《植樹問題》教學(xué)設(shè)計
“植樹問題”是人教版四年級下冊“數(shù)學(xué)廣角”的內(nèi)容,教材將植樹問題分為幾個層次:兩端都栽、只栽一端、兩端都不栽、環(huán)形情況以及方陣問題等。其側(cè)重點是:在解決植樹問題的過程中,向?qū)W生滲透一種在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上、研究問題上都很重要的數(shù)學(xué)思想方法——化歸思想,同時使學(xué)生感悟到應(yīng)用數(shù)學(xué)模型解題所帶來的便利。
一、教學(xué)目標(biāo):
1、知識與技能目標(biāo):通過動手實踐,合作探究,讓學(xué)生在做數(shù)學(xué)的過程中經(jīng)歷由現(xiàn)實問題到數(shù)學(xué)建模,理解并掌握植樹棵數(shù)與間隔數(shù)之間的關(guān)系。
2、過程與方法目標(biāo):通過學(xué)生自主實驗、探究、交流、發(fā)現(xiàn)規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生動手操作、合作交流的能力,以及針對不同問題的特點靈活解決的能力。
3、情感與態(tài)度目標(biāo):讓學(xué)生在探索、建模、用模的過程中體驗到學(xué)習(xí)成功的喜悅和認(rèn)識歸納規(guī)律對后續(xù)學(xué)習(xí)的重要性,培養(yǎng)學(xué)生探索歸納規(guī)律的意識,體會解決植樹問題的思想方法。
二、教學(xué)重點:理解植樹問題棵樹與間隔數(shù)之間的關(guān)系。
教學(xué)難點:會應(yīng)用植樹問題的模型靈活解決一些相關(guān)的實際問題。
三、教具準(zhǔn)備:多媒體課件和未完成的表格。
四、教學(xué)過程:
課前準(zhǔn)備:(多媒體放映牛頓和蘋果的故事)
師:科學(xué)家的故事給你什么啟示?(勤于觀察,善于思考,大膽猜想…)
談話引入:說到不如做到,讓我們從現(xiàn)在開始,看誰的觀察最仔細,看誰的思考最積極,看誰這節(jié)課也能從平常的事物中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,準(zhǔn)備好了嗎?
(一)、提出問題、引發(fā)思考、探究規(guī)律。
1、手引發(fā)的思考。
師:伸出你的左手,張開手指,用數(shù)學(xué)的眼光看一看,你發(fā)現(xiàn)了什么?
師:大家都有一雙銳利的數(shù)學(xué)眼睛,發(fā)現(xiàn)手指與間隔之間也有數(shù)學(xué)。其實在生活中那些司空見慣的現(xiàn)象,只要用心觀察、思考也能發(fā)現(xiàn)他們的數(shù)學(xué)奧秘。這節(jié)課,我們將深入研究類似手指與間隔這樣的數(shù)學(xué)問題。
2、整體感知、確定研究方向。
課件出示:在15米長的小路一邊種樹,每隔5米種一棵?赡苡袔追N情況?
展示學(xué)生的猜想:(兩端都種,共4棵)(只種一端,3棵)(兩端不種,只2棵)
理解:“間隔”、“間隔數(shù)”、“棵數(shù)”。
(二)、小組合作,探究規(guī)律
1、提出問題。
課件:在全長1000米的孟州市大定路的一邊植樹,每隔10米栽一棵樹(兩端都栽),一共需要多少棵樹苗?
學(xué)生的猜測可能有不同的結(jié)果:1000;1001;1002)
2、自主探究。
棵數(shù)和間隔數(shù)到底之間有什么關(guān)系呢?讓學(xué)生大膽地猜想,并用圖示的方法驗證。
課件顯示:隔10米種一棵,再隔10米種一棵……,一直畫到1000米!學(xué)生會感覺:這樣一棵一間隔畫下去,方法是可以的,但太麻煩了,又浪費時間。
引導(dǎo)學(xué)生:要研究棵數(shù)和間隔數(shù)之間有什么關(guān)系,有更簡單的方法嗎?
讓學(xué)生思考、交流,嘗試從簡單入手,用“把大數(shù)變小數(shù)”的方法進行研究,滲透“化繁為簡”的數(shù)學(xué)思想。
3、發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
學(xué)生開始動手畫圖、填表、比較分析,然后展示他們的研究結(jié)果,發(fā)現(xiàn)在小數(shù)據(jù)中兩端都種的情況下,都有“棵數(shù)比間隔數(shù)多1”的規(guī)律。
師:“棵數(shù)比間隔數(shù)多1”的規(guī)律是同學(xué)們用較小的數(shù)據(jù)研究出來的,如果數(shù)據(jù)增大,這個規(guī)律還成立嗎?
課件動態(tài)演示:一個間隔對應(yīng)一棵,這樣一直對應(yīng)下去, 1000個間隔就有1000棵,種完了嗎?
師:如果這條路變得很長很長、無限長,兩端都種還有這樣的規(guī)律嗎?讓學(xué)生從中體會到,不管數(shù)字多大,用“一一對應(yīng)”的方法,最后還要補上一棵才能達到兩端都種的結(jié)果。這個環(huán)節(jié),潛移默化地滲透“極限”的思想。
4、總結(jié)歸納。
歸納“化繁為簡”的解題策略。讓學(xué)生體會到研究問題可以從簡單入手,將困難的變?yōu)槿菀椎模瑢?fù)雜的變?yōu)楹唵蔚,用這樣的方法,可以有效的解決問題。把抽象的數(shù)學(xué)化歸思想滲透在教學(xué)中,讓學(xué)生在“潤物細無聲”中體驗到數(shù)學(xué)思想方法的價值,提高思維的素質(zhì)。
5、總結(jié)規(guī)律。
師:你們能用一個式子把規(guī)律表示出來嗎?
【板書】間隔數(shù)+1=棵數(shù) 棵數(shù)-1=間隔數(shù)
6、聯(lián)系生活
在我們生活中存在著很多類似植樹問題的現(xiàn)象,你發(fā)現(xiàn)了嗎?
讓學(xué)生通過舉例,體會到植樹問題在生活中的廣泛應(yīng)用。同時讓學(xué)生清楚地認(rèn)識到路燈排列、排隊等生活現(xiàn)象都與“植樹問題”有著相同的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),也給這種數(shù)學(xué)思想以充分的建模。
(三)、點擊生活
①(求間隔數(shù))判斷:元宵節(jié),中華大街一側(cè)從頭到尾一共掛了200個大紅燈籠,如果在每兩個燈籠間掛一個中國結(jié),需要201個中國結(jié)( )
、(求間隔長)公共汽車行駛路線全長9千米,從起點站到終點站共有10個站,相鄰兩站的距離約是多少千米?
③(求棵數(shù))老師登古塔,每層有11個臺階,從一層開始一共走了55個臺階,龍老師到了第幾層?
、 (求全長)塔樓上敲鐘,從第一敲開始,每隔4秒敲一次,到第5敲時,一共間隔了幾秒鐘?
(四)、拓展延伸。
(課件出示世界著名數(shù)學(xué)問題)
師:數(shù)學(xué)史上有個“20棵樹”的植樹問題,幾個世紀(jì)以來一直都引起科學(xué)家的研究興趣。這就是:‘20棵樹,若每行四棵,問怎樣種植,才能使行數(shù)更多?
早在十六世紀(jì),古希臘等國完成了十六行的排列。(出示圖1)
十八世紀(jì),美國數(shù)學(xué)大師山姆完成了十八行圖譜。(出示圖2)
進入二十世紀(jì),數(shù)學(xué)愛好者繪制出了二十行圖譜,創(chuàng)造了新紀(jì)錄并保持至今。(出示圖3)
(結(jié)語)今天進入21世紀(jì),20棵樹,每行4棵,還能有更新的進展嗎?數(shù)學(xué)界正翹首以待!期待著同學(xué)們大膽探索、積極思考,相信你們一定會有更大的收獲!
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