神奇的莫比乌斯带
【教学目标】
1.认识“生活中工具”,通过操作、思考,发现并验证“莫比乌斯带”的特征。
2.培养大胆猜测,勇于探究的求索精神。
3.在“生活中工具”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,培养其良好的数学情感。
【教学重难点】
通过操作、思考,发现并验证“莫比乌斯带”的特征。
【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,你信吗?
师:请你瞪大眼睛仔细看,鉴证奇迹的时刻到了……
麦比乌斯圈 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?请同学们齐读课题。 生齐读课题:“神奇的莫比乌斯带”。
2.揭示课题
师:看了这个课题,你们有什么想法和问题吗?你们想通过这节课学习关于莫比乌斯带的哪些知识?
生1:莫比乌斯带是什么样子的?
师:莫比乌斯带就长这样儿,老师粘黑板上。
生2:莫比乌斯带在生活中有哪些应用? 回归生活。
师:“莫比乌斯带”有很多神奇的地方,在生活中有很多应用。
生3:什么是莫比乌斯带?
师出示小资料,让学生读一读,介绍莫比乌斯带的来历。
生4:莫比乌斯带有什么神奇的地方?
师:这个问题太好了,说莫比乌斯带是神奇的,它神奇在哪儿呢?下面我们就一起来研究研究这个莫比乌斯带。
2、认识“莫比乌斯带”
(一)莫比乌斯带的形成过程
师:要想研究这个问题,我们必须先弄清莫比乌斯带的形成,这就需要我们先回归到刚才变魔术用的那张纸条,一切都从这张小小的纸条说起。
1.一张纸条两个面,四条边
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。
2.一张纸条两个面,两条边
师:一个正面,一个反面,上、下、左、右四条边。谁会变魔术,能把它变成有两条边,两个面的?
学情预设:学生能说出把纸条两边粘起来,这样就是两个面,两条边。
师:我看见很多同学都折好了,举起来,是不是做成这样的?
师:如果这个纸环外面有一只小蚂蚁,里面有一块面包屑,它想要吃到面包屑,得怎么爬?
生:越过纸环边缘翻过去,或者在纸环上打洞。
师:如果这只蚂蚁不经过纸环的边缘,也不打洞,它怎么才能从里面直接就爬到里面呢?
生1:把两个面变成一个面。
生2:做成黑板上的莫比乌斯带。
师:那这个纸圈应该怎么做呢?
3.一张纸条一个面,一条边
学生动手试做,当学生遇到困难时老师带领学生一起做一个纸圈。把纸条拿在手中,捏着一端,再将另一端扭转180°,反面朝上,再上下重叠、对接、粘贴起来。
强调:一头不变,另一头拧180°,两头粘贴。
学生动手验证—教师指导验证方法—说说你的发现。
师:这是怎么做出来的?你们能做吗?同学之间可以互相帮助。
师:好,请看,先把它做成一个普通的纸环,然后将一段翻转180度,再把它粘好。
师:刚才我说它只有一个面,我们一起来动手验证一下,用笔在纸圈中间画一条线,笔尖
不离开纸面一直画一圈,你会有哪些发现?
生:又回来了
师:说明了什么?
生:它只有一个面。
师:我们用手指沿着纸圈的边走一圈,你又发现了什么?
生:它只有一条边。
(二)莫比乌斯圈的成因
师:为什么从这个面就滑到了另外一个面呢?为什么两条边就变成了一条边呢?小组同学交流一下。
教师总结:内侧面和外侧面相接,上面的边和下面的边相连,因此,这个纸圈会是一条边,一个面。
师:一张普通的纸条,从两个面四条边,到变成一个面一条边,你觉得莫比乌斯圈神奇吗?
生:有点儿神奇。
师:莫比乌斯圈的神奇之处可不止这些,让我们接着来研究。
三、“莫比乌斯圈”的特点
魔术:一名比较高比较胖的同学到讲台,教师把一个做好的莫比乌斯圈放在该生头顶。
师:看,这个莫比乌斯圈小小的,一会儿老师变一个魔术,能让这个莫斯乌斯圈把这名同学套进去,
你们相信吗?
生:老师吹牛,不信,这么小怎么套进去?
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?
同学们,让我们来猜一猜。
生1:它会变成两个圈。
生2:……
师:要想知道它到底会变成什么样子,我们该如何做?
生:剪剪看。
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,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?请同学们再用手中的彩笔画出中线来验证一下。
生:我发现一笔画完后,它又回到起点,所以它还是莫比乌斯圈。
师:现在的这个莫比乌斯圈和原来的那个对比一下,你还有没有其他发现?
生:变大了。
师:那么,回到刚才的那个问题,现在老师说我能让这个纸圈把同学套进去,你相信了吗?
生:相信了,只要纸条够宽,这样不断沿着二分之一处剪下去就行了。
师:是呀,说得太好了,不断剪下去就行了,那不断剪下去,它不但会套进去一名同学,还会……
生:装下我们整个班级的学生,甚至装下整个地球。
师:说得太棒了,数学往往就是这样,只要一动手,再一仔细想,就会有很多意外的收获。
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!
2.沿着第二个环离边缘三分之一宽度的地方剪
刚才我们把一个“莫比乌斯圈”平均分成了2份,我有一个想法,如果我们把它们平均分成3份,又会出现怎样的情况呢?拿出平均分成3份的纸条,将中间的一部分涂。如果沿着任意一条线剪开会怎样呢?(同学们自己完成)
【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
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