《三乘法-數(shù)學(xué)閱讀計(jì)算工具的演變》教案

教材信息出版社北京師范大學(xué)出版社教材名稱義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書數(shù)學(xué)冊名四年級上單元名稱三乘法教案名稱三乘法-數(shù)學(xué)閱讀計(jì)算工具的演變科目數(shù)學(xué)年級四年級學(xué)期上課題數(shù)學(xué)閱讀計(jì)算工具的演變課型新授課總課時(shí)數(shù)1課時(shí)序數(shù)教材分析教學(xué)內(nèi)容：教材以圖文結(jié)合的形式介紹了計(jì)算工具的演變過程。從遠(yuǎn)古時(shí)代的石子計(jì)數(shù)，到中國人發(fā)明算盤，直至現(xiàn)在世界上運(yùn)算最快的計(jì)算機(jī)，通過這些材料旨在讓學(xué)生了解計(jì)算工具發(fā)展的過程，了解這些工具出現(xiàn)的意義和對人類發(fā)展起到的重要價(jià)值，感受到數(shù)學(xué)對人類社會發(fā)展起著重要的作用，體會數(shù)學(xué)文化價(jià)值。編寫特點(diǎn)：學(xué)習(xí)本課時(shí)，教師除了讓學(xué)生自己讀懂教材中呈現(xiàn)的材料外，還適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生介紹一些算籌、算盤等方面的知識。教學(xué)目標(biāo)知識與技能：了解計(jì)算工具的演變過程，體會數(shù)學(xué)的文化價(jià)值。過程與方法：在了解計(jì)算工具的演變過程中，體會計(jì)算工具的發(fā)明與不斷進(jìn)步，無論對數(shù)學(xué)科學(xué)還是對人類文明的發(fā)展都起著重要的作用。情感態(tài)度與價(jià)值觀：使學(xué)生了解古往今來的勞動人民的偉大創(chuàng)舉。教學(xué)重點(diǎn)了解計(jì)算工具的演變過程。教學(xué)難點(diǎn)體會數(shù)學(xué)的文化價(jià)值。教學(xué)策略通過自主閱讀的方式獲取信息，全班交流。借助課件演示和教師的講解，讓學(xué)生了解計(jì)算工具的演變過程。教學(xué)準(zhǔn)備教學(xué)用的ppt課件。教學(xué)過程序號教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動教學(xué)目的應(yīng)用的素材資源1課堂導(dǎo)入創(chuàng)設(shè)情境，談話引入。師：在兩千多年以前，我國古代的人們就開始利用比較簡單的計(jì)算工具進(jìn)行計(jì)算了。到了今天，計(jì)算工具已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，這節(jié)課我們就來了解一下計(jì)算工具的演變過程。通過情境的創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，以談話引入教學(xué)可以使課堂氣氛輕松起來。2課堂講授1獨(dú)立閱讀，交流學(xué)習(xí)。1．學(xué)生獨(dú)立閱讀，從教材中獲取信息。2．互相交流，讓學(xué)生用自己的話概括說一說計(jì)算工具的演變過程和發(fā)展趨勢。3．師：計(jì)算工具是計(jì)算時(shí)所用的器具或輔助計(jì)算的實(shí)物。人們從數(shù)學(xué)產(chǎn)生之日，便不斷尋求能方便進(jìn)行和加速計(jì)算的工具。因此，計(jì)算和計(jì)算工具是息息相關(guān)的。通過獨(dú)立閱讀和互相交流讓學(xué)生初步了解計(jì)算工具的發(fā)展歷程，通過教師的小結(jié)讓學(xué)生明白計(jì)算工具的不斷進(jìn)步和發(fā)展是與計(jì)算息息相關(guān)的。3課堂講授2“穿越歷史”，了解計(jì)算工具的演變過程。【出示課件】師：計(jì)算工具在幾千年的時(shí)間里經(jīng)歷了各個(gè)不同的發(fā)展階段，每種工具都獨(dú)具匠心，都是人類智慧的結(jié)晶。計(jì)算工具隨著人類社會的快速發(fā)展，計(jì)算的復(fù)雜程度也不斷更新發(fā)展。下面就讓我們一同穿越歷史，了解計(jì)算工具的發(fā)展歷程吧。結(jié)繩計(jì)數(shù)。中國古代最早的記數(shù)方法是結(jié)繩。所謂結(jié)繩計(jì)數(shù)，就是在一根繩子上打結(jié)來表示事物的多少。比結(jié)繩計(jì)數(shù)稍晚一些，古代的勞動人民又發(fā)明了契刻計(jì)數(shù)的方法，即在骨片、木片或竹片上用刀刻上口子，以此來表示數(shù)目的多少。在中國歷史上，結(jié)繩計(jì)數(shù)和契刻計(jì)數(shù)的方法大約使用了幾千年時(shí)間，到新石器時(shí)代的晚期，才逐漸地被數(shù)字符號和文字計(jì)數(shù)所代替。算籌。到了兩千年前的春秋時(shí)代就出現(xiàn)了“算籌”。古代的算籌實(shí)際上是一根根同樣長短和粗細(xì)的小棍子，一般長為13～14cm，徑粗0．2～0．3cm，多用竹子制成，也有用木頭、獸骨、象牙、金屬等材料制成的，大約二百七十幾枚為一束，放在一個(gè)布袋里，系在腰部隨身攜帶。需要計(jì)數(shù)和計(jì)算的時(shí)候，就把它們?nèi)〕鰜?，放在桌上、炕上或地上都能擺弄。別看這些都是一根根不起眼的小棍子，在中國數(shù)學(xué)史上它們卻是立有大功的。用算籌進(jìn)行計(jì)算是人們把對抽象的數(shù)的運(yùn)算轉(zhuǎn)化為對具體的物的操作。算盤。到公元前5世紀(jì)時(shí)，中國人發(fā)明了算盤，并廣泛應(yīng)用于商業(yè)貿(mào)易中，算盤被認(rèn)為是最早的計(jì)算機(jī)，并一直使用至今。算盤在某些方面的運(yùn)算能力要超過目前的計(jì)算機(jī)，它體現(xiàn)了中國人民的智慧。算盤是在阿拉伯?dāng)?shù)字出現(xiàn)前廣為使用的計(jì)算工具，現(xiàn)存的算盤形狀不一、材質(zhì)各異。一般的算盤多為木制，長方形木框內(nèi)排列一串串等數(shù)目的算珠，中有一道橫梁把珠分隔上下兩部分，上半部分每個(gè)算珠代表5，下半部分每個(gè)算珠代表1。算盤的算珠形式有兩種：上半部兩算珠、下半部五算株（傳統(tǒng)“一斤十六兩”進(jìn)制），還有上半部一算珠，下半部四算株（使用十進(jìn)制）。算盤一般只用拇指、食指和中指撥珠，三個(gè)手指的基本分工（口訣）是：拇指撥下珠向上靠梁，食指撥下珠向下離梁，中指撥上珠靠梁和離梁。對于“上一下四”的算盤，兩個(gè)手指的基本分工（口訣）是： 食指撥上珠向下靠梁， 食指撥上珠向上離梁， 食指撥下珠向下離梁， 拇指撥下珠向上靠梁。用算盤進(jìn)行計(jì)算的特點(diǎn)是把算法“口訣”化，大大提高了計(jì)算速度。通過帶領(lǐng)學(xué)生“穿越歷史”展開了解計(jì)算工具演變過程的奇妙旅程，讓學(xué)生在身臨其境的狀態(tài)下開展學(xué)習(xí)，了解中國計(jì)算工具的衍生過程，更好的激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)數(shù)學(xué)的熱情。《數(shù)學(xué)閱讀計(jì)算工具的演變》課件（1）.ppt4課堂講授3師：除中國外，其他國家亦有各式各樣的計(jì)算工具的發(fā)明?！境鍪菊n件】1．加法器。1642年，法國哲學(xué)家兼數(shù)學(xué)家布萊斯·帕斯卡發(fā)明了第一臺真正的機(jī)械計(jì)算器——加法器，全名為滾輪式加法器。當(dāng)初發(fā)明它的目的是為了幫助父親解決稅務(wù)上的計(jì)算。加法器有6個(gè)輪子，分別代表著個(gè)、十、百、千、萬、十萬等。順時(shí)針撥動輪子，就可以進(jìn)行加法計(jì)算，而逆時(shí)針則進(jìn)行減法計(jì)算，其原理和手表很相像，這是第一臺機(jī)器演算的工具，算是計(jì)算機(jī)的開山鼻祖了。加法機(jī)是計(jì)算工具史上的一大發(fā)明，它的出現(xiàn)標(biāo)志著人類開始使用機(jī)器進(jìn)行計(jì)算。2．差分機(jī)。1822年，英國科學(xué)家巴貝奇發(fā)明了差分機(jī)，專門用于航海和天文計(jì)算。這是最早采用寄存器來存儲數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)，體現(xiàn)了早期程序設(shè)計(jì)思想的萌芽。

這臺差分機(jī)從設(shè)計(jì)到制造完成，花費(fèi)了整整十年。它可以處理3個(gè)5位數(shù)，計(jì)算精度達(dá)到6位小數(shù)。3.第一臺電子計(jì)算機(jī)。1946年2月，世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)在美國宣告誕生，簡稱埃尼阿克（ENIAC）研制成功，承擔(dān)開發(fā)任務(wù)的“莫爾小組”由四位科學(xué)家和工程師埃克特、莫克利、戈?duì)査固?、博克斯組成，總工程師?？颂禺?dāng)時(shí)年僅24歲。ENIAC全長30.48米，寬1米，占地面積170平方米，30個(gè)操作臺，相當(dāng)于約10件普通房間的大小，重達(dá)30噸，耗電量150千瓦，造價(jià)48萬美元。它包含了17468個(gè)真空管，7200個(gè)水晶二極管，1500個(gè)中轉(zhuǎn)，70000個(gè)電阻，10000個(gè)電容，1500個(gè)繼電器，6000多個(gè)開關(guān)，每秒執(zhí)行5000次加法或400次乘法，是繼電器計(jì)算機(jī)的1000倍、手工計(jì)算的20萬倍。4．微機(jī)。1971年1月，英特爾公司的霍夫研制成功世界上第一塊4位微處理器芯片英特爾4004，標(biāo)志著第一代微處理器問世，微處理器和微機(jī)時(shí)代從此開始。同年11月，英特爾推出MCS-4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中4004包含2300個(gè)晶體管，尺寸規(guī)格為3mm×4mm，計(jì)算性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)年ENIAC5．現(xiàn)在世界上運(yùn)算最快的計(jì)算機(jī)每秒可運(yùn)算1000萬億次，原來需要幾十年時(shí)間運(yùn)算的題目，現(xiàn)在只需要1秒就可以完成，這真是計(jì)算工具的創(chuàng)舉！師：然而這些只是計(jì)算工具演變過程的一個(gè)縮影，更多的知識需要大家在未來的學(xué)習(xí)中不斷尋找，當(dāng)然大家也可以利用計(jì)算工具—微機(jī)去搜集這方面的資料！通過對西方計(jì)算工具的衍生過程的介紹，使學(xué)生對計(jì)算工具發(fā)展有了更全面的認(rèn)識。5課堂小結(jié)師：計(jì)算工具在幾千年的時(shí)間里經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段，每種工具都凝結(jié)著人類的智慧。種類繁多的計(jì)算工具不斷發(fā)展，而計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使其他計(jì)算工具黯然失色，然而計(jì)算機(jī)真的是計(jì)算工具的終結(jié)嗎？這個(gè)答案沒有人知道，也許有一天，也許就是我們在座的某一個(gè)同學(xué)，說不定就會開啟另一個(gè)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的偉大創(chuàng)舉呢！讓我們拭目以待。以猜想、激勵(lì)的結(jié)課激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、超越歷史的美好愿望。板書設(shè)計(jì)計(jì)算工具的演變結(jié)繩計(jì)數(shù)加法器中國算籌差分機(jī)算盤