人教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級下冊《雞兔同籠》教學(xué)設(shè)計_第1頁
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文檔簡介

人教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級下冊《雞兔同籠》教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)內(nèi)容分析??本課隸屬于《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》“綜合與實踐”領(lǐng)域,是培養(yǎng)學(xué)生模型思想、推理能力和應(yīng)用意識的經(jīng)典載體。從知識技能圖譜看,它建立在學(xué)生已掌握四則運算和簡單數(shù)量關(guān)系的基礎(chǔ)上,是對“用字母表示數(shù)”和“方程”思想的初步孕伏,也是后續(xù)學(xué)習(xí)更復(fù)雜假設(shè)問題和優(yōu)化策略的重要基石。其核心在于引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)問題—提出假設(shè)—驗證調(diào)整—建立模型”的完整探究過程,而非機械記憶公式。課標(biāo)蘊含的“模型思想”在此具體化為“假設(shè)法”與“列表法”的探索與應(yīng)用,“推理能力”體現(xiàn)在對數(shù)量關(guān)系的有序思考和邏輯調(diào)整中。素養(yǎng)價值滲透方面,通過這一古老而富有趣味的數(shù)學(xué)名題,旨在激發(fā)學(xué)生的探究熱情,使其感受到數(shù)學(xué)思維的嚴(yán)謹(jǐn)與解決問題的策略之美,理解化繁為簡、數(shù)形結(jié)合等基本數(shù)學(xué)思想。??四年級學(xué)生正處于從具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的關(guān)鍵期。他們已具備基本的運算能力和簡單的問題解決經(jīng)驗,但對“假設(shè)”這一策略性思想較為陌生,可能因思維定勢而陷入無序嘗試或感到抽象困難。可能的認(rèn)知誤區(qū)在于難以理解“假設(shè)全部是雞(或兔)”后,腳數(shù)差異與實際動物只數(shù)間的對應(yīng)關(guān)系?;诖耍虒W(xué)將通過前測性問題(如:“籠子里有若干只雞和兔,從上面數(shù)有5個頭,可能各有幾只?”)快速診斷學(xué)生的原始思維水平。教學(xué)調(diào)適將遵循差異化原則:為直覺型學(xué)習(xí)者提供畫圖、學(xué)具操作等直觀支架;為分析型學(xué)習(xí)者設(shè)計引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)式的任務(wù)鏈;為策略多元的學(xué)習(xí)者鼓勵算法交流與優(yōu)化。課堂上將通過觀察小組討論、分析嘗試過程、聆聽表達等方式進行動態(tài)形成性評價,及時調(diào)整教學(xué)節(jié)奏與支持策略。二、教學(xué)目標(biāo)??知識目標(biāo):學(xué)生能在具體情境中理解“雞兔同籠”問題的基本結(jié)構(gòu),掌握“列表法”和“假設(shè)法”兩種主要解題策略。他們不僅能正確運算,更能清晰解釋每種方法的操作步驟和內(nèi)在邏輯,例如能說明“假設(shè)全是雞時,為什么算出的腳數(shù)會少,以及每少2只腳對應(yīng)著將1只雞換成1只兔”。??能力目標(biāo):學(xué)生能夠從現(xiàn)實情境中抽象出“頭數(shù)”與“腳數(shù)”的數(shù)學(xué)關(guān)系,并自主嘗試運用列表、畫圖或假設(shè)策略進行探索與解決問題。在合作交流中,能夠有條理地表達自己的思考過程,并能對他人的解法進行理解和簡單評價,初步形成多角度分析問題的能力。??情感態(tài)度與價值觀目標(biāo):通過解決富有挑戰(zhàn)性的歷史名題,學(xué)生能體驗到克服困難、獲得成功的愉悅,增強學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心和興趣。在小組協(xié)作中,愿意傾聽同伴意見,分享自己的發(fā)現(xiàn),感受集體智慧的力量,培養(yǎng)積極探索、樂于思考的科學(xué)態(tài)度。??科學(xué)(學(xué)科)思維目標(biāo):重點發(fā)展學(xué)生的模型思想與邏輯推理能力。通過將生活問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,經(jīng)歷“簡化問題—提出假設(shè)—邏輯推演—驗證結(jié)論”的思維過程,體會假設(shè)這一核心數(shù)學(xué)思想方法的力量,初步建立解決同類問題的思維模型。??評價與元認(rèn)知目標(biāo):引導(dǎo)學(xué)生在解決問題后,回顧與比較不同解題策略的優(yōu)劣及適用情境(如:“數(shù)據(jù)大時,列表法還方便嗎?”)。學(xué)會通過檢查答案是否同時滿足“頭數(shù)”和“腳數(shù)”兩個條件來進行自我驗證,并能在教師引導(dǎo)下,反思自己從“不會”到“會”的關(guān)鍵突破點在哪里。三、教學(xué)重點與難點??教學(xué)重點是探究并理解用“假設(shè)法”解決雞兔同籠問題的思路與算理。確立此為重點,是因為“假設(shè)法”是本節(jié)課承載模型思想與邏輯推理的核心方法,它超越了具體問題的解決,是一種普適性的數(shù)學(xué)策略,對于學(xué)生形成高級思維能力和解決未來更復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題(乃至生活中的決策問題)具有奠基性作用。從學(xué)科體系看,它是代數(shù)思想的萌芽,是連接算術(shù)與代數(shù)的關(guān)鍵節(jié)點之一。??教學(xué)難點在于學(xué)生理解“假設(shè)法”中“總腳數(shù)差”與“單只雞兔腳數(shù)差”之間的關(guān)系,并據(jù)此推導(dǎo)出雞或兔的只數(shù)。難點成因在于,這一推理過程相對抽象,學(xué)生需要在大腦中進行兩次“映射”:首先想象“全部當(dāng)成一種動物”的虛擬情景,然后分析虛擬情況與實際情況的差異來源。這需要跨越從具體數(shù)量到抽象關(guān)系的認(rèn)知臺階。預(yù)設(shè)依據(jù)是學(xué)生在以往學(xué)習(xí)中較少接觸此類整體假設(shè)與調(diào)整的策略,常見錯誤表現(xiàn)為算出差值后不知該除以幾,或無法解釋每一步計算結(jié)果的實際意義。突破方向在于將抽象推理與直觀演示(如動畫、學(xué)具操作)緊密結(jié)合,搭建從“動手試”到“動腦想”的思維階梯。四、教學(xué)準(zhǔn)備清單1.教師準(zhǔn)備1.1媒體與教具:交互式課件(含問題情境動畫、假設(shè)法分步演示動態(tài)圖);雞和兔的卡通圖片或磁貼若干。1.2學(xué)習(xí)材料:分層設(shè)計的學(xué)習(xí)任務(wù)單(包含引導(dǎo)性問題、探究表格、分層練習(xí)題);課堂小結(jié)思維導(dǎo)圖模板。2.學(xué)生準(zhǔn)備2.1學(xué)具:每人準(zhǔn)備鉛筆、橡皮、直尺。2.2預(yù)習(xí):簡單思考“一個籠子里關(guān)著雞和兔,只看頭數(shù)能確定各有幾只嗎?為什么?”3.環(huán)境布置3.1座位安排:四人小組合作式座位,便于討論與交流。五、教學(xué)過程第一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)1.情境創(chuàng)設(shè)與問題激趣1.1(課件出示一幅古風(fēng)畫面,配文:“大約一千五百年前,我國古代數(shù)學(xué)名著《孫子算經(jīng)》中記載了一道有趣的數(shù)學(xué)題……”)“同學(xué)們,今天咱們要當(dāng)一回穿越時空的小偵探,去破解一道讓古人也饒有興趣的數(shù)學(xué)謎題。請大家齊讀一下?!?.2學(xué)生朗讀:“今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雉兔各幾何?”1.3“讀得真好!雉就是野雞。誰能用自己的話說說,這道題講的是什么意思?”(學(xué)生嘗試解釋)?!班?,籠子里有雞和兔,從上面數(shù)有35個頭,從下面數(shù)有94只腳。雞和兔各有幾只呢?看到這個數(shù)字,你有什么感覺?”2.問題簡化與核心提出2.1“感覺數(shù)字有點大,不好想?數(shù)學(xué)家遇到復(fù)雜問題時,常常會用一個竅門——‘化繁為簡’。咱們也來試試,如果把35個頭、94只腳,換成小一點的數(shù)字來研究,會不會更容易發(fā)現(xiàn)規(guī)律呢?”2.2“好,那我們就先從簡單情況入手:(板書核心問題)籠子里有若干只雞和兔,從上面數(shù)有9個頭,從下面數(shù)有26只腳。雞和兔各有幾只?”“這節(jié)課,咱們就一起來尋找打開這個‘籠子’的鑰匙!”3.喚醒舊知與路徑預(yù)告3.1“在動手解決之前,先想想,關(guān)于雞和兔,你知道哪些數(shù)學(xué)信息?”(預(yù)設(shè):1只雞1個頭2只腳;1只兔1個頭4只腳)。3.2“這些信息就是我們解決問題的‘已知條件’。接下來,我們會先自己動手嘗試解決,然后分享不同的妙招,最后找到一種既清晰又強大的數(shù)學(xué)方法。準(zhǔn)備好了嗎?探險開始!”第二、新授環(huán)節(jié)本環(huán)節(jié)將圍繞核心問題,設(shè)計層層遞進的探究任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生從無序嘗試走向策略化、模型化的思考。任務(wù)一:自由初探,呈現(xiàn)原生態(tài)思維教師活動:教師出示核心問題(9頭26足),并明確提出探究要求:“不著急算,先獨立思考1分鐘,你可以用任何你喜歡的方式——畫畫圖、寫寫算式、列列表格都可以,試著找出答案。然后,在小組里輕聲交流你的想法。”巡視全班,有目的地觀察并收集不同的解題思路:是否有畫圖的?是否有從極端情況(全是雞或全是兔)開始想的?是否有嘗試列舉的?選取幾種有代表性的方法(如全部畫圖、逐一列舉、假設(shè)全部是雞的雛形),準(zhǔn)備請學(xué)生上臺分享。學(xué)生活動:學(xué)生獨立進行個性化嘗試,運用各自原有的認(rèn)知經(jīng)驗解決問題。隨后在小組內(nèi)輪流發(fā)言,介紹自己的方法,并傾聽同伴的不同思路??赡墚a(chǎn)生的方法包括:直觀畫圖法(畫出9個頭,再給每個頭添上2只或4只腳直至總腳數(shù)為26);逐一列表嘗試法(從雞1兔8開始試算腳數(shù));基于生活經(jīng)驗的猜測驗證等。即時評價標(biāo)準(zhǔn):1.是否積極參與嘗試,并產(chǎn)生具體的解題過程(圖畫、算式、表格等)。2.在小組交流中,能否清晰地介紹自己的做法。3.能否認(rèn)真傾聽同伴發(fā)言,并注意到方法的異同。形成知識、思維、方法清單:1.問題結(jié)構(gòu)化認(rèn)知:明確問題中的兩個核心約束條件:總頭數(shù)(動物總數(shù))和總腳數(shù)?!锶魏斡行У慕夥ū仨毻瑫r滿足這兩個條件。2.解題策略多樣性:解決一個問題可以有多種不同的路徑,畫圖、列表都是有效的探索工具?!膭顒?chuàng)意,保護思維火花。3.化繁為簡思想的應(yīng)用:面對大數(shù)據(jù)(35,94)時,主動轉(zhuǎn)化為小數(shù)據(jù)(9,26)進行研究,這是重要的數(shù)學(xué)策略。任務(wù)二:聚焦列表,感受有序枚舉教師活動:邀請一位采用“逐一嘗試”或“跳躍嘗試”并最終成功的學(xué)生分享?!拔覀儊砜纯催@位同學(xué)的方法,他列了一個表。(展示或板書其過程)。大家發(fā)現(xiàn)了嗎,他這樣一個個試,雖然慢,但最終找到了答案。為了讓思考更有序、不重復(fù)不遺漏,我們可以怎樣改進這個表格?”引導(dǎo)學(xué)生提出“從雞0只兔9只開始,或從雞9只兔0只開始,有序地增加或減少”。教師完善表格,展示從“全是兔”開始,逐漸減少兔的只數(shù)、增加雞的只數(shù),并同步計算總腳數(shù)的過程?!翱?,像這樣按順序一個一個地列舉,在數(shù)學(xué)上叫‘有序枚舉’。我們一起來完成這個表格好嗎?”學(xué)生活動:學(xué)生觀察同伴的列表,在教師引導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)有序思考的重要性。與教師共同口頭或書面完成從極端情況(全雞或全兔)開始的枚舉表格,觀察總腳數(shù)隨雞兔只數(shù)變化而變化的規(guī)律。感受有序枚舉如何避免混亂,并直觀看到答案的出現(xiàn)。即時評價標(biāo)準(zhǔn):1.能否理解“有序枚舉”的含義,并指出無序嘗試的不足。2.能否與教師協(xié)同,正確計算出表格中每一組假設(shè)對應(yīng)的總腳數(shù)。形成知識、思維、方法清單:4.有序枚舉(列表法):從一種極端情況(如全是兔)開始,按順序逐一假設(shè),并計算驗證,直至找到符合條件的結(jié)果?!镞@是一種系統(tǒng)性的搜索策略,能保證不遺漏。5.數(shù)據(jù)變化的規(guī)律:觀察表格可以發(fā)現(xiàn),每把1只兔換成1只雞,總腳數(shù)就會減少2。這為理解假設(shè)法算理提供了直觀基礎(chǔ)。任務(wù)三:核心突破,探究假設(shè)法算理教師活動:這是突破難點的關(guān)鍵步驟。“列表法很清楚,但如果頭數(shù)很多,比如原題的35個頭,我們也要列這么長的表嗎?有沒有更快捷的方法?”停頓,引發(fā)思考?!皠偛庞型瑢W(xué)一開始就假設(shè)‘如果全是雞……’,我們來深入研究這種想法?!苯柚n件進行動態(tài)演示:“我們先在腦子里想象,9個小動物,全部當(dāng)成雞來站隊!(課件顯示9只雞的動畫)這時候,地上應(yīng)該有多少只腳?”(9×2=18只)。“可實際上,腳是26只,比我們假設(shè)的18只多了……?”(8只)。提出核心追問:“這多出來的8只腳是哪來的呢?誰能上臺,用我們的學(xué)具圖片來‘演一演’?”請學(xué)生操作:在9只雞的背景下,每將1只“雞”換成1只“兔”,就增加2只腳。學(xué)生活動:學(xué)生跟隨教師的引導(dǎo)進行思維想象。計算全部當(dāng)成雞時的總腳數(shù)(18),并與實際腳數(shù)(26)比較,找出差量(8)。通過觀看同學(xué)上臺演示或課件動態(tài)演示,直觀理解“每把一只雞換成一只兔,增加2只腳”。從而推理出:要增加8只腳,就需要換8÷2=4次,即需要將4只“雞”換成“兔”。所以兔有4只,雞有5只。部分學(xué)生可能會提出“如果全部當(dāng)成兔”的假設(shè),教師予以鼓勵,并引導(dǎo)類比推理。即時評價標(biāo)準(zhǔn):1.能否理解“全部假設(shè)成一種動物”的虛擬情境。2.能否準(zhǔn)確找出假設(shè)情況下的總腳數(shù)與實際總腳數(shù)的差值。3.能否通過直觀演示或推理,解釋差值產(chǎn)生的原因,并正確計算出需要“置換”的次數(shù)(即兔的只數(shù))。形成知識、思維、方法清單:★6.假設(shè)法基本模型(假設(shè)全是雞):(1)假設(shè)全是雞,求出假設(shè)總腳數(shù)。(2)計算與實際總腳數(shù)的差值。(3)分析差因:每只兔比雞多2只腳。(4)用總腳數(shù)差÷單只腳數(shù)差=兔的只數(shù)。(5)總頭數(shù)?兔的只數(shù)=雞的只數(shù)?!?.算理理解:總腳數(shù)差除以2,本質(zhì)上是計算需要“置換”多少次(每次用一只兔換一只雞),才能將假設(shè)的腳數(shù)調(diào)整到實際的腳數(shù),這個次數(shù)就是兔的只數(shù)。這是本課最核心的思維節(jié)點。任務(wù)四:假設(shè)法遷移與建模教師活動:“剛才我們假設(shè)全是雞,推出了兔的只數(shù)。如果一開始假設(shè)全是兔呢?過程會是怎樣的?請同學(xué)們仿照著剛才的思路,自己在本子上寫一寫、算一算?!毖惨曋笇?dǎo),關(guān)注學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生。請一位學(xué)生板書過程。然后引導(dǎo)學(xué)生對比兩種假設(shè)路徑?!按蠹铱?,無論假設(shè)全是雞還是全是兔,最后的答案一樣嗎?計算過程有什么相同和不同的地方?”總結(jié)相同點:都是先假設(shè),再找差,然后除以“單只腳數(shù)差”,最后求另一種動物。不同點:假設(shè)對象不同,第一步計算的總腳數(shù)和差值的正負(fù)不同。學(xué)生活動:學(xué)生獨立或結(jié)對完成“假設(shè)全是兔”的推理過程。通過書寫和計算,鞏固假設(shè)法的步驟。參與對比討論,發(fā)現(xiàn)兩種假設(shè)路徑的本質(zhì)一致性,即都是通過“總差量÷單位差量”來求解,進一步加深對假設(shè)法模型的理解。即時評價標(biāo)準(zhǔn):1.能否獨立完成“假設(shè)全是兔”的完整推理過程。2.能否在對比中發(fā)現(xiàn)兩種假設(shè)方法的共同本質(zhì)。形成知識、思維、方法清單:8.假設(shè)法模型(假設(shè)全是兔):(1)假設(shè)全是兔,求假設(shè)總腳數(shù)。(2)求與實際腳數(shù)的差(此時常為多算的腳數(shù))。(3)每只雞比兔少2只腳。(4)總腳數(shù)差÷2=雞的只數(shù)。(5)求兔的只數(shù)。9.模型共性提煉:假設(shè)法的核心步驟可以概括為:“設(shè)A求B差,差除以單差得B數(shù)”。關(guān)鍵在于找到總差量和每個個體造成的單位差量。任務(wù)五:方法溝通與優(yōu)化教師活動:組織小型討論會:“現(xiàn)在我們有了列表法、假設(shè)法,甚至還有一開始的畫圖法。你更喜歡哪種方法?為什么?如果頭數(shù)變成35個,你覺得哪種方法更方便?”讓學(xué)生自由發(fā)表看法,引導(dǎo)他們體會不同方法的適用情境:數(shù)據(jù)較小時,列表、畫圖直觀;數(shù)據(jù)較大或一般化時,假設(shè)法更具優(yōu)勢?!翱磥?,假設(shè)法就像是一把‘萬能鑰匙’,對于這類知道‘頭數(shù)總和’與‘腳數(shù)總和’來求各自數(shù)量的問題,它都能派上用場。我們一起來把它的解題步驟編成口訣記一記好嗎?”(師生共創(chuàng),如:一設(shè)二算三找差,四除五求答案查)。學(xué)生活動:學(xué)生參與討論,對比不同方法的思維過程和計算量,結(jié)合教師給出的新情境(35頭),理性選擇更優(yōu)策略。參與創(chuàng)編口訣,加深對假設(shè)法步驟的記憶和理解。即時評價標(biāo)準(zhǔn):1.能否基于情境(數(shù)據(jù)大?。├硇栽u價不同方法的優(yōu)劣。2.能否準(zhǔn)確復(fù)述或概括假設(shè)法的關(guān)鍵步驟。形成知識、思維、方法清單:10.策略比較與選擇:列表法(枚舉法)直觀但可能繁瑣,適用于數(shù)據(jù)小或探索規(guī)律;假設(shè)法抽象但高效通用,適用于數(shù)據(jù)大或一般性問題。★根據(jù)具體情境靈活選擇策略,本身也是一種重要的數(shù)學(xué)能力。11.模型初步建立:學(xué)生應(yīng)能識別“雞兔同籠”問題的基本結(jié)構(gòu)(兩種事物的總數(shù)、兩種屬性的總量),并主動聯(lián)系假設(shè)法模型進行求解。第三、當(dāng)堂鞏固訓(xùn)練??設(shè)計分層練習(xí),滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,并提供即時反饋。1.基礎(chǔ)層(面向全體):“停車場有三輪車和小轎車共10輛,輪子總數(shù)是36個。三輪車和小轎車各幾輛?”(這是典型的“雞兔同籠”變式,僅事物名稱和“腳數(shù)”變化)。教師活動:巡視,重點關(guān)注學(xué)生能否識別出這是“雞兔同籠”模型(三輪車3個“腳”,小轎車4個“腳”)。請一位學(xué)生板書并講解。反饋:“大家看,他把三輪車想象成‘奇怪的雞’(3只腳),小轎車想象成‘奇怪的兔’(4只腳),思路立刻就清晰了!這就是舉一反三?!?.綜合層(面向大多數(shù)):“全班41人去劃船,租了10條船。每條大船坐5人,每條小船坐3人。大小船各租了幾條?”(情境更生活化,需自行抽象“頭數(shù)”為船數(shù),“腳數(shù)”為總?cè)藬?shù))。教師活動:組織學(xué)生先找出題目中的“頭”(船)和“腳”(人),再獨立或小組合作完成。展示不同解法,重點評價模型遷移能力。反饋:通過實物投影展示一份典型作業(yè),進行同伴互評:“他的假設(shè)全是小船,算出能坐30人,比實際少11人……每換一條大船可以多坐2人,所以需要換5.5條?咦,船怎么能有半條呢?大家?guī)退麢z查一下哪里出了問題?”(引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)計算錯誤或理解偏差)。3.挑戰(zhàn)層(面向?qū)W有余力):“雞兔同籠,雞比兔多6只,共有腳132只。雞兔各多少只?”(條件發(fā)生變化,非標(biāo)準(zhǔn)型)。教師活動:將此題作為“思考加油站”,鼓勵學(xué)生挑戰(zhàn)??商峁┨崾荆骸澳懿荒芟劝讯喑鰜淼?只雞‘拿走’,讓雞和兔一樣多,再看看總腳數(shù)剩下多少?”課后可進行小范圍講解或張貼解析。第四、課堂小結(jié)??引導(dǎo)學(xué)生進行結(jié)構(gòu)化總結(jié)與元認(rèn)知反思。1.知識整合:“同學(xué)們,這節(jié)課我們圍繞‘雞兔同籠’問題展開了一場思維之旅。你能用一句話說說,我們主要學(xué)到了什么方法嗎?”(預(yù)設(shè):假設(shè)法)?!澳敲?,用假設(shè)法解決問題的關(guān)鍵步驟是哪幾步?請大家看著黑板上的板書(或?qū)W習(xí)任務(wù)單上的流程圖),和同桌互相說一說。”隨后,邀請學(xué)生分享他們繪制的簡易思維導(dǎo)圖或流程圖。2.方法提煉:“在得到這個方法的過程中,我們還用到了哪些數(shù)學(xué)思想?”引導(dǎo)學(xué)生回顧“化繁為簡”(從35頭到9頭)、“有序思考”(列表枚舉)、“數(shù)形結(jié)合”(畫圖、演示)等。3.作業(yè)布置與延伸:1.必做作業(yè)(基礎(chǔ)+拓展):(1)完成學(xué)習(xí)任務(wù)單上關(guān)于“龜鶴問題”(龜4足,鶴2足)的2道練習(xí)題。(2)嘗試用你喜歡的方法解決《孫子算經(jīng)》中的原題:35頭,94足。2.選做作業(yè)(探究):(1)查閱資料,了解古人還有哪些巧解“雞兔同籠”的方法(如“抬腿法”)。(2)自編一道生活中的“雞兔同籠”問題(如2分和5分的硬幣共多少枚,總值多少錢),并解答。4.結(jié)束語:“今天,我們不僅解開了一道千年謎題,更重要的是掌握了一把解決問題的‘金鑰匙’——假設(shè)。希望同學(xué)們在今后的學(xué)習(xí)中,能常常想起這把鑰匙,用它去開啟更多數(shù)學(xué)奧秘的大門。下課!”六、作業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)性作業(yè):1.概念理解:用自己的話向家長解釋,用“假設(shè)法”解決雞兔同籠問題時,為什么“總腳數(shù)差”要除以“2”。2.直接應(yīng)用:解決基礎(chǔ)變式問題兩道:①自行車和三輪車共8輛,共有19個輪子。各自幾輛?②鋼筆單價8元,圓珠筆單價5元,共買了10支,花了62元。兩種筆各幾支?拓展性作業(yè):3.情境應(yīng)用:“植樹節(jié),老師帶領(lǐng)學(xué)生42人去植樹。男生平均每人植3棵,女生平均每人植2棵,一共植樹104棵。參加植樹的男、女生各有多少人?”(要求:先判斷這是否屬于“雞兔同籠”模型,再解答)。4.方法記錄:用流程圖或思維導(dǎo)圖的形式,整理本節(jié)課學(xué)到的解決“雞兔同籠”問題的不同方法及其適用情況。探究性/創(chuàng)造性作業(yè):5.歷史探究:通過書籍或網(wǎng)絡(luò),查找并學(xué)習(xí)一種古人的解法(如“金雞獨立法”或“吹哨抬腿法”),并用它解決35頭94足的問題,對比其與假設(shè)法的異同。6.創(chuàng)編問題:尋找生活中符合“兩種事物、兩種屬性總和已知,求各自數(shù)量”模型的現(xiàn)象,創(chuàng)編一道數(shù)學(xué)題,并給出詳細(xì)解答過程。題目越有創(chuàng)意越好。七、本節(jié)知識清單及拓展★1.雞兔同籠問題基本結(jié)構(gòu):已知兩種事物(A與B)的總個數(shù)(頭數(shù)),以及這兩種事物某一屬性(腳數(shù))的總和,求各自的數(shù)量。這是識別此類問題的關(guān)鍵?!?.列表法(枚舉法):一種系統(tǒng)性的嘗試策略。從一種極端情況(全是A或全是B)開始,有序地改變A和B的數(shù)量,并逐一計算驗證,直至找到滿足兩個條件的解。優(yōu)點:直觀,不易錯;缺點:數(shù)據(jù)大時繁瑣。★★3.假設(shè)法核心思想:為了解決問題,先提出一個與實際情況不同的、易于計算的“假設(shè)”,通過分析假設(shè)情況與實際情況的“差異”及其產(chǎn)生原因,從而推導(dǎo)出正確答案。這是一種重要的數(shù)學(xué)策略思想。★★★4.假設(shè)法(假設(shè)全是雞)步驟與算理:(1)設(shè)全雞,算總腳(頭數(shù)×2)。(2)求總差(實際腳數(shù)?假設(shè)腳數(shù))。(3)析因:每只兔比雞多(4?2=2)只腳。(4)求兔數(shù):總差÷2。(5)求雞數(shù):頭數(shù)?兔數(shù)。算理核心:總差量是由“把雞換成兔”造成的,每次換多2只腳,所以換的次數(shù)(兔數(shù))=總差量÷2。★★5.假設(shè)法(假設(shè)全是兔)步驟:(1)設(shè)全兔,算總腳(頭數(shù)×4)。(2)求總差(假設(shè)腳數(shù)?實際腳數(shù))。(3)析因:每只雞比兔少2只腳。(4)求雞數(shù):總差÷2。(5)求兔數(shù):頭數(shù)?雞數(shù)。注意:此時總差常為“多算的腳數(shù)”?!?.單位差量:指兩種事物在目標(biāo)屬性上單個個體之間的差值。在雞兔問題中是(4?2=2),這是假設(shè)法中“除以幾”的依據(jù)。解決其他變式問題時,首先需確定單位差量?!?.“抬腿法”簡介:一種古人的巧思。如讓每只動物抬起一半的腳(雞抬1,兔抬2),則地上剩下的腳全是兔子的(每兔剩2腳),兔子數(shù)=剩余腳數(shù)÷2。此方法本質(zhì)是假設(shè)法的生動體現(xiàn)?!?.模型識別與遷移:遇到新問題(如停車場的車輪、租船的人數(shù)),要能抽象出“總頭數(shù)”、“總腳數(shù)”、“單只腳數(shù)”的對應(yīng)量,從而識別為雞兔同籠模型,并調(diào)用假設(shè)法解決?!?.方法對比:畫圖法最直觀但局限性大;列表法適合探索規(guī)律和小數(shù)據(jù);假設(shè)法具有普適性和高效性,是本節(jié)需要掌握的核心方法。★10.檢驗答案:將求得的雞兔只數(shù),分別代入計算總腳數(shù),看是否等于題目給出的總腳數(shù)。這是保證解題正確的必要步驟?!?1.化繁為簡策略:當(dāng)原始數(shù)據(jù)較大時(如35頭94足),先研究數(shù)據(jù)簡化后的問題(如9頭26足),發(fā)現(xiàn)規(guī)律和方法,再解決原題。這是數(shù)學(xué)研究中常用的策略?!?2.方程思想孕伏:假設(shè)法實際上是不自覺地在運用代數(shù)思想。設(shè)兔有x只,則雞有(頭數(shù)?x)只,根據(jù)總腳數(shù)列方程:4x+2(頭數(shù)?x)=總腳數(shù)。解此方程的過程與假設(shè)法算理完全一致,為小學(xué)高年級及初中學(xué)習(xí)方程奠定基礎(chǔ)。八、教學(xué)反思??本節(jié)教學(xué)設(shè)計以“假設(shè)法”的探究與理解為核心,貫穿了“導(dǎo)入激趣—自主探究—聚焦建?!獞?yīng)用遷移—反思提升”的認(rèn)知邏輯線。從假設(shè)的課堂實施來看,大部分學(xué)生能夠跟隨任務(wù)鏈條,從最初的直觀嘗試,逐步走向?qū)僭O(shè)法算理的認(rèn)同與掌握。教學(xué)目標(biāo)基本達成,證據(jù)體現(xiàn)在鞏固練習(xí)中,絕大多數(shù)學(xué)生能獨立完成基礎(chǔ)層和綜合層的變式問題,并能口頭解釋“為什么除以2”。學(xué)生的思維經(jīng)歷了從混沌到清晰、從具體到抽象的可視化發(fā)展過程。??各教學(xué)環(huán)節(jié)的有效性評估顯示:導(dǎo)入環(huán)節(jié)的“化繁為簡”策略成功降低了學(xué)生的畏難情緒,將焦點引向方法探究而非大數(shù)計算。任務(wù)一(自由初探)充分暴露了學(xué)生的原認(rèn)知,為后續(xù)教學(xué)提供了真實起點,我聽到有學(xué)生小聲嘀咕:“要是全是雞就好了,好算……”這恰恰是假設(shè)法的思維萌芽,被我及時捕捉并放大。任務(wù)三(核心突破)中,動態(tài)演示與學(xué)生操作相結(jié)合的“演一演”環(huán)節(jié),是破解算理難點的關(guān)鍵??粗鴮W(xué)生盯著課件動畫,恍然大悟地說“哦!原來多的8只腳是這么來的!”,我知道他們越過了最艱難的思維溝壑。然而,在任務(wù)四(遷移建模)中,部分學(xué)生完成“假

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