数学广角优化单元教学设计3课时新人教版四年级上册.docx

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数学广角优化单元教学设计3课时新人教版四年级上册

《优化•沏茶问题》教学设计

一、教学目标

（一）知识与技能

通过解决实际生活中的问题，使学生明确做事要考虑先后顺序，能同时做的事情要同时做,并能结合具体事例安排做事的过程。

（二）过程与方法

经历安排做事的过程，通过比较，探究最优方案，培养学生的择优意识与解决问题的能力。

（三）情感态度和价值观

感受数学在日常生活中的广泛应用，逐步养成合理安排时间的良好习惯。

二、教学重难点

教学重点：

掌握事情的先后顺序，合理安排时间。

教学难点：

掌握同时做的事情要同时做。

三、教学准备

课件

四、教学过程

（一）情境创设，揭示课题

汇报课前调查资料

课前调查1分钟能做什么事。

师：

你有什么感受？

【设计意图】体会时间真的很宝贵，我们应该珍惜时间，合理安排时间。

体会学习的必要，激发学生学习的兴趣和求知欲望。

（板书：

合理安排时间）

师：

大家会合理安排时间吗？

下面我们就开展“今天我来当家”的活动，比一比谁最会合理安排时间。

（二）探究新知

1．明确“做事要明确先后顺序”。

师：

今天你是值日生，主要负责地面清扫工作，包括拖地、扫地、倒垃圾、撮垃圾。

你将怎样安排你的工作程序呢？

不这样安排可以吗？

（板书：

明确先后顺序。

）

【设计意图】“兴趣是最好的老师”，在教学新知之前创设与学生生活环境息息相关的生活情境，激发学生的学习，为新知的教学奠定基础。

2．明确“做事不仅要明确先后顺序，而且能同时做的可以同时做。

”

师：

小明的家里也来了客人，（出示情境图）：

从图上你能得到哪些信息？

生：

李阿姨来家里做客，妈妈让小明烧水沏茶；

怎样让客人尽快喝上茶。

师：

你们知道沏茶都需要做哪些事情吗？

师：

怎样安排这些工序才能尽快喝上茶呢？

师：

这么多的事情到底先做什么后做什么呢？

请同学们帮小明想一想，他应该怎样做才能让李阿姨尽快喝上茶？

用你手中的小纸片摆一摆。

（1）小组合作学习：

①独立思考，设计方案。

②小组讨论，探究方法，展示流程图。

③计算所需的最少时间。

【设计意图】通过动手操作、合作交流的方式，激发学生的学习，为新知的方法的掌握奠定基础。

（2）汇报交流

师：

谁愿意展示你的设计方案？

生：

板演。

预设情况：

①洗水壶（1分钟）→洗茶杯（2分钟）→接水（1分钟）→烧水（8分钟）→找茶叶（1分钟）→沏茶（1分钟）共14分钟

师：

还有更省时的方法吗？

②洗水壶（1分钟）→接水（1分钟）→烧水（8分钟）→沏茶（1分钟）

找茶叶（1分钟）

茶杯（2分钟）共11分钟

师：

比较两种方法，哪种设计能让客人尽快喝上茶呢？

为什么？

生：

烧水时可以同时找茶叶、洗茶杯，不用计算这两件事的时间了，只计算烧水时1+1+8+1=11（分钟）

师：

（板书：

同时）接水、沏茶能同时进行吗？

生：

不能，要有先后顺序。

师：

（板书：

顺序）

师：

能同时做的事情竖着摆在一起，其他事情要有先后顺序，如果用箭头表示顺序是不是更清晰呢？

（边说边画箭头，出现流程图）

【设计意图】通过对比解决问题的策略，做出最优化的方案，达到解决问题最优化的目的。

师小结：

（1）能同时做的事情越多，所用时间就越少。

（2）几件事情同时做时，计算时只加最长时间。

3．明确“在做一件事的同时可以做几件事时，也要考虑这几件事的先后顺序和所用时间”。

师：

今天我们也试着炒鸡蛋吧。

（1）炒鸡蛋需要做哪些工作？

（读信息）

（2）合作建议：

①思考：

如何安排炒鸡蛋的过程最合理？

②利用信封中的学具摆出炒鸡蛋的过程。

③算出炒鸡蛋整个过程所用的时间。

（3）小组活动摆学具

（4）学生汇报

情况1：

洗锅（2分）——烧热锅（2分）——烧热油（4分）——炒蛋（4分）

切葱花（2分）敲蛋（1分）

搅蛋（2分）

2分2分4分4分

2+2+4+4=12（分）

情况2：

洗锅（2分）——烧热锅（2分）——烧热油（4分）——炒蛋（4分）

敲蛋（1分）切葱花（2分）

搅蛋（2分）

2分2分4分4分

2+2+4+4=12（分）

（5）对比：

①这两种方案有什么相同点？

（按照事情的先后顺序）

②有什么不同点？

师：

两种方案都合理吗？

（从时间的角度思考）

师：

你有什么体会？

师小结：

在做一件事的同时，如果可以做其他几件事，也要考虑做这些事情的先后顺序和所用时间。

【设计意图】通过对比解决问题的策略，做出最优化的方案，达到解决问题最优化的目的。

（三）巩固练习

1．基本练习

师：

请看屏幕，李阿姨问了小明一个问题，你们能帮助解决一下吗？

（1）　写作业（10分钟）择菜洗菜（5分钟）

洗米（3分钟）蒸饭（20分钟）

师：

要想在最短时间内完成这些事，你需要考虑什么？

请你用流程图表示出准备晚饭的过程，并计算出所用时间。

（2）学生反馈

（3）对比：

哪个方案用的时间最少？

师小结：

从节省时间考虑的，能同时做的事情要同时做。

2．P105页做一做1

（四）总结

“今天我当家”，同学们沏了茶、准备了晚饭、洗衣整理房间，做的事情可真不少。

能说说你从中得到的收获吗？

（做事明确先后顺序，要同时做的同时做，节省时间；要珍惜时间，合理安排时间。

）

（五）介绍数学资料（华罗庚）

合理安排时间可以提高工作效率，这也是一种数学方法。

这种合理安排时间提高效率的数学方法是我国著名的数学家华罗庚教授，在生命的后20年里，用全部精力推广和应用的“优化法”。

（介绍华罗庚）

《优化•烙饼问题》教学设计

一、教学目标

（一）过程与方法

1．通过简单的事例，使学生理解三张饼的最佳烙饼方法。

2．在解决问题的过程中，使学生认识到解决问题策略的多样性，渗透解决问题最优方案的意识。

（二）情感态度和价值观

使学生感受到数学在日常生活中的广泛应用，尝试用数学的方法解决生活中的简单问题。

二、教学重难点

教学重点：

使学生能从解决问题的多种方案中寻找出最优方案，初步体会优化的思想，形成优化的意识。

教学难点：

寻找出解决问题的最优方案，形成优化的意识，提高解决实际问题的能力。

　　三、教学准备

课件、圆片等

四、教学过程

（一）情境创设，揭示课题

师：

请大家猜猜老师的平时业余爱好有哪些？

（出示老师在厨房里烙饼的情境）

师：

厨房里会有什么数学问题呢？

引出：

“每次只能烙两张饼，两面都要烙，每面3分钟。

”

师：

根据以上信息请同学们独立思考如何烙一张饼？

两张饼？

各需要多长时间？

【设计意图】从简单入手，通过烙一张与两张饼的时间对比，使学生充分认识到在同时能够烙两张饼的锅里，一次烙一张饼在时间上是显得多么的浪费，为下一个环节“三张饼“的最优化探究作好铺垫。

（二）探究新知

1．实践操作，探求策略

（1）探究双数饼

师：

“烙1张饼要用多少时间呢？

”

生：

6分钟。

师：

“烙2张饼最少要用多少时间呢？

怎样烙？

”

生：

“还是6分钟。

把两个饼一起放进锅里,先烙正面,再烙反面。

”

师：

“如果烙4张饼最少要用多少分钟？

怎样烙？

”

生1：

先烙2张，用6分钟，再烙两张，6分钟，两个6分钟共12分钟。

生2：

烙1次用3分钟，4张饼共8个面，每次两个面，共烙4次，4×3=12分“6张呢?

8张呢?

请你思考一下，把你的方法在表1里写一写。

交流方法。

小结：

当饼的个数是双数时,怎么计算时间？

所需时间与烙2个饼所需时间有什么关系？

教师小结：

“刚才我们都是每次烙两个饼，前两个饼的两面都烙熟后，再烙后两个饼。

【设计意图】抓住重点词“同时”“节省时间”，渗透优化的思想。

通过老仪仗兵让学生进行比较，明白“同时烙两张”会“节省时间”，从而初步感知“优化的思想”。

（2）探究单数饼

师：

“现在要烙3张饼，最少要用多少时间呢？

怎样烙？

”

【预设】

如有学生提出反对意见：

“不对！

烙3个饼不应该是12分钟，只要9分钟。

”

师：

“你为什么认为只要9分钟？

”

生：

“如果像他这样烙，在烙第三个饼的时候，锅的一半位置是空着的，这不浪费了时间吗？

我把前两个饼烙熟一面后，马上换上第三个继续烙；然后将取出的那一个放回锅里和第三个一起烙另一面。

锅就不会有空位，所以只要9分钟。

”

①合作探究

师：

“你们听明白他的意思了吗？

这种方法是不是行得通呢？

大家动手试一下吧！

为便于操作，建议各小组在试验中给每个饼编号、并记录烙饼步骤及所需时间。

”

（如没有学生想出这种最佳的方法，教师可以让学生小组讨论然后汇报。

）

②交流汇报，请一个小组上台用“饼”演示。

③用课件小结：

第一次：

烙1、2号饼的正面，用3分钟。

第二次：

把2号饼暂时取出，把3号饼放入，烙1号饼的反面和3号饼的正面，又用3分钟。

第三次：

取出1号饼，放入2号饼，烙2、3号饼的反面，用3分钟。

一共用9分钟。

师：

这种烙法为什么会节省时间呢？

我们注意了充分利用锅，不让它有空的时候，所以节省了时间，今天我们研究的就是怎样合理安排时间，板书课题。

【设计意图】如何尽快地烙三张饼，是本节课的难点。

这里通过让学生自己去动手试一试，烙一烙，说一说的方法，让学生认识到尽量不让锅空着才是最优方案。

使学生在实践中感悟到解决问题策略的多样化与方法的合理性。

④探究单数饼计算时间方法

师：

“那么烙5个饼你打算怎么烙？

先烙几张？

再烙几张？

最少要用多少时间呢？

生：

先烙2张用6分钟，再烙3张用9分钟，一共15分钟。

师：

烙7个饼呢？

……”自己试着写一写，同桌互相说一说。

交流汇报。

师：

“当饼的个数是单数时,所需时间有什么规律？

怎么烙？

”

【预设】

生1：

“只有烙1个饼时锅才空着一部分，而烙两个以上的饼都有可通过合理安排始终不让锅里出现空位。

所以每增加一个饼，时间只增加3分钟。

”

生2：

“实际上烙2张也好，3张也好，都是为了使这口锅在烙饼时一直不会有空位。

”

师总结：

为了能节省时间，我们要最大限度的利用时间和空间。

【设计意图】以两三个饼的最优化方法为基础，拓展“4、5、6、7“甚至更多的最优化方案，这里完全放手让学生去研究发现规律，进一步体现了学习的

（四）总结

今天我们学习了怎样合理安排时间，说说学习感受。

解决问题的方法很多，我们要善于思考，找到最好的方法，提高做事的效率。

【设计意图】此环节中“今天你有什么收获吗？

”这个问题的提出，主要是想培养学生整理、归纳的意识和习惯，提高学好数学的自信心。

《优化•田忌赛马》教学设计

一、教学目标

（一）知识与技能

学生通过简单的事例，能初步体会对策论方法在解决实际问题中的应用。

（二）过程与方法

在活动中让学生认识到解决问题策略的多样性，形成寻找解决问题最优方案的意识，提高学生解决问题的能力。

（三）情感态度和价值观

感受数学在日常生活中的广泛应用，尝试用数学的方法来解决实际生活中的简单问题，初步培养学生的应用意识和解决实际问题的能力。

二、教学重难点

教学重点：

经历探索“最佳对策”的过程。

教学难点：

初步理解“最佳对策”的原理。

三、教学准备

课件、扑克牌等

四、教学过程

（一）情境创设，揭示课题

师：

你们平时都玩哪些游戏？

1．玩扑克牌，比大小。

游戏规则：

双方每次各出一张牌比大小，由学生先出第一张牌，比大小采用三局两胜制。

（1）教师出示两组扑克牌，分别是3、5、7和4、6、8。

师：

你选择哪一组牌和老师比大小？

学生选4、6、8这组牌时：

（生先出，教师根据学生的出法一一对应出牌：

4—5、6—7、8—3）

学生选3、5、7这组牌时：

（生先出，教师根据学生的出法一一对应出牌：

4—5、6—7、8—3）

师：

为什么老师总能赢呢？

这就是老师应用了数学中的对策问题，今天我们就来学习有关“对策问题”。

板书课题：

对策问题。

【设计意图】不仅可以让学生在轻松的氛围中进入新课的学习，还激发了学生的兴趣，又为例3的学习作了很好的铺垫。

可以使学生感受数学在生活中的广泛应用。

（二）提出问题，探索新知

师：

古时候的人们就懂得运用对策使自己取胜了，“田忌赛马”的故事就蕴涵了这样的问题。

1．讲田忌赛马的故事。

（课件播放）

师：

你知道孙膑用了什么对策让田忌转败为胜的吗？

师：

听了这个故事，你有什么感受？

2．自主探索，合作求知

师：

是不是田忌一定要用孙膑这种策略才能赢齐威王呢？

想验证一下吗？

师：

表格验证，介绍填表方法

【设计意图】通过填表验证的活动来得出最优策略完成学习任务，在活动中把对策论的思想方法渗透给学生。

在情境中“学”，在解决问题中“悟”，从而提高学生的思维能力。

可以使学生感受数学在生活中的广泛应用。

师：

同学们，齐威王的三个等级的马都要比田忌的略强一些，田忌的上、中、下三个等级的马分别于齐威王的进行搭配，三局两胜。

搭配时，要有顺序，做到不重复、不遗漏。

（1）学生填表，探讨田忌所有可能采取的策略。

（2）汇报交流，验证田忌赛马最优策略的唯一性。

师：

填完表格，你发现齐威王一共赢了几次，田忌又赢了几次，田忌只有怎样才能赢？

（3）小结：

田忌要想获胜要有什么条件？

①要让齐威王先出。

②用齐上――田下，齐中――田上，齐下――田下这样的策略才能赢。

【设计意图】在活动中让学生认识到解决问题策略的多样性，形成寻找解决问题最优方案的意识，提高学生解决问题的能力。

学生的思维有序了。

（三）巩固练习

（一）基本练习：

1．P106做一做

2．解决实际问题

我们学校下个星期举行跳绳比赛，我们班和四

（2）班对阵：

比赛规则是每班选派3名选手，三局两胜。

师：

你们觉得我们班在比赛之前应该做些什么？

利用怎样的策略获胜的可能性大？

（必须知道每位选手的大致成绩，这样才能合理的利用对策获取胜利）

课件出示资料：

四（3）班代表队四

（2）班代表队

李明105个/分齐航110个/分

徐青90个/分王娜95个/分

贾梦婷60个/分李萌75个/分

师：

请同学们帮助我排兵布阵，如何才能战胜四

（2）班？

师：

现在你明白刚开始时咱们玩牌时，老师总能赢的秘密吗？

（将最大的牌对对方最小的牌，从而获取另两场比赛的胜利。

）

【设计意图】让学生排兵布阵畅谈自己的经验，使学生更加深刻体会到数学和生活的密切联系，从而把活动推向了高潮，很好地培养了学生全面思考问题的习惯。

（四）总结收获

通过今天的学习，你有哪些收获？