教材说明

综合应用“自行车里的数学”是在第三单元“比例”之后安排的。旨在让学生运用所学的圆、排列组合、比例等知识解决实际问题。通过解决生活中常见的有关自行车里的问题,了解数学与生活的广泛联系,经历“提出问题—分析问题—建立数学模型—求解—解释与应用”的解决问题的基本过程,获得运用数学解决实际问题的思考方法,并加深对所学知识及其相互关系的理解。

“自行车里的数学”主要研究两个问题:普通自行车的速度与其内在结构的关系;变速自行车能变化出多少种速度。

一、研究普通自行车的速度与内在结构的关系

这一部分由以下4个环节组成。

1.提出问题。教材通过呈现学生的熟悉两种不同型号自行车的图片,直接提问“蹬一圈,能走多远”,引出学生对自行车里的数学问题的研究。

2.分析问题。教材分两步呈现。首先,呈现了学生探讨如何解决问题的场面,提出了两种方案。一,通过直接测量来解决问题,但误差较大。二,通过车轮的周长乘上后齿轮转的圈数来计算蹬一圈车子走的距离。接下来,呈现了学生探讨如何解决第二个方案中的关键问题“前齿轮转一圈,后齿轮转几圈”的过程。学生想到如果只凭观察是数不清的,要通过更精确的方法找出答案。学生根据“链条间的孔与前后两个齿轮的每个齿对应,前齿轮转过一个齿,后齿轮也一定转过一个齿”,判断出:前齿轮转的圈数×前齿轮的齿数=后齿轮转的圈数×后齿轮的齿数,解决了这个关键问题,从而理清了解决问题的思路。

3.建立数学模型、收集数据并求解。首先,学生根据分析问题得到解题思路,建立数学模型:蹬一圈自行车走的距离=车轮的周长×(前齿轮的齿数∶后齿轮的齿数)。接下来,学生分组收集所需要的数据,再代入数学模型,求出答案。

4.汇报交流。各小组展示并解释各自的研究过程和结果,再对各组的结果进行比较。

二、研究变速自行车能变化出多少种速度

在学生研究清楚了普通自行车行驶速度与其内部结构的关系之后,进一步让学生探讨变速自行车中的数学问题──可以组合出多少种速度。教材先介绍了一种变速自行车的主要结构:有2个前齿轮,6个后齿轮。接着提出问题“能变化出多少种速度”,再呈现学生“收集数据—建立数学模型—代入数据、求解—解决问题”的过程。最后通过一个问题“蹬同样的圈数,哪种组合使自行车走的最远”,引导学生对各种速度的产生进行深入的解释。

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