自行车里的数学

《自行车里的数学》教学设计

南定中学王海通

教材分析：

综合应用课—《自行车里的数学》是课标实验版小学数学六年级下册中在第三单元“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；变速自行车的能变化出多少种速度。

教学理念：

数学是对客观世界数量关系和空间关系的一种抽象。可以说生活中处处有数学。《数学课程标准》中指出：“数学教学是数学活动，教师要紧密联系学生的生活环境，从学生的经验和已有的知识出发，创设生动的数学情境……。”在新一轮课程改革的实施过程中，“数学生活化”问题受到越来越多的教育工作者的关注和肯定。《数学课程标准》明确要求“使学生感受数学与生活的密切联系，从学生已有的生活经验出发，让学生亲历数学过程。”在生活中，数学无处不在，小到日常购物，大到航空航天工程等数据的处理。学生学习数学是“运用所学的数学知识和方法解决一些简单的实际问题的，必要的日常生活的工具。”引导学生把所学知识联系，运用于生活实际，可以促进学生的探索意识和创新意识的形成，培养学生初步的实践能力。

新课程标准数学教材突出了数学与实际生活的联系，许多教学内容都建立了形象的生活情境，以帮助学生更好地学习数学，应用数学。《自行车里的数学》就是让学生运用所学的圆、排列组合、比例等知识来解决生活中常见的有关自行车里的实际问题。在传授数学知识和训练数学能力的过程中，教师要自然而然地注入生活内容，引导学生学会运用所学知识为自己生活服务。这样的设计，不仅贴近学生的生活水平，符合学生的需要心理，而且也给学生留有一些瑕想和期盼，使他们将数学知识和实际生活联系得更紧密。让数学教学充满生活气息和时代色彩，真正调动起学生学习数学的积极性，培养他们的自主创新能力和解决问题的能力。

教学目标：

1、掌握自行车行进原理，即当总齿数一定，齿轮齿数与转的圈数成反比例。

2、让学生运用所学的圆、排列组合、比例等知识解决实际问题。

3、让学生经历“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，获得用数学解决问题的解题思考方法。

教学重难点：自行车行进原理，即当总齿数一定，齿轮齿数与转的圈数成反比例。

教学难点：前齿轮转一圈，后齿轮转（前齿轮齿数÷后齿轮齿数）圈。

教学过程

每日一练：

1.自行车外胎直径71cm,滚动一周,自行车前进多少m? 滚动三周呢?

2.机械有大小两个齿轮,大齿轮48齿,小齿轮16齿.

(1)大齿轮转动30周,小齿轮转动多少周?

(2)小齿轮转动30周,大齿轮转动多少周?

(3)齿轮的齿数与转动的周数成比例吗?成什么比例?

建立数学模型

当总齿数一定时，齿轮的齿数与转动的圈数成反比例

即：齿轮的齿数×转动的圈数=总齿数

一、新课导入：

1、猜谜语。“一匹马儿真正好，没有尾巴没有脚，不喝水来不吃草，骑上它就满街跑。” (打一交通工具)【谜底】自行车

2、介绍自行车的相关知识。（1）种类（2）涉及的数学问题

师：同学们，我们学数学用数学，生活中处处有数学，你看我们这自行车里就有许多数学知识。今天我们就一起研究自行车里的数学

3、揭示课题：自行车里的数学

二、新课教学：

1、了解自行车的结构和行进原理

师：同学们，谁知道自行车是怎么行进的？（学生讨论、回答。）

生：靠车把推动的。

生：靠车轮流动的。

生：靠脚踏推动齿轮转动，齿轮带动车轮前进的。

师：齿轮是怎样带动车轮的？请同学们仔细观察。（教师转动脚踏，让学生仔细观察。）通过学生观察回答，教师总结提出结论：

①脚趾蹬一圈，前齿轮转一圈，

②链条跟着前齿轮转动，后齿轮跟着链条转动，后轮跟着后齿轮转动。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。前齿轮转多少齿，后齿轮也转多少齿。

③后齿轮转一圈，车轮转一圈。

[教学时，密切联系学生的生活实际，从学生的生活经验和已有知识出发，引导学生开展观察、操作、推理等活动，获得基本的数学知识和技能。]

2、研究普通自行车的速度与内在结构的关系

讨论：有人说：蹬一圈车轮就转一圈，走的路即是车轮的一周周长，你认为对吗？

①提出问题

师：我们刚才了解了自行车行进的原理，哪么谁知道脚踏噔一圈，自行车能走多远呢？

②分析问题

让学生以小组为单位，讨论研究解决问题的立案。

方案1：蹬一圈，量一下就知道了。

[通过直接测量来解决问题，但误差较大]

方案2：通过车轮的周长乘上后齿轮转的圈数来计算蹬一圈自行车走的距离。

师：怎样知道前齿轮转一圈，后齿轮转多少圈呢？怎么办？（学生再观察、讨论）

③建立数学模型

原理：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

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）

④求解：

例题1、

⑴如果前齿轮齿数为48，后齿轮齿数为19，车轮直径为71cm，那么蹬一圈能走多少米？

⑵如果前齿轮齿数为26，后齿轮齿数为16，车轮直径为66cm，那么蹬一圈能走多少米？

⑤汇报交流

师：蹬同样的圈数，哪辆自行车走的最远？对比⑴⑵你发现了什么规律？

总结：蹬一圈自行车走的距离与车轮直径、前、后齿轮的比值有关。

[这个问题让学生以小组为单位，讨论、研究解决问题的方案，使学生充分经历“分析问题—建立数学模型—求解”的解决问题的基本过程。教师在注意班上同学的不同思路，通过适当的引导，帮助学生建立相应的数学模型。而在数学教学中，引导学生积极思考，主动与同伴合作，积极与他人交流，也可提高学生运用数学知识解决实际问题的信心。]

3、研究变速自行车能变化出多少种速度。

师：通过我们刚才的观察、研究，我们了解了自行车蹬一圈所走的路程等于自行车车轮的周长×（前齿轮的齿数∶后齿轮的齿数）。车轮大小不变时，前后齿轮的齿数的比值越大，蹬一圈自行车走距离就越远，速度也就越快。而为适应各种需要，人们还发明了变速自行车。

师：老师这辆变速自行车，有2个前齿轮和6个后齿轮，它能变化出多少种速度呢？

学生讨论交流，完成书本第67页的表格，并回报情况。

师：蹬同样的圈数，哪种组合使自行车走的最远？

结论：蹬同样的圈数，前后齿轮的齿数的比值越大，自行车走的最远。

[这是生活中常见问题，通过解决这类问题，可培养学生综合运用所学知识，解决实际问题的能力。在教学过程中，教师充分利用学生身边的生活现象引入数学知训，会使学生对数学有一种亲近感，感到数学与生活同在，并不神秘。而且，也会激起学生探求新知的强烈愿望。]

4、知识拓展：

让学生自己提出一些自行车里的数学问题并解决它。如，让学生按由远到近（蹬同样的圈数，使车走距离）的顺序，将各种组合排序；如何使这辆变速自行车能变化出12种不同的速度等等。

5、理论与实践相结合：我们找来几辆前后齿轮齿数比值不同的自行车，进行实践。结果发现：比值越小的越省力，比值越大的越费力。

[这样不仅可以使学生了解数学与生活的广泛联系，还可以培养学生从不同的角度发现实际问题中所包含的数学信息的能力。]

三、归纳总结：

通过今天的学习，我们发现了自行车里运用到我们学过的哪些数学知识？（圆的周长、排列组合、比例等）你明白了什么道理？

[使学生初步认识数学与人类生活的密切联系及对人类历史发展的作用，是人们生活、劳动和学习不可缺少的工具，从而增进对数学的理解和学好数学的信心，达到用数学知识服务于生活的目的。]

四、布置作业：

1、一辆自行车的车轮直径是0.7米，前齿轮有48个齿，后齿轮有16个齿，蹬一圈自行车前进多少米？

2、一辆前齿轮有28个齿，后齿轮有14个齿，蹬一圈自行车前进5米。求自行车的车轮直径。（保留两为小数）

3、前齿轮齿数为32，后齿轮齿数为16，车轮直径为60cm，你能算出蹬一圈，它能走多远吗？小明家距离学校大约500米，从家到学校至少要蹬多少圈？

五、板书设计