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在数学课堂中,很多数学知识的学习都是间接经验的获得,即使现在的探究活动往往也是对数学知识本身研究,对知识产生以及发展的过程很少探讨,对基础概念在整个数学发展中的作用也很少去认识。我设计创作了《单位》数学活动课程,想以此引发学生对数学基础知识“单位”的深入思考,体验数学知识的产生过程以及发展历程,理解“单位”在数学中的基础作用,这是一种原生态的数学活动。这节活动课包括体验“单位”在生活中的必要性,经历“单位”产生发展过程,体验和分析公制单位的科学性和单位在数学中的基础作用。
活动一:体验单位在生活中的重要性。
活动之前先回顾一下我们学过哪些计量单位?
长度单位:米、分米、厘米、毫米、千米。
面积单位:平方米、平方分米、平方厘米、平方千米。
体积单位:立方米、立方分米、立方厘米。
重量单位:克、千克、吨。
想一想:如果没有这些单位,人们的生活会有什么影响?请回答三个问题:
1.请你向大家陈述一下你的身高。
2.请你向大家说说你的体重。
3.请你表述一下你家的房子有多大。
注意,前提是没有单位(不能使用单位)。在没有单位的情况下,学生要想清楚准确的回答上述问题是很困难的,他们只能打比方或大概比划一下,正是这种困难让学生体验到了单位的必要性,也知道了单位的产生是生活的需要。
比较有单位和没单位表述:
身高1.2米 身高一棍高
炒菜放5克盐 炒菜放一撮盐
小强7米/秒 小强快一些
小明5米/秒 小明慢一些
那请你说说单位在生活中有什么作用?有了单位人们可以用数学方式的去描述和研究社会生活及自然现象,使人的生活和研究从而变得精确起来。生活中用数字说话,最精确,最有说服力。但是有了单位,数据才有了意义。
活动二:体验探究单位产生及发展过程
单位最初是怎么产生的呢?
情景:在远古时期,如果你是一个部落的酋长,你会怎么去制定一个长度单位单位?大家小组谈论一下。
在这样的情境中学生展开丰富想象,在远古时期人们可以想到的方法充满了奇特和随意。学生在想象讨论的环节可以把数学知识的产生还原到原始状态,通过猜测和创造,对单位是如何产生,如何发展有了新的认识。
1.单位可能这样产生,例子: 我是酋长就以我的身高为一个长度单位,做一个和我身高一样的棍子;或以我酋长的腰带(一根腰绳)为一个长度单位。这时候这个棍子或腰带还是平常的棍子和腰带吗?这个棍子和腰带就是一个长度的法器,被悬挂在酋长家的墙上或祠堂里,有了这个法器就可以测量计算,如去测量张三家的地长多少棍、宽多少棍,李四家的桌子长几腰带,宽几腰带,一个简单的长度单位就产生了。
2.单位可能这样发展。随着人们生产和交往的不断扩大,这个部落的人接触到了另一个部落的人,而另一个部落的酋长个更高,腰更粗,也就是单位不同,这样两个部落人们交往就带来很多不便。能想出会有什么麻烦吗?怎么解决这个问题?
单位不同,学生会设想出各种不公平、不方便的例子,由此自然提出了“统一单位”的问题。
我国春秋战国时,整个国家分成许多诸侯国,每个诸侯国都有自己的计量单位,后来秦始皇统一中国,首先就是要全国统一度量衡,也就是统一单位。现在,整个地球成了地球村,全世界的人每天都要不断的交往,都用什么单位?我们现在使用的计量单位是世界通用的国际公制单位。
活动三、体验现代国际公制单位的科学性
长度单位“米”最初是怎样产生的?
资料:1790年5月由法国科学家组成的特别委员会,建议以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位——米,1799年根据测量结果制成一根3.5毫米×25毫米短形截面的铂杆,以此杆两端之间的距离定为1米,并交法国档案局保管,所以也称为“档案米”。如今米的“法器”还保存在巴黎。
活动和思考
问题1.有了“米”这个单位,为什么还要规定分米、厘米、毫米、千米这些单位?这些单位是怎样规定的?还需要一个分米的法器吗?这样规定有什么好处?如果是把一米分成三份为一个分米会怎么样?
把长度单位细分为分米、厘米、毫米、千米等,是实际测量和计算的需要,这也正是计量单位和一般单位的区别。
很明显其他长度单位都是在米的基础上等分得到的,有了米的法器就不再需要另外的单位法器,而用十等分取得下一级长度单位,使得长度单位的进率与自然数的进率一致。
体验:是把一米分成三份为一个分米,也就是进率是3,你可以体验有什么不方便。如4分米是多少米?11分米是多少米?那么进率为10有什么好处?
学生通过不同进率的单位换算,体会到了10进率与自然数的进率一致,便于计算和单位单位之间的换算。如10分米就是1米,13分米就是1.3米。
问题2. 面积和体积单位是如何规定的?这样的规定又有什么好处?
面积和体积单位同学们比较熟悉。边长是一个长度单位的正方形是一个面积单位,棱长是一个长度单位的立方体是一个体积单位。请同学们猜猜,世界上有没有面积和体积的法器?用长度单位去规定面积和体积单位,使得面积和体积的计算十分便利,计算面积是去测量长度,计算体积也是测量长度,而不是去做一个面积或体积的法器去度量。
问题3.质量单位“克”是如何规定的?
1立方厘米的水质量是1克。为什么用体积单位去规定质量大小?为什么用水做标准?体积是说物体大小的。同样的物质,体积越大质量越大,体积越小质量越小,所以用体积去规定质量是一件自然而科学的事;之所以用水做标准,水是自然界最常见使用最多的物质。
让同学们想:一升水质量是多少?要算一池水的重量,可以怎么算?根据水的比重和体积或容积的单位换算我们就可以算出水的重量。
根据以上三个问题的分析,我们发现现代公制单位与远古时期的单位相比有那些进步?
学生刚体验了单位的产生,酋长的身高或腰带长体现的是权威,是随意;现代的公制单位就是民主和科学。民主和科学正是人类社会进步的动力。
这节课通过情境引入,使学生在想象中经历了“单位”的产生和发展历程;通过体验感受到“单位”在生活中的必要性;通过探究和分析理解了公制“单位”的科学性和“单位”在数学中的基础作用和核心作用。
活动一:体验单位在生活中的重要性。
活动之前先回顾一下我们学过哪些计量单位?
长度单位:米、分米、厘米、毫米、千米。
面积单位:平方米、平方分米、平方厘米、平方千米。
体积单位:立方米、立方分米、立方厘米。
重量单位:克、千克、吨。
想一想:如果没有这些单位,人们的生活会有什么影响?请回答三个问题:
1.请你向大家陈述一下你的身高。
2.请你向大家说说你的体重。
3.请你表述一下你家的房子有多大。
注意,前提是没有单位(不能使用单位)。在没有单位的情况下,学生要想清楚准确的回答上述问题是很困难的,他们只能打比方或大概比划一下,正是这种困难让学生体验到了单位的必要性,也知道了单位的产生是生活的需要。
比较有单位和没单位表述:
身高1.2米 身高一棍高
炒菜放5克盐 炒菜放一撮盐
小强7米/秒 小强快一些
小明5米/秒 小明慢一些
那请你说说单位在生活中有什么作用?有了单位人们可以用数学方式的去描述和研究社会生活及自然现象,使人的生活和研究从而变得精确起来。生活中用数字说话,最精确,最有说服力。但是有了单位,数据才有了意义。
活动二:体验探究单位产生及发展过程
单位最初是怎么产生的呢?
情景:在远古时期,如果你是一个部落的酋长,你会怎么去制定一个长度单位单位?大家小组谈论一下。
在这样的情境中学生展开丰富想象,在远古时期人们可以想到的方法充满了奇特和随意。学生在想象讨论的环节可以把数学知识的产生还原到原始状态,通过猜测和创造,对单位是如何产生,如何发展有了新的认识。
1.单位可能这样产生,例子: 我是酋长就以我的身高为一个长度单位,做一个和我身高一样的棍子;或以我酋长的腰带(一根腰绳)为一个长度单位。这时候这个棍子或腰带还是平常的棍子和腰带吗?这个棍子和腰带就是一个长度的法器,被悬挂在酋长家的墙上或祠堂里,有了这个法器就可以测量计算,如去测量张三家的地长多少棍、宽多少棍,李四家的桌子长几腰带,宽几腰带,一个简单的长度单位就产生了。
2.单位可能这样发展。随着人们生产和交往的不断扩大,这个部落的人接触到了另一个部落的人,而另一个部落的酋长个更高,腰更粗,也就是单位不同,这样两个部落人们交往就带来很多不便。能想出会有什么麻烦吗?怎么解决这个问题?
单位不同,学生会设想出各种不公平、不方便的例子,由此自然提出了“统一单位”的问题。
我国春秋战国时,整个国家分成许多诸侯国,每个诸侯国都有自己的计量单位,后来秦始皇统一中国,首先就是要全国统一度量衡,也就是统一单位。现在,整个地球成了地球村,全世界的人每天都要不断的交往,都用什么单位?我们现在使用的计量单位是世界通用的国际公制单位。
活动三、体验现代国际公制单位的科学性
长度单位“米”最初是怎样产生的?
资料:1790年5月由法国科学家组成的特别委员会,建议以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位——米,1799年根据测量结果制成一根3.5毫米×25毫米短形截面的铂杆,以此杆两端之间的距离定为1米,并交法国档案局保管,所以也称为“档案米”。如今米的“法器”还保存在巴黎。
活动和思考
问题1.有了“米”这个单位,为什么还要规定分米、厘米、毫米、千米这些单位?这些单位是怎样规定的?还需要一个分米的法器吗?这样规定有什么好处?如果是把一米分成三份为一个分米会怎么样?
把长度单位细分为分米、厘米、毫米、千米等,是实际测量和计算的需要,这也正是计量单位和一般单位的区别。
很明显其他长度单位都是在米的基础上等分得到的,有了米的法器就不再需要另外的单位法器,而用十等分取得下一级长度单位,使得长度单位的进率与自然数的进率一致。
体验:是把一米分成三份为一个分米,也就是进率是3,你可以体验有什么不方便。如4分米是多少米?11分米是多少米?那么进率为10有什么好处?
学生通过不同进率的单位换算,体会到了10进率与自然数的进率一致,便于计算和单位单位之间的换算。如10分米就是1米,13分米就是1.3米。
问题2. 面积和体积单位是如何规定的?这样的规定又有什么好处?
面积和体积单位同学们比较熟悉。边长是一个长度单位的正方形是一个面积单位,棱长是一个长度单位的立方体是一个体积单位。请同学们猜猜,世界上有没有面积和体积的法器?用长度单位去规定面积和体积单位,使得面积和体积的计算十分便利,计算面积是去测量长度,计算体积也是测量长度,而不是去做一个面积或体积的法器去度量。
问题3.质量单位“克”是如何规定的?
1立方厘米的水质量是1克。为什么用体积单位去规定质量大小?为什么用水做标准?体积是说物体大小的。同样的物质,体积越大质量越大,体积越小质量越小,所以用体积去规定质量是一件自然而科学的事;之所以用水做标准,水是自然界最常见使用最多的物质。
让同学们想:一升水质量是多少?要算一池水的重量,可以怎么算?根据水的比重和体积或容积的单位换算我们就可以算出水的重量。
根据以上三个问题的分析,我们发现现代公制单位与远古时期的单位相比有那些进步?
学生刚体验了单位的产生,酋长的身高或腰带长体现的是权威,是随意;现代的公制单位就是民主和科学。民主和科学正是人类社会进步的动力。
这节课通过情境引入,使学生在想象中经历了“单位”的产生和发展历程;通过体验感受到“单位”在生活中的必要性;通过探究和分析理解了公制“单位”的科学性和“单位”在数学中的基础作用和核心作用。