一、教学目标:
1. 认知目标:理解圆的面积计算公式的推导逻辑。能正确应用公式解决与圆面积有关的实际问题。
2. 技能目标:通过AI工具的自主探索,经历“猜想-验证-归纳”的教学活动过程,体会“化曲为直”和“极限”的数学思想
3. 思维目标:能理解并概括出圆的面积公式,发展逻辑推理能力。
4. 素养目标:了解古代数学家在圆周率研究上的伟大成就,增强民族自豪感和文化自信,培养严谨求实的科学探索精神。体验探索的乐趣和成功的喜悦。
AI融合目标:利用动态演示圆周长与直径的比值恒定不变,理解圆周率的意义;通过动画将圆无线分割、拼凑成长方形,可视化呈现公式推导。
二、教学准备
1. 教具:电子白板、圆模型
2. 学具:学习袋(内含与教具配套的圆形纸片、剪刀)
3. AI工具:视频(豆包、即梦AI)、切割演示
三、AI嵌入构想
1.用豆包和即梦AI生成哪吒闯祸的动画视频
2.AI生成视频,让刘徽开口自己介绍割圆法
四、教学过程
1 趣味导入。播放一段由AI生成的哪吒闯祸视频,视频结束后提问:“哪吒踩坏的草坪是一个圆形,要修复草坪,我们需要先知道什么?”(等待学生回答 “圆的面积”)。

引导学生回顾一些已学过的平面图形的面积的计算(正方形、长方形、平行四边形、三角形)并结合AI演示回忆它们的面积公式是怎么推导的。回顾后提问:“我们之前都是把‘新图形’转化成‘学过的旧图形’来算面积,那圆能不能也用‘转化法’呢?”
设计意图:用 AI 生成的动画情境替代传统图片,快速集中课堂注意力。回顾 “转化法” 推导旧图形面积,为圆的面积推导铺垫思维方法。通过 “认知冲突”,激发学生的探究好奇心。
2 .引导猜想,合作探究
任务一:初步感知
先将一个圆剪成4等份,并尝试拼一拼;再将第二个圆剪成8等份并尝试拼一拼。
观察后得出结论:把圆等分后的小纸片近似与等腰三角形,可以拼成近似平行四边形或长方形的图形。
任务二:深度探究
提问:如果再多分几份,会是什么样子?
AI动态演示:将圆以此分成16、32、64......等份,然后将分割后的小扇形拼凑起来。

小组观察讨论后得出结论:分的份数越多,每一份就越小,拼成的图形就越接近于一个长方形。这个长方形的长相当于圆周长的一半,即πr。宽相当于圆的半径,即r。
根据发现学生自主推导圆面积公式:长方形的面积=长×宽→圆的面积=πr×r=πr^2
设计意图:让学生亲手剪拼,直观感受“化曲为直”的过程,避免仅靠AI演示。对比4等份和8等份的拼组结果,为后续“分割份数越多,越接近长方形” 的结论埋下伏笔。借助AI工具突破手动分割份数有限的局限,可视化展示“极限”思想,让抽象概念变得直观。
3. 巩固练习
(1)一张圆形餐桌,它的直径是1.2m,求餐桌的面积。
(2)解决导入问题:经过测量,被哪吒破坏的草坪的周长是62.8m,求圆的面积。
(3)豆包生成情境图,标注“花坛半径r=3m,小路宽1m”,求小路的面积。

设计意图:通过练习,学生将所学知识应用于实际问题,练习设计由易到难,循序渐进,引导学生对问题进行思考,更好的将知识学以致用。
4. 拓展延伸
播放AI讲解刘徽在《九章算术》方田章“圆田术”注中提出把割圆术作为计算圆的周长、面积以及圆周率的基础。

设计意图:通过 AI 动画讲解古代数学成就,将“文化自信”培养融入课堂,避免生硬说教。