课 题:神奇的莫比乌斯带(数学活动课)
年 级:四年级
活动目标:
1、 让学生认识“莫比乌斯带”,学会将长方形纸条制成莫比乌斯带。
2、 引导学生通过思考操作发现并验证“莫比乌斯带”的特征,培养学生大胆猜测、勇于探究的求索精神。
3、在莫比乌斯带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,培养学生良好的数学情感。
活动准备:学生:准备剪刀,胶带、彩笔
教师:为学生准备三张长方形彩纸
活动过程:
一、引入:
课前老师给同学们发了三张长方形的纸条,今天我们就用这些纸条来学习新知识。
二、认识莫比乌斯带
1、请同学们取出1号纸条,认真观察:这是一张普通的长方形纸条,它有几条边几个面?(引导学生观察)
2、你能把它变成两条边两个面吗?
学生动手操作:可以首尾相接围成一个圈。
请学生上前演示,用手摸摸看两个面、两条边。
3、请同学们取出2号纸条,你能把它变成一条边一个面吗?请同学们试一试。(引导学生动手实践)
看来老师的问题把同学们难倒了,看看老师是怎样做的(边演示边口述):先做成一个普通的纸圈,然后将一端翻转180°,再用胶带粘牢。这样就完成了只有一个面一条边的纸圈。
请同学们按照老师演示的方法做一个这样的纸圈。(小组合作,互相帮助)
4、那这样一个纸圈真的是一条边、一个面吗?你想怎样来检验?(启发学生采用多种方法来证明,教师引导学生把证明的过程展示给大家。)
5、你们知道这样的一个纸圈叫什么名字吗?(板书课题:神奇的莫比乌斯带)它是德国数学家莫比乌斯在1858年在偶然间发现的,所以就以他的名字命名叫“莫比乌斯带”,也有人叫它“莫比乌斯圈”,还有人管他叫“怪圈”。
三、研究莫比乌斯带
莫比乌斯带到底有多神奇呢?下面我们就用“剪”的办法来研究。
老师先拿出平常的纸圈,问:如果沿着纸带的中间剪下去,会变成什么样呢?(老师动手剪,学生观察验证。)请同学们认真观察老师是怎么剪的?(变成2个分开的纸圈)
(一)1/2剪莫比乌斯带
1、现在,老师拿出莫比乌斯带,我们也用剪刀沿中线剪开这个莫比乌斯纸圈,同学们猜一猜会变成什么样子?(启发学生想象力)
2、请同学们自己动手验证一下
3、验证结果:变成了一个更大的圈。
你们说神奇吗?大家还想不想继续研究?
(二)1/3剪莫比乌斯带
1、请同学们拿出3号纸条,再做成一个莫比乌斯带。
2、如果我们要沿着三等分线剪,猜一猜:要剪几次?剪的结果会是怎样呢?小组轻声交流一下。
3、学生动手操作,同桌合作帮助。
4、验证结果:一个大圈套着一个小圈。
5、问题:这个小圈和大圈是莫比乌斯带吗?请用刚才的方法证明一下。
(三)其它剪法
从中间或是从三等分线剪莫比乌斯带得到的结果是不一样的,那你们还想怎样剪?结果会怎样呢?在小组内说说看。
(教师引导学生说出自己的想法)同学们的想法真好,课后同学们去实践一下,看看是不是你们猜想的结果。
四、生活中应用
莫比乌斯带不仅好玩有趣,而且还被应用到生活的方方面面。请欣赏图片(课件展示)
1、过山车:有些过山车的跑道采用的就是莫比乌斯原理。
2、莫比乌斯爬梯
3、三叶扭结:中国科技馆的标志性的物体,是由莫比乌斯带演变而成的。
五、课堂拓展
同学们通过今天这节课的学习,是不是觉得莫比乌斯带充满了奥秘呢?有的问题老师也不怎么清楚。我告诉大家,数学中有一门专门研究莫比乌斯带的书叫《拓扑学》(板书)。课后,有兴趣的同学可以和老师一起去研究研究,好吗?
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