师:同学们好,请坐。最近老师遇到了一些问题,想在这节课跟同学们一起来研究一下。我要给女儿买一份礼物,现在想把这个礼物全部包裹起来,需要准备多大的包装纸呢?这样的大小够吗?肯定不够,对吧?那我们想要包装这份礼物,把它全部包裹起来,需要包装它的哪几个部分呢?哪个同学来指一指?
生:好转一圈,我们需要包装它的上面和下面,以及它的侧面。
师:同学们同意吗?
生:同意。
师:非常棒,你的回答非常流畅,表达也很清晰。我们想一想,既然这个圆柱形状的礼物,它的这三个部分,实际上就是我们今天要研究的圆柱的表面积。所以今天这节课,我们一起来研究圆柱的表面积。通过刚刚的分析,我们知道圆柱的表面积实际上是这三个部分的面积之和。我们把这两个部分叫做圆柱的底面,这个部分是侧面。不难分析出,圆柱的表面积实际上等于圆柱的一个侧面积加上两个底面的面积。那我们思考一下,要求圆柱的表面积,实际上只需要知道什么就可以了?
生:圆柱的侧面积以及两个底面的面积。
师:对,我们已经知道圆柱的表面积就是求这两个部分。我们再来仔细观察这个圆柱,它的两个底面是什么图形啊?
生:圆形。
师:圆的面积我们能求吗?
生:能。
师:现在思考一个问题,这个圆柱的侧面是一个曲面,它的面积该如何去求呢?我们可以描出来吗?
生:不可以。
师:那你能有其他更好的办法吗?
生:我们可以将圆柱的侧面进行展开,得到一个长方形,这个长方形的面积就是圆柱的侧面积。
师:听明白了吗?我觉得高小楚同学的回答非常有条理,也很清晰。他刚刚说把圆柱的侧面展开,得到的是什么形状呀?
生:长方形。
师:他说是长方形,但是是不是呢?实践是检验真理的唯一标准,不如我们展开试一试。现在于老师手上拿着一个圆柱,现在我将它沿着侧面的高展开,我们看一下是不是像同学所讲的那样。
(老师展开圆柱)
师:现在于老师把这个圆柱展开了,我们看到的侧面是不是一个长方形啊?
生:是。
师:也就是说高一同学说展开是长方形是对的。那接下来于老师又有一个疑问,展开后是长方形,这个长方形跟原来的圆柱到底有什么关系呢?圆柱这个长方形的面积又该如何去求呢?接下来,请同学们带着这两个问题,进入今天的小组合作环节。听要求,首先每组安排一个同学进行操作,其他几个人认真观察。操作观察完之后,讨论刚刚于老师提的两个问题,然后完成导学单。完成之后,每组安排一个人进行总结发言,限时5分钟。现在开始。
(学生小组合作)
师:好,坐直。请一组的同学来说一说他们的研究成果。请苏文强上来。
苏文强:我们组研究成果是这样的,我们先沿着圆柱的高将圆柱剪开,就可以展开得到一个长方形。此时我们就可以知道圆柱的侧面积相当于长方形的面积。长方形的长相当于圆的周长,长方形的宽相当于圆柱的高。解决第二题,展开的长方形的面积,我们按照长方形的基本公式,长乘宽来求。因为长对应圆的周长,宽对应圆柱的高,所以圆柱侧面积就是圆柱的周长乘以圆柱的高。再看第三题,圆柱的侧面积用字母表达式表达,圆的周长就是2πr,圆柱的高用h来表示。我的发言完毕。
师:刚刚苏文强同学思路很清晰,也很有条理,展示了他们组的研究结果。同学们认同吗?有疑问吗?
生:认同,没有疑问。
陈同学:老师,这里说展开图是一个长方形,按长方形公式能求出面积。但如果展开是一个正方形,这个公式还成立吗?
师:你的意思是展开可能不一定是长方形,这个质疑非常有建设性,很有当数学家的潜质。正好,袁老师做了一个这样的圆柱。这是圆柱底面圆的半径,调节它,底面圆的大小是不是会变化?
生:对。
师:同时这是圆柱的高,它也会变大变小。当底面圆的周长和谁相等的时候,会出现什么现象呢?仔细看,现在我展开。
(老师展开圆柱)
师:出现了什么图形?
生:正方形。
师:因为这个时候展开,长方形的长和圆柱的高相等,所以展开是正方形。刚刚陈同学提出疑问,如果展开是正方形,这个结论还成立吗?我们想一想,不管展开是长方形还是正方形,展开的这个矩形或正方形,它的边长是不是还是底面圆的周长?
