莫比乌斯圈
教学目标:
1.引导学生在对比探究中认识“莫比乌斯圈”,并学会将长方形纸条制成莫比乌斯圈。
2.引导学生通过思考操作发现并验证“莫比乌斯圈”的特征,体验“猜想-验证-探究”的数学思想方法,培养学生大胆猜测、勇于探究的求索精神。
3.在莫比乌斯圈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。
教学过程:
一、 认识“莫比乌斯圈”
1. 谈话引入
师:同学们,知道刘谦吗? 下面老师也给大家变个魔术。
看,这是一张普通的长方形纸条,把纸条这边折一下,那边再折一下,然后用回形针别在这边,再别这边,拉动纸条的两端,猜一猜,两枚回形针会怎样? 请一位同学上来当小助手,验证一下,大家猜得对不对?(和学生一起拉) 下面是见证奇迹的时刻,一,二,三,拉。
请你说说两枚回形针怎样?
还想变其他魔术吗?接下来的这节课要认真听、看,想。
2、制作普通纸圈
(1)观察
师:这是一张普通的长方形纸条,看看它有几条边?几个面?
生:4条边,2个面。
师:(指一下)是的,4条边,2个面。
师:那你们能把它变成2条边,2个面吗?(提前渗透)
生:可以首尾相接围成一个圈。
师:你很聪明。把这张纸头尾相连围成一个圈,就变成了2条边,2个面。你能指一下是哪2条边,2个面吗?(生上来指)
师:是的,先确定一点,从一点出发又回到这起点,就是1条边,下面也是1条边,一共是两条边,里面、外面一共是2个面。我们一起数一数。上下两条边,里外两个面。
3、制作“莫比乌斯圈”
(1)思考
师:能不能再变一变,把它变成1条边,1个面?(稍微停一下)
师:看老师来变一变。
下面是见证奇迹的时刻,三、二、一(展示莫比乌斯圈)
(2)介绍制作方法
师:有谁看清老师是怎么变的?(停一下)下面跟老师一起来做一做。
师:先做一个普通的纸圈,现在左手捏住一端不动,右手将另一端扭转180度,再重合粘贴起来。(教师演示,学生学做)
(若还是有学生不会做,再重新演示一遍)
(3)验证
师:我们做的这个纸圈是不是真的只有1条边,1个面呢?怎么验证只有1条边?
生:从这一点出发,用笔做一下记号,沿着边走,绕一圈又回到了起点。
师:(师指一下)有没有经过所有的边呢?那说明确实只有1条边。(板书:1条边)
师:那么怎样验证只有1个面?
生:用手从一个起点一直饶到完,就可以验证只有一个面了。
师:好,我们一起用手指饶一圈,这是个好方法,可惜用手指饶不能留下痕迹,如果留下痕迹,就更容易判断了,怎么办?
生:用水彩笔。设立一个起点,沿着中间画下去,再回到起点。
师:好办法,我们用这个方法验证一下。师画一半:好,我们一起动手验证一下。 (投影展示:师演示,生完成,师再画完)
(4)小结
师:我们从起点出发,再回到起点,不仅画过蓝色的面,还画过白色的面,这说明我们画的这个纸圈只有几个面?
生:只有1个面。(板书:1个面)
师:通过刚才的验证我们发现这个纸圈只有1个面,1条边。
(6)介绍莫比乌斯圈
师:像这样,只有“1条边,1个面”的神奇的纸圈叫莫比乌斯圈。(板书:莫比乌斯圈)
它是德国数学家莫比乌斯在1858年做研究时不经意间发现的。(课件出示故事,指一个优秀的学生读一下)
进行思想教育
(7)比较普通纸圈和“莫比乌斯圈”的区别(拿出样品)
师:同是一张纸,是什么原因使“莫比乌斯圈”只有1条边,1个面呢?
师:(边操作边解释)其实道理很简单,你们看这个纸圈,外侧面是蓝色,内侧面是白色,本来蓝色和白色的面井水不犯河水,可现在我们把蓝色的面翻转到白色这面,粘在一起,这个时候原本一外一内的蓝白两面就合二为一了,所以它只有1个面。边也是这样。所以别看这小小的翻转。“莫比乌斯圈”就只有1条边,1个面了,神奇吧!
二、介绍莫比乌斯圈在生活中的应用
1、介绍生活中的“莫比乌斯圈”
师:莫比乌斯圈只有1条边,1个面有什么好处呢?(课件介绍)
2、延伸
师:原来莫比乌斯圈并不陌生,它就在我们身边,因为它的神奇魅力,后来很多人迷上了“莫比乌斯圈”,数学家们,科学家们通过对莫比乌斯圈的深入研究,就慢慢形成了一门新的学说---拓扑几何学。(板书:拓扑几何学)
三、研究“莫比乌斯圈”
师:其实“莫比乌斯圈”的神奇才刚刚开始呢。
1、 剪“莫比乌斯圈”(1/2)
(1) 猜一猜(投影展示)
师:如果沿着“莫比乌斯圈”中间的线也就是1/2的地方剪一圈,你们猜猜会变成什么样?(板书:大胆猜想)
生:
师:还有不同的猜法吗?
师:大家都认为会变成两个圈,真的是这样吗?我们得验证一下。(板书:小心验证)怎么验证呢?
生:剪
师:怎么剪?
师:能不能这样剪?
师:先对折,轻轻剪开一点,从小口处剪。(投影演示)
师:(边剪边问)沿着虚线一直剪,一直剪,(就差一刀了),接下来,究竟会变成什么样呢?见证奇迹的时刻,三、二、一!(突然停下剪刀)
师:这个奇迹就留给同学们见证吧!
(生动手验证)
(3)验证交流
师:变成什么样子啊?是两个圈吗?
师:为什么没有一分为二变成2个圈?而是变成1个大圈?
师:其实这和“莫比乌斯圈”的特点有关。普通的纸圈有2个面,剪时就会变成2个圈(拿普通圈剪)因为“莫比乌斯圈”只有1个面,所以不可能剪断。你们看,我们剪过白色这面又剪过蓝色这面,相当于剪过2个圈的长度。
师:这个2倍长的大圈还是“莫比乌斯圈”吗?我们用水彩笔用学过的方法验证一下。
(生验证得出结论“有2个面,不是莫比乌斯圈”)
师:哦,变成了1个普通的的纸圈,神奇吧!
2、 剪“莫比乌斯圈”(1/3)
师:刚才,沿着1/2的虚线一直剪下去,变成了1个普通的的纸圈。下面拿出画好了三等份的长方形纸条,一起再做一个莫比乌斯圈。现在虚线把这个莫比乌斯圈3等份,如果沿着1/3的虚线一直剪下去,会是什么样呢?(停顿一下)会不会还是1个普通的大圈?(投影演示,稍微剪一下)
师:请大家剪一剪验证一下,注意:沿左边1/3剪可以吗?右边呢?也就是一直从左边1/3处剪,要么从右边1/3处剪。要轻点,避免剪断,其次要一直剪。 师:变成什么样子了?
生:一个大圈套着一个小圈。
师:这个莫比乌斯圈怎么老是和我们做对啊!刚才沿着1/2的地方剪,变成1个2倍长的大圈,现在沿着1/3的地方剪,又变成1个大圈套着1个小圈。
那么如果沿着1/4、1/5„„的宽度剪开“莫比乌斯圈”,它又会带给我们什么新的惊喜呢?请大家拿出4等份或5等份的长方形纸条,再做一个莫比乌斯圈,沿着 1/4或1/5,剪一剪,发现了什么?(大圆套小圆)
3、剪连环圈
四、课堂小结
师:这节课,我们把一张普通的长方形纸条,变成了多么神奇的莫比乌斯圈。我们沿着1/2,1/3的地方剪开莫比乌斯圈,感受到它的魅力。师:希望这节课能给同学们有所启发,平时多留心观察,像今天这样大胆猜测,小心验证,凡事多问为什么,说不定下一个伟大的发现会在同学们身上诞生!
莫比乌斯圈
教学目标:
1.引导学生在对比探究中认识“莫比乌斯圈”,并学会将长方形纸条制成莫比乌斯圈。
2.引导学生通过思考操作发现并验证“莫比乌斯圈”的特征,体验“猜想-验证-探究”的数学思想方法,培养学生大胆猜测、勇于探究的求索精神。
3.在莫比乌斯圈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。
教学过程:
一、 认识“莫比乌斯圈”
1. 谈话引入
师:同学们,知道刘谦吗? 下面老师也给大家变个魔术。
看,这是一张普通的长方形纸条,把纸条这边折一下,那边再折一下,然后用回形针别在这边,再别这边,拉动纸条的两端,猜一猜,两枚回形针会怎样? 请一位同学上来当小助手,验证一下,大家猜得对不对?(和学生一起拉) 下面是见证奇迹的时刻,一,二,三,拉。
请你说说两枚回形针怎样?
还想变其他魔术吗?接下来的这节课要认真听、看,想。
2、制作普通纸圈
(1)观察
师:这是一张普通的长方形纸条,看看它有几条边?几个面?
生:4条边,2个面。
师:(指一下)是的,4条边,2个面。
师:那你们能把它变成2条边,2个面吗?(提前渗透)
生:可以首尾相接围成一个圈。
师:你很聪明。把这张纸头尾相连围成一个圈,就变成了2条边,2个面。你能指一下是哪2条边,2个面吗?(生上来指)
师:是的,先确定一点,从一点出发又回到这起点,就是1条边,下面也是1条边,一共是两条边,里面、外面一共是2个面。我们一起数一数。上下两条边,里外两个面。
3、制作“莫比乌斯圈”
(1)思考
师:能不能再变一变,把它变成1条边,1个面?(稍微停一下)
师:看老师来变一变。
下面是见证奇迹的时刻,三、二、一(展示莫比乌斯圈)
(2)介绍制作方法
师:有谁看清老师是怎么变的?(停一下)下面跟老师一起来做一做。
师:先做一个普通的纸圈,现在左手捏住一端不动,右手将另一端扭转180度,再重合粘贴起来。(教师演示,学生学做)
(若还是有学生不会做,再重新演示一遍)
(3)验证
师:我们做的这个纸圈是不是真的只有1条边,1个面呢?怎么验证只有1条边?
生:从这一点出发,用笔做一下记号,沿着边走,绕一圈又回到了起点。
师:(师指一下)有没有经过所有的边呢?那说明确实只有1条边。(板书:1条边)
师:那么怎样验证只有1个面?
生:用手从一个起点一直饶到完,就可以验证只有一个面了。
师:好,我们一起用手指饶一圈,这是个好方法,可惜用手指饶不能留下痕迹,如果留下痕迹,就更容易判断了,怎么办?
生:用水彩笔。设立一个起点,沿着中间画下去,再回到起点。
师:好办法,我们用这个方法验证一下。师画一半:好,我们一起动手验证一下。 (投影展示:师演示,生完成,师再画完)
(4)小结
师:我们从起点出发,再回到起点,不仅画过蓝色的面,还画过白色的面,这说明我们画的这个纸圈只有几个面?
生:只有1个面。(板书:1个面)
师:通过刚才的验证我们发现这个纸圈只有1个面,1条边。
(6)介绍莫比乌斯圈
师:像这样,只有“1条边,1个面”的神奇的纸圈叫莫比乌斯圈。(板书:莫比乌斯圈)
它是德国数学家莫比乌斯在1858年做研究时不经意间发现的。(课件出示故事,指一个优秀的学生读一下)
进行思想教育
(7)比较普通纸圈和“莫比乌斯圈”的区别(拿出样品)
师:同是一张纸,是什么原因使“莫比乌斯圈”只有1条边,1个面呢?
师:(边操作边解释)其实道理很简单,你们看这个纸圈,外侧面是蓝色,内侧面是白色,本来蓝色和白色的面井水不犯河水,可现在我们把蓝色的面翻转到白色这面,粘在一起,这个时候原本一外一内的蓝白两面就合二为一了,所以它只有1个面。边也是这样。所以别看这小小的翻转。“莫比乌斯圈”就只有1条边,1个面了,神奇吧!
二、介绍莫比乌斯圈在生活中的应用
1、介绍生活中的“莫比乌斯圈”
师:莫比乌斯圈只有1条边,1个面有什么好处呢?(课件介绍)
2、延伸
师:原来莫比乌斯圈并不陌生,它就在我们身边,因为它的神奇魅力,后来很多人迷上了“莫比乌斯圈”,数学家们,科学家们通过对莫比乌斯圈的深入研究,就慢慢形成了一门新的学说---拓扑几何学。(板书:拓扑几何学)
三、研究“莫比乌斯圈”
师:其实“莫比乌斯圈”的神奇才刚刚开始呢。
1、 剪“莫比乌斯圈”(1/2)
(1) 猜一猜(投影展示)
师:如果沿着“莫比乌斯圈”中间的线也就是1/2的地方剪一圈,你们猜猜会变成什么样?(板书:大胆猜想)
生:
师:还有不同的猜法吗?
师:大家都认为会变成两个圈,真的是这样吗?我们得验证一下。(板书:小心验证)怎么验证呢?
生:剪
师:怎么剪?
师:能不能这样剪?
师:先对折,轻轻剪开一点,从小口处剪。(投影演示)
师:(边剪边问)沿着虚线一直剪,一直剪,(就差一刀了),接下来,究竟会变成什么样呢?见证奇迹的时刻,三、二、一!(突然停下剪刀)
师:这个奇迹就留给同学们见证吧!
(生动手验证)
(3)验证交流
师:变成什么样子啊?是两个圈吗?
师:为什么没有一分为二变成2个圈?而是变成1个大圈?
师:其实这和“莫比乌斯圈”的特点有关。普通的纸圈有2个面,剪时就会变成2个圈(拿普通圈剪)因为“莫比乌斯圈”只有1个面,所以不可能剪断。你们看,我们剪过白色这面又剪过蓝色这面,相当于剪过2个圈的长度。
师:这个2倍长的大圈还是“莫比乌斯圈”吗?我们用水彩笔用学过的方法验证一下。
(生验证得出结论“有2个面,不是莫比乌斯圈”)
师:哦,变成了1个普通的的纸圈,神奇吧!
2、 剪“莫比乌斯圈”(1/3)
师:刚才,沿着1/2的虚线一直剪下去,变成了1个普通的的纸圈。下面拿出画好了三等份的长方形纸条,一起再做一个莫比乌斯圈。现在虚线把这个莫比乌斯圈3等份,如果沿着1/3的虚线一直剪下去,会是什么样呢?(停顿一下)会不会还是1个普通的大圈?(投影演示,稍微剪一下)
师:请大家剪一剪验证一下,注意:沿左边1/3剪可以吗?右边呢?也就是一直从左边1/3处剪,要么从右边1/3处剪。要轻点,避免剪断,其次要一直剪。 师:变成什么样子了?
生:一个大圈套着一个小圈。
师:这个莫比乌斯圈怎么老是和我们做对啊!刚才沿着1/2的地方剪,变成1个2倍长的大圈,现在沿着1/3的地方剪,又变成1个大圈套着1个小圈。
那么如果沿着1/4、1/5„„的宽度剪开“莫比乌斯圈”,它又会带给我们什么新的惊喜呢?请大家拿出4等份或5等份的长方形纸条,再做一个莫比乌斯圈,沿着 1/4或1/5,剪一剪,发现了什么?(大圆套小圆)
3、剪连环圈
四、课堂小结
师:这节课,我们把一张普通的长方形纸条,变成了多么神奇的莫比乌斯圈。我们沿着1/2,1/3的地方剪开莫比乌斯圈,感受到它的魅力。师:希望这节课能给同学们有所启发,平时多留心观察,像今天这样大胆猜测,小心验证,凡事多问为什么,说不定下一个伟大的发现会在同学们身上诞生!