两个题要求学生具有较强的综合运用能力,第 1 题要求学
生掌握弓形的计算方法是用扇形的面积减去一个等腰三角形的面积,而这就涉及
到三角函数的知识、勾股定理、垂径定理等相关的知识,另外学生表达起来也是
有点困难的,教师最好起到示范作用;而第 2 题学生审题有困难,理解不清晰,
如题中所说的“直线段共长 200 米”,是指 2 条直的和是 200 米,还是 1 条直的
是 200 米?和“一个内圈弯道与一个外圈弯道的长相差多少米?”,教师要帮助
学生审清楚题意.同时,数字较大,过早精确会误差较大,影响结果的准确性.
第六环节 课堂小结
活动内容:师生以谈话交流的形式,围绕如何推到弧长和扇形面积公式这两
个问题,共同总结本节课的学习收获.另外也可以从知识、方法、情感三方面加
以小结,特别是适当的鼓励和评价,体现教师与学生的情感交流.
实际教学效果:小结这一环节让学生来完成,通过学生谈论自己的收获,让学
生在加深对弧长公式和扇形面积公式的理解和记忆基础上,学会表达和交流,牢
固的掌握所学的新知识,并学会创新应用,既前后呼应,解决问题,还提供了实
践的机会.
第七环节 布置作业
习题 3.11 1、2、3、4 题 蓝色作业本 优化设计
四、教学设计反思
本课是一节新授课,在教学中不能把知识的结果强加于学生,虽然应用直观
形象的手段,让学生经历了知识的生成过程,但因学生水平的差异,在应用弧长
和扇形面积公式时有部分人混淆方法.在结论的应用上,设计了例题和练习.练习
仅仅是两个扇形面积公式的简单应用,例题对扇形面积公式的应用加深了一点难
度,但经过教师的指导,学生的分组讨论,都得到了圆满的解决.另外还需注意
引导学生把实际问题抽象成数学问题,渗透数学建模思想;解题时,不能写出完
整的解题过程,不会用几何语言进行描述.在以后的教学中要有意的进行培养和
加强练习.