教学内容:
人教版实验教材四年级上册第77页。
教学目标:
1、动手操作将长方形纸条制成一个神奇的莫比乌斯带。
2、引导学生认识莫比乌斯带的特点和奇异性质。
3、培养学生大胆猜想、细心求证的精神。
4、在莫比乌斯带变化中感受数学的无穷魅力,拓展数学视野。进一步激发学生学习数学的兴趣,并获得成功的体验。
教学重点:
会制作一个神奇的莫比乌斯带;引导学生发现认识莫比乌斯带的特点和奇异性质。
教学难点:
莫比乌斯带面和边个数的验证。
教学具准备:
长方形纸条若干、剪刀、胶水、水彩笔。
教学过程:
课前谈话:老师给大家讲个故事(课件出示故事情节),你知道他是怎么做到的吗?今天我们就来学习这方面的知识。
一、创设情境,导入新课。
1、变魔术
教师出示一张白纸条,并让学生拿出自己的长方形纸条,问:这张纸条有几条边?几个面?
生:四条边,两个面。
教师拿着纸条,边比划边说:一个正面,一个反面。
师:现在我能变魔术,把它变得只有两条边,两个面。你会吗?
让学生尝试操作,教师展示将纸条变成纸圈。问:是不是两条边,两个面?
生:是。
师:你会吗?
生:会!(学生都尝试做成纸圈)
师:这样大家都会做,老师还能把它变成一条边、一个面。你会吗?
教师激发学生的学习兴趣,学生都在自主尝试操作。师:非常好,有同学在大胆尝试,太棒了!
教师把纸条放在背后操作,做成莫比乌斯带,然后展示莫比乌斯圈。
师:想想吧,是怎么做的?
2、做纸圈
教师让学生尝试做成纸圈,鼓励同桌互助完成,然后举起作品展示。
师:可以这样做(演示:将长方形纸条一端翻转拧成180°以后再首尾相连),再用胶水粘牢。
让全班同学都完成莫比乌斯圈的制作,教师巡视指导操作,并集体展示。
师:大家看自己的纸圈,想一想,是不是一条边、一个面?怎样检验呢?
学生思考、尝试,猜测结果:用手指沿着纸条的边和面各走了一圈。
师:我们一起动手检验。拿出水彩笔,在纸圈的中间画一条线,看看它是不是一个面。
教师展示,然后让学生也在自己的纸圈上画一条线。
生:真是一个面!
师:像这样没有里面和外面之分,只有一个面的,在数学上叫做单侧曲面(板书:单侧曲面)。
问:那么普通的纸圈有里外之分就叫?
生:双侧曲面。(教师板书:双侧曲面)
3、导课题
师:这样的怪怪的纸圈叫什么呢?有人知道吗?
生:莫比乌斯圈。
(教师导入并板书课题"莫比乌斯圈")。问:你是怎么知道的?
学生尝试回答。师:我来告诉大家,德国有一位数学家叫莫比乌斯,于1858年一个偶然的机会,他发现了这样一个奇妙的纸圈。所以,人们将它叫莫比乌斯圈。
二、自主探究,细心求证。
1、沿二分之一线剪
教师在莫比乌斯圈上沿着刚才画的那条线剪开,示范剪一段。
师:大家别忙着动剪子,想一想,我们沿着中间这条线剪开纸圈,结果会是怎样呢?
学生猜测,教师鼓励引导。师:我们应该大胆猜想。(板书:大胆猜想)
生1:会变成两个圈。
生2:会变成两个莫比乌斯圈。
生3:会不会变成三个圈。
师:要知道结果,怎么办?
生:剪一剪就知道了。
师:对,我们只要剪一下就能知道结果。
教师组织全班学生动手剪,完成后集体汇报。
生:不是两个圈,它还是连在一起的;……
问:是一个圈还是两个圈?(一个)
师:剪开后的这个圈中间有点扭起来了。我们通常会认为,剪开后会是两个圈,怎么不是呢?为什么呢?
生1:因为莫比乌斯圈有一条边,一个面,剪开以后还是整的,是一个大圈。
生2:因为是粘着的,我觉得剪完还是一个整体。
师:很好的回答!大家都可以猜想,究竟是为什么?你可以继续研究。
教师板书"细心求证"。师:科学的进步,需要细致的验证!大家仔细地观察(教师出示剪成的大圈),它还像刚才一样,只有一个面吗?
生:应该是一个面。
师:这是我们以为的,要知道准确的结果,怎么办?
生:用笔画线。
师:请拿起笔,在纸带中间画线,再看看是一个面还是两个面?
学生回答(1个)后,教师继续提问:两个面是不是都被画上了线?
生:不是,只画了一面,另一面没画。
问:这个纸圈是单侧曲面吗?(不是)
师:对,现在是双侧曲面。我们在想数学问题时,不能想当然,要动手做一做,细心地求证。现在纸圈中间又画了一条线,如果再沿着这条线剪开,结果是怎样呢?
生:还是一个圈;两个圈;……
师:实践出真知!大家剪一剪就知道了。
师生一起动手剪一剪,完成后汇报。生:是两个套着的圈。
师:这次有同学猜对了,真的是两个圈,但是它们是套在一起的。现在,你有什么想法?
生:还能剪;为什么是套在一起的;其它想法。
师:这样的纸圈很奇妙,值得我们去探究。
2、沿三分之一线剪
教师组织学生拿出三等分的长方形纸条,把它再圈成一个莫比乌斯圈。问:能沿着线把这个莫比乌斯圈剪开吗?(能)
沿三分之一线剪
师:如果沿着三等分线把这个莫比乌斯圈剪开的话,需要几次?
生:两次。
师:剪完以后会是什么样子呢?
生:一个圈;两个圈套在一起;三个圈套在一起。
师:这些都是我们的猜测,那结果究竟是怎样的,我们还是剪一剪吧!
教师组织学生动手剪,完成后集体汇报。生:剪一次就可以了。
师:明明是两条线,怎么剪一次就可以了?剪成了几个圈?
生:两个;一个大圈套着一个小圈。
师:两个圈有区别吗?
学生用前面的方法画线验证,得出:小圈是单侧曲面(莫比乌斯圈),大圈是双侧曲面。
3、其它剪法
师:刚才我们将一根普通的纸条拧、粘、剪(板书:拧、粘、剪),感受到莫比乌斯圈的神奇。下面,请发挥你的聪明才智,拿出另一张长方形纸条,自己设计制作。
提示:①刚才我们拧了180°,还可以拧成多少度?②刚才我们沿二分之一、三分之一线剪,能不能沿四分之一、五分之一线剪呢?
要求:完成后要求汇报自己的创意。
组织学生独立尝试操作,教师巡视指导;让学生同桌相互交流、欣赏,说说是怎么做的、怎么翻转、怎么剪开的;最后选择1-2个有代表性的作品上台展示。
说明:把纸条一端旋转180°的奇数倍做的圈是单侧曲面,而旋转180°的偶数倍做成的圈是双侧曲面。
师:真了不起!我们不但动手做,还动脑筋思考,我们探索的规律是否正确,还需要实验求证,并且从理论上去证明。课后,大家可以继续探究。现在来为我们的精彩表演鼓掌吧!
谈话:今天这节课,你最大的感受是什么?
【教学目标】
1、动手操作,验证交流,经历探索和认识莫比乌斯带的过程,积累数学活动经验
2、在动手操作、对比探索中认识莫比乌斯带,学会将长方形纸条制作成莫比乌斯带,初步体会莫比乌斯带的特征。
3、在数学活动中经历猜想与探索的过程,感受莫比乌斯带魔术般的神奇变化,感受数学的无穷魅力,进一步激发学生学习数学的兴趣和好奇心。
【教学准备】
每位学生若干张长方形纸条、剪刀、固体胶、水彩笔。
【教学过程】
一、魔术引入,揭示课题
1、魔术引入,激发学生对纸条的兴趣
师:老师手里有一张纸条和两个回形针,一会儿老师可以利用纸条变个魔术,让两个回形针手牵手,你信吗? 如果我做到了你们要送给我掌声。
师:准备好双手,请瞪大你们的眼睛仔细看,鉴证奇迹的时刻到了……
师:看来这小小的纸条看似普通,其实还真是挺不简单的!今天我们这节课就和纸条有关,这节课的名字叫做?
课题:“神奇的莫比乌斯带”。
2、揭示课题“神奇的莫比乌斯带”
师:看了这个课题,你们有什么想问的吗?
生1:莫比乌斯带是什么样子的?
生2:莫比乌斯带有什么神奇的地方?
生3:为什么叫莫比乌斯带啊?
生4:什么是莫比乌斯带?
师:啊,大家有这么多的疑问,是啊,说莫比乌斯圈是神奇的,它神奇在哪儿呢?
二、认识“莫比乌斯圈”
(一)莫比乌斯圈的形成过程
师:要想研究这个问题,一切都要从这张小小的纸条说起。
师:请同学们拿出学具里的一张纸条
师:请同学们观察这个纸条,它有几个面,几条边?
生:(齐)两个面,四条边。
板书:纸条:两个面四条边
师:像这样粘到一起后呢?几个面?几条边?你们也来做一下,
板书:纸环:两个面,两条边
师:如果纸环里有面包屑,小蚂蚁不经过纸环的边缘,也不打洞能吃到面包屑吗?看视频,为什么吃不到呢?
(因为小蚂蚁在外侧面,面包屑在内侧面不在一个面)
师:看来在这个纸环里小蚂蚁是吃不到面包屑了。我们继续看视频。
师:在这个莫比乌斯圈上,不管小蚂蚁从哪一点出发,都可以不必爬过边缘就能吃到面包屑,什么感觉? (这真是个神奇的纸环)
师:想不想亲自动手做一个这样的纸环?再看视频,可以一边看视频,一边动手做
师:你的莫比乌斯带做好了吗?
(二)、验证
师:先看你手中的普通纸环,拿出水彩笔,像这样从一点开始涂色,我们再来看看神奇的纸环,也这样从一点开始涂色,笔尖不离开纸面一直画一圈,你会有哪些发现?(一个面)
师:我们用手指沿着纸圈的边走一圈,又回到了起点
你又发现了什么?
生:它只有一条边。板书(莫比乌斯带:一个面一条边)
师:一张普通的纸条,从两个面四条边变成一个面一条边,你觉得莫比乌斯带神奇吗?
生:有点儿神奇
师:莫比乌斯圈的神奇之处可不止这些,我们接着来研究。
三、“莫比乌斯圈”的特点
1、用剪刀沿着纸圈的中线剪开
师:莫比乌斯带诞生以后,引起了很多人的关注,有人就想,如果沿着纸圈的中线剪开,会是什么样子的呢? 教师示范:我们先剪普通的纸环,两个纸环
同学们,让我们来猜一猜。
生1:它会变成两个圈。
生2:交叉在一起的两个圈……
师:为了不把它剪断,先看老师是怎样开始剪的?注意安全。
学生动手沿着中线剪开,有什么发现
生:发现剪开之后变成了一个大的纸环。
师:那么,这个大的纸环是不是“莫比乌斯带”呢?
师:学到了这里,你对莫比乌斯带有了怎样的感觉呢?
生:太神奇了! 我也想剪一剪,
师:请你们亲自动手试试看。
2、师:那么把纸条平均分成三份,也做成神奇的纸环,再沿虚线剪开,又会是什么样子呢?
师:动手前,先猜测一下结果, 有困难的同学可以跟同桌合作 动手操作,显示学生作品
师:把莫比乌斯圈沿四分之一,五分之一的宽度剪开,又会有什么新的发现呢?意犹未尽的同学们课后先猜一猜,再动手试一试,最后验证你们的猜测。
四、师:那么莫比乌斯带在生活中有哪些应用呢,我们来看一段视频看来莫比乌斯带在生活中的应用也是很广泛的。
五、总结:这节课就研究到这,谁能说说这节课你有什么收获最后谢谢同学们的配合,感谢各位的'倾听,谢谢大家!
【板书设计】
神奇的莫比乌斯带
纸条:4条边2个面
纸环:2条边2个面
莫比乌斯带:1条边1个面
学情分析
莫比乌斯带属于“拓朴学”的内容,这个内容对于教师来说不容易组织教学,但莫比乌斯带又是一个能拓宽学生视野的好题材,可以让学生感受到学习数学的乐趣,进而激发学生学习数学兴趣,六年级的学生有一定的空间思维能力和动手操作能力,在教学中要引导学生在动手操作的过程中,仔细观察,自主发现“莫比乌斯带”的奥秘。
教学目标
1、让学生认识“莫比乌斯带”,学会将长方形纸条制成莫比乌斯带。
2、引导学生通过思考操作发现并验证“莫比乌斯带”的特征,培养学生大胆猜测、勇于探索的精神。
3、在“莫比乌斯带”魔术般的变化中感受数学的无穷魅力,拓展数学视野,进一步激发学生学习数学的兴趣,培养学生良好的数学情感。
教学重难点
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