数学广角《烙饼问题》教学设计
教学内容:
人教版小学数学四年级上册第八单元的内容。
教学目标:
1.学生通过简单的事例,理解三张饼的最佳烙饼方法。
2.在解决问题的过程中,学生认识到解决问题策略的多样性,渗透解决问题最优方案的意识。
3.学生感受到数学在日常生活中的广泛应用,尝试用数学的方法解决生活中的简单问题。应用最佳方案解决实际生活中的相关问题。
教学重点:
使学生能从解决问题多种方案中寻找出最优方案,初步体会优化的思想,形成优化的意识。
教学难点:
寻找出解决问题的最优方案,形成优化的意识,提高解决实际问题的能力。
教学准备:
课件、圆片
教学过程:
一、情景导入
师:听说我们班的学生都非常善于思考,那上课之前我们先来玩一个抢答游戏,有信心吗?
1.每个篮子装7个鸡蛋,3个篮子一共装( )个鸡蛋。反应真快!
2.煮熟一个鸡蛋需要10分钟,煮熟7个鸡蛋需要( )分钟。
生1: 70分钟。 生2: 10分钟。
师:你是怎样煮的? 预设:7个鸡蛋一起煮。
师:你真聪明!想到了将7个鸡蛋“同时煮”,这样可以节约时间。其实,在生活中类似的问题还有很多,今天我们就来研究其中的一种“烙饼问题”。(板书)
二、探究新知
师:同学们,请看,小红的妈妈正在做什么?(烙饼)从中你能得到哪些数学信息?师:怎么理解每次最多只能烙两张饼?(锅里可以放1张、2张,不能超过2张)师:两面都要烙,每面3分钟呢,你是怎么理解的?
师:(拿一张饼出来)是的,饼有2个面,为了表达的方便,我们把饼的一面称为正面,另一面称为反面。两面都要烙,指的是正、反面都要烙,每面烙3分钟。清楚烙饼的规则了吗?那我们开始烙饼了,你想烙几张?生:2、 3、
你们都非常有想法。那我们先从1张开始。
1、感受1张“单独烙”。
师:烙1张饼,需要多少分钟?
生:烙1张饼需要6分钟。(课件出示正面1次3分钟,反面1次3分钟,一共需要6分钟,列式为3+3=6)
2、探究2张“同时烙”
师:(再拿一张饼出来)烙2张饼,需要多长时间?
生1:12分钟
师:有比他更省时的吗?
生2:6分钟。
师:你是怎么烙的?生上台烙(课件同步出示)
师:你真聪明,想到了2张饼“同时烙”。
师:两种方案都能烙熟这两张饼,你喜欢哪种?为什么呢?(课件出示)
师:我们一起用“手”来烙一遍,手心代表正面,手背代表反面,第一次同时烙2张饼的正面,第2次同时烙2张饼的反面。
师:我们一起把这个省时的方法用流程图记录下来。
师:一共烙了几次?——2次
师:最少需要3×2=6(分钟),这个2表示什么?3表示什么?
师:这样烙2张饼的最优方法叫做(同时烙。)
师:同时烙为什么更省时呢?
师:你观察得真仔细,“只要锅里每次都有2张饼,既可充分利用锅,又可以节省时间”。
3、探究3张“交替烙”。
师:现在,小红和爸爸、妈妈每人都要一张饼,一共要烙几张饼?3张饼。怎样才能尽快吃上饼呢?这里的尽快是什么意思?用时间最少。
师:想一想,你觉得烙三张饼需要多长时间?
生:9分、12分等。
师:那究竟是多长时间呢?把这个难题交给大家小组合作完成,有没有信心?请先听清楚合作要求:小组长拿出老师提前准备好的圆片,把圆片当饼,拿书当作锅,用摆一摆,烙一烙的方法寻找烙三张饼的最短时间,并用流程图把每次烙的过程记录在学习的上,听清楚要求了吗?开始。
小组讨论,教师巡视指导。同学们,时间到,请收好学具放到左上角,收好的用坐姿告诉老师。
学生汇报交流。
师:哪个组愿意上来汇报?(请12分钟的学生上台演示)
师:这个小组会动手、会表达,掌声送个他们。
师:刚才这个小组是先烙()张用了()分钟,再烙()张用了()分钟?为什么烙2张饼和烙1张饼都用6分钟?
生:因为锅里最多可以放2张饼,所以烙2张饼和烙1张饼都用6分钟。
师:你真会动脑,既然这样,想要更省时,每次锅里放几张饼?哪个小组还有更省时的方法?
生:2名学生上台1名学生说1名学生烙。
师:这个小组不仅会表达、还会省时,把掌声送给他们!(课件方法1)
师:还有谁跟他的方法是一样的?请你上来再为大家演示一遍。这样,你负责烙,我们负责帮你把过程记录下来,好吗?
生:第一次先烙1号饼和2号饼的正面(第1次先烙1号饼和2号饼的正面),第二次烙饼时把2号饼拿出去,换成了3号饼的正面和1号饼的反面一起烙(也就是第二次烙了3号饼的正面和1号饼的反面),1号饼烙好了,第三次再把2号饼放到锅里和3号饼一起烙反面(第三次烙了2号饼和3号饼的反面)。(板书:烙3张过程)
师:一共烙几次?3次。需要几分钟?怎么列式呢?
生:3*3=9(这个3表示?)
师:像这样不空锅,正反面交替着烙的,我们叫做交替烙。
师:比较同学们的2种方法,第2种方法比第1张方法少用了3分钟,时间少在哪里了呢?你有什么发现?
师:同学们非常善于思考,一下子看到了本质。前面两张饼同时烙时,剩下第3张饼,一个饼的2个面不可能1次烙完,但是不同饼的2个面可以同时烙,所以第2次只要交换一下饼,就可以保证锅里每次都烙2张饼,不空锅,最省时。(板书)
三、观察归纳,发现规律
1、利用表格小结1张至3张饼的烙饼过程。
师:同学们,我们用摆和画的方法找到了烙2张饼和3张饼的最优方案,那4张饼怎样烙最省时?你能不能用算的方法求出烙4张饼的最短时间呢?
学生汇报
生:可以把4张饼分组再计算,也就是把4分成2个2张,烙2张饼最少需要6分钟,烙4张饼就需要2个6分,一共需要12分。
师:这位同学还想到了用烙2张饼的经验来解决问题,会举一反三。原来4张饼可以分成2张、2张这样的两组来计算(板书)。这样分组后,一共需要几分钟?
师:那烙5张饼应该怎样分呢?
6张、7张呢?请独立在学习单上写一写。
汇报交流。 师:观察表格,你有什么发现?
①当饼的张数是双数时,2张2张同时烙;当饼的张数是单数时,先2张2张同时烙,最后3张交替烙,但是不能出现1张为一组,不然就不省时。
②烙饼的最短时间=饼的张数*烙1面的时间(张数>1)
师:刚刚大家帮助小红妈妈解决了这么多数学问题,她为了感谢大家,想为我们班40位同学每人烙1张饼,请问,最快需要多少分钟?41张?
师:同学们真了不起,从多种方法中优化出最优方案。这些经验在生活中有哪些应用呢,请看。
四、结合生活,实践应用。
(1)周阿姨家的一只锅每次最多煎2条鱼,煎一面要4分钟,煎3条鱼最少要几分钟?
(2)有一种电脑智力游戏,每局时间要5分钟,最多可以两人同时玩,小东和爸爸、妈妈一起玩,每人玩两局,至少要多少分钟?
师:说得太好了,看来优化思想已经在大家的头脑里生根发芽了。其实,优化的思想是我国著名的数学家华罗庚提出来的,而且已经形成了数学中一门应用性很强的课程——运筹学。数据会变,但是只要有了优化的思想,掌握了优化的方法,就可以“以不变应万变”!
五、课堂总结,深化认识。
同学们,回顾这节课的学习,你有哪些收获?
在我们现实生活中有的锅1次能烙1张饼,2张饼,还可能同时烙3张4张5张4……那怎样烙才是最省时的呢?这个问题留给大家课下去思考。