神奇的默比乌斯带 教学设计

      授课班级   授课教师  
学习目标 1.经历探索和认识默比乌斯带的过程,积累数学活动经验。

2.学会制作简单的默比乌斯带,了解莫比乌斯带的特征。

3.感受默比乌斯带的神奇变化,体会数学的价值,激发学习兴趣。

    会用长方形纸条制作默比乌斯带,并初步体会莫比乌斯带的特征。
    经历猜想与探索的过程,探究默比乌斯带的神奇之处。
学情分析 1. 直观理解困难:尽管默比乌斯带的概念直观上很简单,但要真正理解它的工作原理并不容易。

2. 深度探究的机会:默比乌斯带不仅是一个有趣的现象,还为数学和物理学中的许多概念提供了背景。

3. 实际应用的价值:虽然默比乌斯带可能看起来只是一个纯理论的概念,但实际上它在许多领域都有应用。

核心素养 默比乌斯带是一种非常有趣的数学结构,它可以培养学生的空间思维能力、逻辑推理能力、创新思维能力和合作学习能力等核心素养。
教学辅助 教学课件、学习任务单、(若有教具等教师自行增加)

 

教学流程

情境导入

【设计意图:创设问题情景,学生在活动中发现、体会大数,通过独立思考增加对这些知识的理解,同时巧妙的引入了新课】

课件呈现情境1:1000粒米约重20克;北京新建成的中国科学技术馆大厅中一座“三叶纽结”模型,以向观众展示人们对数学分科拓扑学等方面探索的无限兴趣。

学生观看,教师讲解。

情境2:有些过山车的跑道采用的就是默比乌斯原理。

学生观看,教师揭示默比乌斯原理。

问题:你知道默比乌斯带是谁发现的吗?

课件呈现情景3:这样的一条边一个面的圈是德国数学家默比乌斯在1858年研究四色定理时发现的,所以就以他的名字命名叫它“ 默比乌斯带”也有人叫它“莫比乌斯圈”。还有人管他叫“怪圈”。

揭示课题:这节课我们一起研究默比乌斯带中的数学知识。

 

学习任务一:制作默比乌斯带

【设计意图:充分的数学活动,帮助学生在自主探索和合作交流中掌握整万数改写的方法,真正理解和掌握数学知识和技能,培养数学思想方法,获得活动经验。】

一、学具准备

制作默比乌斯带需要准备哪些学具?

预设:纸条、剪刀等。

课件呈现主题图:长方形纸条、安全剪刀、彩笔、双面胶

 

二、制作默比乌斯带

问题:你会用纸条变魔术吗?

活动要求:

1)按课本70页内容制作并剪开默比乌斯带。

2)和同学说说你的发现。

3、展示汇报。

步骤1:取两张两面颜色不同的长方形的长纸条,给它们标上序 号①②。

 

步骤2:把纸条①的两端粘贴在一起,形成一个环。

 

步骤3:把纸条②先 捏着一端,将另一端扭转 180°,再粘贴起来,也形成一个环。

 

思考:观察你做出的两个环,有什么不同?

预设1:①号纸条有两个面。

预设2:②号纸条只有一面。

学习任务二:探究默比乌斯带的特点

1.活动任务:用彩色笔涂一涂,看能不能一次连续不断地涂完①和②号环的整个面?

学生涂一涂,说一说。

教师总结:①不能一次连续不断地涂完,因为它有两个面。②能一次连续不断地涂完,因为它只有一个面。

2活动任务:拿剪刀,沿①②号环的中线剪开,你有什么发现?

学生剪一剪,说一说。

教师总结:①号剪开后是两个独立的纸环。②把一个默比乌斯环沿中线剪开后,居然没有一分为二,而是变成一个大环。

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