自行车里的数学
教学内容:人教版《义务教育教科书·数学》六年级下册第67页。
教学目标:
1. 理解并掌握自行车“蹬一圈走多远”的计算方法,探究变速自行车的速度与其内在结构的关系。
2. 经历“提出问题——分析问题——建立数学模型——实际应用”的解决问题的基本过程,获得解决问题的思考方法,进一步学习建模思想。
3.通过解决问题感受数学的应用价值,培养学生应用数学的意识。
教学重点:探究普通自行车蹬一圈能走多远。
教学难点:研究普通自行车的前、后齿轮的齿数与它们的转数的关系。
教学准备:课件、普通自行车实物、测量数据表。
课前活动:
1.让学生了解自行车的结构和行进原理,收集相关数据,并利用“滚动法”测量相关数据。课前测量数据表
型号
车轮直径(cm)
前轮齿数
后轮齿数
蹬一圈,自行车能走多少米?
①
②
2. 举行男女生自行车比赛。(男生骑一辆车轮比较大的变速自行车,女生骑一辆车轮比较小的普通自行车。)
3.让学生分小组模拟齿轮转动的过程,初步感知前齿轮转过一个齿,同时后齿轮也转过一个齿。
教学过程:
一、激趣导入,提出问题
1. 再次呈现课前自行车比赛的情境。
师:同学们,原来自行车里隐藏着许多数学知识,今天我们就一起研究“自行车里的数学”。
2.理一理,明确自行车的结构和行进原理。(学生说,师课件演示)
3.谈一谈,提出问题。
师:(出示主题图)你能根据这幅图提一个数学问题吗?
师:今天我们就先来共同研究“蹬一圈,自行车能走多远”这个问题。
走多远指的是什么?(课件动态演示)
二、探究新知,解决问题
1.交流讨论,提出方案。
师:蹬一圈,自行车能走多远?如何解决这个问题呢?
出示课前测量数据表:
课前测量数据表(已整理)
型号
车轮直径(cm)
前轮齿数
后轮齿数
蹬一圈,自行车能走多少米?
①
60
36
12
5.32
60
36
12
5.71
60
36
12
5.56
②
40
32
10
3.85
40
32
10
4.18
40
32
10
3.92
师:观察上面的测量数据表,你有什么发现?
这说明什么?还有更严密的方法吗?
得出计算方法:蹬一圈自行车走的距离=车轮的周长×车轮转动的圈数
2.分析问题,动手操作。
(1)分析问题,找到“关键”。
分小组观察自行车实物,讨论并思考:
蹬一圈,是什么转了一圈?
车轮转动的圈数实际是谁转动的圈数?
学生汇报,课件演示。
(2)动手操作,发现规律。
师:前、后齿轮转动为什么会有快慢之分?和什么有关呢?
前齿轮转一圈,后齿轮转几圈?
后齿轮 前齿轮
15个齿 45个齿
师:我们一起来观察齿轮动画演示,前齿轮转一圈共转动了多少个齿?后齿轮呢?
得出:前齿轮转动的总齿数与后齿轮转动的总齿数是相等的。
等量细化:前齿轮齿数×前齿轮转数=后齿轮齿数×后齿轮转数
师:现在我们已知前、后齿轮的齿数了,你能列一个比例式吗?
45×1=15×X 请同学们解比例。
后齿轮转动的圈数可以怎样计算?
小结:后齿轮转动的圈数=前齿轮的齿数÷后齿轮的齿数
(3)建立数学模型
蹬一圈自行车走的距离=车轮的周长×(前齿轮的齿数∶后齿轮的齿数)
(4)代入数据,准确求解
请同学们把课前收集的数据代入公式求解,验证自己的测量是否存在误差。
(5)拓展应用,体验模型价值
估测:不计算,你能知道蹬一圈,哪辆自行车走得远吗?
型号
车轮直径(cm)
前轮齿数
后轮齿数
蹬一圈,自行车能走多少米?
自行车1
67
48
16
?
自行车2
71
48
16
?
自行车3
71
32
16
?
3. 研究变速自行车能变化出多少种速度。
师:通过我们刚才的观察、研究,我们了解了自行车蹬一圈所走的路程等于自行车车轮的周长×(前齿轮的齿数∶后齿轮的齿数)。车轮大小不变时,前后齿轮的齿数的比值越大,蹬一圈自行车走距离就越远,速度也就越快。而为适应各种需要,人们还发明了变速自行车。
师:老师这辆变速自行车,有2个前齿轮(齿数分别是48和40)和6个后齿轮(齿数分别是28、24、20、18、16、14),它能变化出多少种速度呢?
学生讨论交流,完成书本第65面的表格,并汇报情况。(12种组合,11种速度)
师:蹬同样的圈数,哪种组合使自行车走的最远?
结论:蹬同样的圈数,前、后齿轮的齿数的比值越大,自行车走的最远。
回忆课前男女生自行车比赛的场景,猜一猜:杨雪松可能选择了哪一种齿轮组合而输掉了比赛?
4. 知识拓展:
思考题
自行车运动员在进行公路赛的时候,有两段特殊的路段:
顺风路段
爬坡路段
请你为运动员在不同的路况下,选择前、后齿轮。(还是这辆变速自行车,有2个前齿轮,齿数分别是48和40, 6个后齿轮,齿数分别是28、24、20、18、16、14)
三、归纳总结:
通过今天的学习,我们发现了自行车里运用到我们学过的哪些数学知识?(圆的周长、排列组合、比例等)你明白了什么道理?通过实践探究活动,你对自己的表现满意吗?
板书设计:
自行车里的数学
蹬一圈,自行车能走多远?
蹬一圈自行车走的距离=车轮的周长×(前齿轮的齿数∶后齿轮的齿数)
解:设后齿轮转动X圈。
45×1=15×X
X=(45×1)÷15
X=3
答:后齿轮转动3圈。