教学内容:人教版四年级上册第一单元23页—25页。
课 题:《神奇的计算工具》
教学目标:
1.了解计算工具的发展和现状,能用算盘记数。认识计算器各键的功能。
2.让学生了解计算工具的发展和现状,了解算筹的简单知识、传统计算工具——算盘,了解算盘发明的意义和作用及其计算方法,生活中常用的计算器和现代计算机的发展史。
3.培养学生运用计算器解决生活中的实际问题,培养学生的运用意识和解决问题的能力。在了解计算工具发展史中受到爱科学、学科学的教育。
教学重点:了解计算工具的发展和现状,认识计算器各键的功能。
教学难点:了解算盘发明的意义和作用。
教学准备:课件、算盘、计算器、小棒。
教学过程:
一、课前链接,导学交流。
师:我们了解了数是怎样产生的,随着数的产生,就会出现数的计算,为了计算方便,人们发明了各种各样的计算工具。你对计算工具有哪些了解呢?
学生自由交流各自课前调查的情况。
【学情预设】学生交流、汇报课前了解到的信息。如:算筹的表示方法,算盘的上珠和下珠的表示方法,计算器等工具的计算方法…
师:从同学们的交流中可以看出,不同时期计算工具是不一样的,那么这些计算工具都产生于什么年代?怎么制作的?又是怎么计算的?今天我们就一起走进:神奇的计算工具吧!
[板书课题:神奇的计算工具]
【设计意图】通过课前调查,感知不同的计算工具,体验计算工具的神奇,为学习新知识打基础。
找出问题,共学分享。
(一)认识算筹,感知神奇
1.师:课件出示:
二千多年前,中国人用算筹计算
师:我国早在两千多年前,也就是春秋时期出现了这样的计算工具(课件出示:上图)。你知道这叫什么吗?
学生阅读课本第25页材料。学生思考:算筹是怎样制作的?算筹是怎样表示数的?
【学情预设】(1)古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的小棍子,一般长为13~14 cm,径粗0.2~0.3 cm,多用竹子制成,也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的。
(2)用一根小棍子表示1,两根小棍子表示2…(学生汇报,师出示课件)
(3)用算筹表示6,先用一根横着小棍表示5上面放一根竖着的小棍表示1,这两根小棍加起来就是6。
课件出示:
(4)用算筹表示多位数.用算筹记数有两种摆法。用算筹表示大数时,从右到左,纵横相间,如29(课件出示:29),就先用纵式表示出个位上的9,再用横式表示出十位上的2,这个数就是29。(师课件出示:横式和纵式图,)。
师:可见,中国人很早就已经知道把算筹放在不同的位置来表示大小不同的数,中国是世界上最早使用十进位值制的国家。
课件出示:
师:这个数是多少?
2.师:大家可以看到,这里只有九个数字,少哪一个?0的出现也经过了很长时间。起先没有0的记法,后来用“空一位”的方法表示0(课件出示:306的图),这个空位就是0,与我们现在写数中“哪一位上一个单位也没有就用0表示”一样。 课件出示:
师:后来发展成用☑表示0,大约700多年前用○表示0。
【设计意图:借助多媒体向学生展示古老的计数方法,同时也让学生感受远古时代的计数方法的不方便,以及古代劳动人民的聪明才智。】
3.了解算筹的不足,产生对“新型”计算工具的需求
师:试着用小棒代替算筹表示出19612368。
【学情预设】学生可能会出现小棒不够用的情况,小棒不够用,太占地了摆不下.
师:我们只是用算筹摆一个数试一试,古人不但用算筹记数,还用它计算,所以要随身携带。你知道古人要随身携带多少根吗?大约二百七十几枚为一束,放在一个布袋里,系在腰部随身携带。你想不想也随身带着?为什么?(不方便)
师:算筹不方便,计算速度又慢,改革算筹,简化演算方法,加快计算速度就成了人们的迫切要求。在一千多年前,中国人又发明了一种计算工具。你知道是什么吗?
【设计意图:了解用算筹的记数方法,通过说出算筹表示的数是多少的活动,体会位值制的作用。通过用小棒当算筹表示“19612368”这个活动,使学生体到算筹的不便,从而产生对简便的计算工具的需求。】
(二)认识算盘,感受神奇
课件出示:
一千多年前,中国人又发明了算盘。
1.师:你对算盘有哪些了解?向大家介绍介绍。
【学情预设】算盘的框内装有一根横梁,梁上的小棍数根,称为档。每根上穿一串珠子,叫算珠。
常见的算盘是两颗算珠在横梁上,每颗代表五;五颗在横梁下,每颗代表一。在拨数时要先定好数位,规定哪档是个位,然后再拨数。
生汇报时师课件出示:
1颗上珠代表5,1颗下珠代表1
【设计意图:通过算盘历史的介绍,让学生认识算盘,了解算盘的历史,知道算盘是我国古代的伟大发明之一,是中华民族对人类的一大贡献,从而增强学生的民族自豪感。】
2.算盘有什么作用呢?
【学情预设】(1)算盘可以用来记数,也可以用来计算。
(2)算盘上的每一档代表一个数位,这与整数的数位顺序完全相同。算珠都靠框时,表示算盘上没有数。在个位(定位)、十位、百位、千位、万位拨珠靠梁,就分别表示几十、几百、几千、几万,“0”用空档表示。
3.珠算怎么拨珠?
【学情预设】(1)珠算拨珠方法。用拇指拨上1、2、3、4。用食指拨去1、2、3、4。用中指拨上5,拨去5。用拇指和中指联合拨上6、7、8、9,再用食指和中指同时拨去6、7、8、9。
(2)算盘记数需要定位,顺序跟数位顺序表一致。在算盘相应档的上方有对应的计数单位,再根据一颗上珠表示5,一颗下珠表示1,即可写出算盘上的数。
4.师:你能在算盘上拨出534067、35215862两个数吗?你觉得和算筹比较怎么样?
【学情预设】用算盘记数要比用算筹记数方便许多。计算速度也快很多。
师:因此,中国的算盘逐渐传入日本、朝鲜、越南、泰国等地,以后又经欧洲的一些商业旅行家把它传播到了西方。
【设计意图:经历用算盘表示数,掌握用算盘计数的方法,初步渗透位置思想、对应思想、数形结合等数学思想。】
5.师:算盘也有不同的种类,你知道吗?观察有这两个算盘,它们有什么不同?
【学情预设】左边的算盘是中国算盘,上面有两颗珠子,每颗代表5。后来算盘发展到日本,逐渐演变成右边这样,上面变成了一颗珠子。因为中国古时候采用的是16进制,满15进1,所以算盘每档上是15;进入日本后,采用的是十进制,所以算盘的上面剩下1颗珠子。
【设计意图:让学生了解中国算盘的发展到国外的演变史,让学生明白不同算盘的由来,领悟到算盘的发展过程。】
关于算盘你还有哪些了解呢?学生汇报师课件出示:
世界最长算盘10.1米
清代的银戒指算盘 清代八卦算盘 钥匙扣算盘
【设计意图:通过多媒体课件展示形状各异的算盘图片,拓展学生的视野,让学生初步感受算盘的特点,提高学生的学习兴趣。】
(三)了解计算器,再感神奇
1.国外计算工具的发展
(1)师:我国的计算工具在发展,其他国家也发明了计算工具。你都知道什么?
【学情预设】①计算尺:17世纪初,英国人发明了计算尺。计算尺的出现,开创了模拟计算的先河。从冈特开始,人们发明了多种类型的计算尺。直到20世纪中叶,计算尺才逐渐被袖珍计算器取代。
17世纪,英国人发明了计算尺
②机械计算器:17世纪中期,欧洲人发明了机械计算器。世界上第一台加减法计算机是1642年,由法国哲学家和数学家帕斯卡发明的,它是利用齿轮传动原理制成的机械式计算机,通过手摇方式操作运算。这一时期的计算机虽然构造和性能还非常简单,但是其中体现的许多原理和思想已经开始接近现代计算机。
17世纪中期,欧洲人发明了机械计算器
③计算器和计算机:
在莱布尼兹把帕斯卡发明的只能做加减计算的机械计算器改进成也可以进行乘除计算后,一直要到20世纪才有电子计算器的出现。
1946年美国宾夕法尼亚大学经过几年的艰苦努力,研制出世界上第一台电子计算机──埃尼阿克(ENIAC)。它是个庞然大物,占地170平方米,重30吨,每秒钟可以进行5000次运算。这在现在看来微不足道,但在当时却是破天荒的。随着科学技术的进步,计算机不断更新。今天的笔记本电脑、平板电脑,可以用手轻轻托起,速度快的计算机1秒钟能计算几百万亿次。
【设计意图:让学生通过了解国外计算工具的简单历史,展示人类伟大的创造过程和聪明才智,体会创造源于需要,激发学生的探索精神和创造欲望。】
2.认识计算器
(1)师:我们认识了古今中外这么多的计算工具,遇到下面这样的问题,你会选择什么计算机工具呢?为什么选择计算器?
【学情预设】用计算器。用计算器可以算得又对又快、手机上就有用起来方便)
(2)师:看来大家都愿意用计算器,你了解计算器吗?把你了解的向大家介绍介绍。课件出示:
【学情预设】显示器,开关及清除屏键、清除键、数字键、运算符号键等等。
3.师:看一看,计算器上都有什么,是干什么用的。对照教材第25页学一学,认识各键的功能。
课件出示:
【学情预设】
开关及清除屏键:用于计算的开始和全部清除。
清除键:仅消去当前显示的数据,计算过程中,不影响前面的数据及运算,一般用于修改输错的数据。
关闭键:用于停止使用计算器。
储存键:用于某些数据的记忆与储存。
减少储存键:用于将储存数据减去。
呼出储存键:用于将储存数据呼出。
消除储存键:用于消除数据的储存状态。
【设计意图:在解决现实问题的过程中,使学生体会到计算器计算又对又快且携带方便的优点,并使学生在交流中了解计算器的结构和功能。进一步培养对数学学习的兴趣,感受用计算器计算在人类生活和工作中的价值。】
质疑深化,解决问题。
(一)师:大家介绍的这些键都是我们常用的,还有一些键随着我们的数学学习,今后会用到。我们认识了计算器,怎么用计算器计算呢?如果按错了怎么办?
(二)拓展与应用:根据自己的了解和同桌交流
【设计意图】丰富学生认知,感受数学源于生活并应用于生活。
(三)全课小结:同学们,这节课我们一起认识计算工具的发展历史,它的神奇之处是不仅能表示数,用它还可以进行计算,对不同工具熟练的计算并不逊于计算器,感兴趣的同学可以继续查找一些资料,发现更多关于计算工具的奥秘。