《综合实践应用》知识点分析

自行车里的数学

一、设计目的

“自行车里的数学”旨在让学生运用所学的圆、排列组合、比例等知识解决实际问题。经历“提出问题—分析问题—建立数学模型—求解—解释与应用”的基本过程。

二、具体编排

(一)研究普通自行车的速度与内在结构的关系

1.提出问题。教材呈现两种不同型号的自行车,直接提问“蹬一圈,能走多远”,引出学生对自行车里的数学问题的研究。

2.分析问题。教材主要呈现了两种方案:(1)直接测量,但该方法误差较大。(2)通过车轮的周长乘上后齿轮转的圈数来计算蹬一圈车子走的距离。教学时重点引导学生明确:后齿轮转的圈数×后齿轮的齿数=前齿轮转的圈数×前齿轮的齿数。

3.建立数学模型、收集数据并求解。引导学生根据分析问题得到解题思路: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.汇报交流。各小组展示并解释各自的研究过程和结果。

(二)研究变速自行车的能变化出多少种速度

教材先介绍了一种变速自行车的主要结构:有2个前齿轮,6个后齿轮。接着提出问题“能变化出多少种速度”,再呈现学生“收集数据—建立数学模型—代入数据、求解—解决问题”的过程。最后通过“蹬同样的圈数,哪种组合使自行车走的最远”,引导学生对各种速度的产生进行深入地解释。

三、教学建议

1.正式活动前,教师应充分准备课上需要用到的数据和图片,也可以要求学生对自行车的结构和行进的基本道理进行了解。

2.正式教学时,应让学生经历“分析问题—建立数学模型—求解”的基本过程,如果学生课前没有收集到所需要的数据,教师应及时为学生提供。此外,应引导学生对各组的研究方法和结果进行比较,以获得运用数学解决实际问题的思考方法。

有趣的平衡

1.有趣的平衡

(1)设计目的

“有趣的平衡”是在学生掌握了比例知识的基础上设计的,其目的是初步感受杠杆原理,并加深对反比例关系的理解。

(2)具体编排

① 制作实验用具。介绍如何制作本活动所需的实验用具(简单杠杆),强调制作的简易杠杆要保持平衡。

②探索规律,体会杠杆原理。先探索特殊条件下竹竿保持平衡的规律;再探索一般条件下竹竿保持平衡的规律。通过由特殊到一般的实验,逐步总结发现的规律:要使竹竿保持平衡,必须使“左边的刻度数×棋子数=右边刻度数×棋子数”。

③应用规律,体会反比例关系。发现竹竿平衡的规律后,教材通过探究活动,引导学生思考并逐步发现:在“左边的刻度数×棋子数的积保持不变”的条件下,右边刻度数和所放棋子数成反比例关系。

(3)教学建议

在制作实验用具部分,教师可提前布置学生准备相关材料,并提出具体要求。探索规律时,教师要注意在适当的时候引导学生从具体上升到抽象的概括。在发竹竿平衡的规律后,教师可以向学生说明这就是物理上的“杠杆原理”。教学发现反比例关系时,教师可以让学生观察记录表,并根据以前所学的知识来描述表格中右边刻度数和所放棋子数之间的关系,从而引导学生发现刻度数和所放棋子数之间的反比例关系。

2.设计运动场

(1)设计目的

“设计运动场”一方面复习巩固所学的比例、面积、体积、周长等知识,另一方面培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

(2)具体编排

①提出设计任务。直接提出设计一个小型运动场的任务,并明确要求:共设4条跑道,最内侧跑道的内沿长200m,每条跑道宽1m。

②确定跑道的有关数据,绘制平面图。设计运动场需要考虑的因素很多,通过小组讨论首先明确跑道的结构由一个长方形和两个半圆组成。长方形的长即直线跑道的长定为50m,并计算出最内侧跑道所在圆的半径约为16m。根据确定的数据,按一定的比例绘制平面图。

③确定建造运动场的有关问题。运动场设计好后,教材提出建造运动场需要考虑的细节和相关问题。

④完善运动场。运动场的主体部分设计好后,还可以考虑在其中加设一些其他体育设施。

(3)教学建议

教学时,教师可以直接提出设计任务,也可以创设一个征集设计方案的情境,调动学生的积极性。教师可以出示以下问题,提示设计思路:这个运动场设计成什么形状,由哪些图形组成;需要确定哪些数据。在此基础上,按合适的比例绘制出平面图。

邮票中的数学问题

(1)设计目的

本综合应用选取与学生生活联系密切的寄信活动为素材,通过探究如何确定邮资、如何根据信函质量支付邮资等活动,一方面巩固所学的组合知识,另一方面培养归纳、推理能力。

(2)具体编排

①教材先让学生了解邮票的有关知识,认识邮票的作用。接下来出示了国家邮政局关于信函邮资的规定,说明确定信函资费的两大要素:信函的目的地是本埠还是外埠;信函质量。

②探究合理的邮资支付方式。教材安排了两个探究活动:不超过100g的信函邮资,如何用不多于3张的邮票来支付;不超过400g的信函邮资,如何用不多于4张邮票来支付。两个活动的分析思路和方法是一致的。

(3)教学建议

正式教学前,可安排学生调查一些关于邮票和邮政资费的信息。

课堂教学时,可依次分3个专题进行探讨。①确定每封信函应付的邮资。教学时应先引导学生理解“国家邮政局关于信函邮资的收取标准”中“资费标准”和“计费单位”的具体含义。②解决“最多只用3张邮票,来支付不超过100g的信函邮资”的问题。可让学生先确定100g以内的信函所需支付的各种邮资情况,再确定哪些资费可仅用80分和1.2元的邮票支付,哪些不能。然后就需要设计一张其他面值的邮票。③解决“最多只用4张邮票,来支付不超过400g的信函邮资”的问题,可参照上一活动进行。