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視頻標(biāo)簽:知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),神奇的幻方
所屬欄目:綜合實(shí)踐及通用技術(shù)優(yōu)質(zhì)課
視頻課題:高二綜合實(shí)踐活動(dòng)-考察探究活動(dòng)5.關(guān)注知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)《探尋神奇的幻方》山東
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高中綜合實(shí)踐活動(dòng)-考察探究活動(dòng)5.關(guān)注知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)《探尋神奇的幻方》山東
《探尋神奇的幻方》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、課標(biāo)分析
綜合實(shí)踐活動(dòng)是《普通高中課程方案(實(shí)驗(yàn))》中規(guī)定的八大學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的一個(gè)獨(dú)立的學(xué)習(xí)領(lǐng)域,由國(guó)家設(shè)置并制訂指導(dǎo)綱要、地方教育行政部門進(jìn)行指導(dǎo)與管理、學(xué)校進(jìn)行課程資源開發(fā)并組織實(shí)施的綜合性活動(dòng)課程,它是與其它學(xué)科課程并列而不是從屬或依附于學(xué)科的一門國(guó)家必修課程。普通高中綜合實(shí)踐活動(dòng)課程包括研究性學(xué)習(xí)、社區(qū)服務(wù)、社會(huì)實(shí)踐等三個(gè)科目。
綜合實(shí)踐活動(dòng)倡導(dǎo)以問(wèn)題解決為中心的學(xué)習(xí),通過(guò)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行獨(dú)立的、持續(xù)研究的過(guò)程,發(fā)展學(xué)生探究的興趣,培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力;獲得參與研究、社會(huì)實(shí)踐和服務(wù)社會(huì)的能力;學(xué)會(huì)分享、尊重與合作;養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;增強(qiáng)服務(wù)社會(huì)的意識(shí)和關(guān)注社會(huì)的責(zé)任心與使命感。基于這樣的認(rèn)識(shí),綜合實(shí)踐活動(dòng)更強(qiáng)調(diào)對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的解決和對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用,更關(guān)注解決問(wèn)題的實(shí)踐過(guò)程及由此產(chǎn)生的豐富多彩、生動(dòng)鮮活的體驗(yàn)。學(xué)生們?cè)趯?duì)自己感興趣的問(wèn)題“親歷實(shí)踐、深度探究”以及接觸社會(huì)和服務(wù)社會(huì)的過(guò)程中,必將有利于形成自己和諧、健康、積極、主動(dòng)、創(chuàng)新的素質(zhì)結(jié)構(gòu),并最終會(huì)促進(jìn)實(shí)現(xiàn)他們獨(dú)具特色的全面發(fā)展的進(jìn)程。
綜合實(shí)踐活動(dòng)的總目標(biāo)是通過(guò)加強(qiáng)學(xué)生與生活的聯(lián)系、學(xué)校與社會(huì)的聯(lián)系,獲得親身參加實(shí)踐的積極體驗(yàn)和豐富經(jīng)驗(yàn),激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情,形成對(duì)自然、社會(huì)、自我的內(nèi)在聯(lián)系的整體認(rèn)識(shí),培養(yǎng)他們積極的生活態(tài)度和正確的人生觀,加強(qiáng)對(duì)自然、社會(huì)、自我的責(zé)任感,形成從生活中主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并獨(dú)立地解決問(wèn)題的態(tài)度和能力;發(fā)展實(shí)踐能力,發(fā)展對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用和創(chuàng)新能力;養(yǎng)成合作、分享、積極進(jìn)取等良好的個(gè)性品質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
二、教材分析
本次活動(dòng)是高二第二學(xué)期開展的一次綜合與實(shí)踐,以古老的幻方知識(shí)為引子,在學(xué)生已有知識(shí)的基礎(chǔ)上,探尋三階幻方的特征,通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐、探究、合作交流等方式,著重在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“從特殊到一般”的研究方法,引導(dǎo)學(xué)生在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上與同學(xué)進(jìn)行合作交流,從生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出問(wèn)題,解決問(wèn)題,積累經(jīng)驗(yàn)。
三、學(xué)情分析
學(xué)生的認(rèn)知條件決定了本次活動(dòng),幫助學(xué)生在問(wèn)題串引導(dǎo)下綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題,對(duì)解決問(wèn)題的方法和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行反思,從中感受對(duì)學(xué)生而言,一種全新的以自主探究為特色的學(xué)習(xí)方式. 課堂活動(dòng)的目的是促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)現(xiàn),為理性的東西提供直觀素材,在綜合實(shí)踐中往往提出一個(gè)問(wèn)題比解決問(wèn)題更重要,源自學(xué)生中間的問(wèn)題更能撥動(dòng)他們彼此的思維之弦。
四、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能
1.借助字母表示數(shù)、探索規(guī)律揭示幾種簡(jiǎn)單的三階幻方的本質(zhì)特征;體驗(yàn)探索規(guī)律與幾種簡(jiǎn)單的三階幻方本質(zhì)特征的內(nèi)在聯(lián)系;
2.能夠快速對(duì)含有具體數(shù)字的不完整幻方進(jìn)行補(bǔ)充,掌握幻方的形成和相等關(guān)系的一般性描述,推廣到其他奇數(shù)階和偶數(shù)階幻方的完成規(guī)
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律及方法;
過(guò)程與方法
1.在幻方規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、幻方之間關(guān)系的探索過(guò)程中,形成初步的研究體驗(yàn),獲得一些發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn),提高能力;
2.學(xué)會(huì)自主發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題,逐步形成搜集、分析和利用信息以及解決問(wèn)題等多方面的探究能力和表現(xiàn)能力;
3.學(xué)會(huì)交流和分享研究信息、創(chuàng)意及成果,發(fā)展樂(lè)于合作的團(tuán)隊(duì)精神和合作技能。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.借助洛書、楊輝幻方等史料,幫助學(xué)生感受祖國(guó)文化的博大精深,增強(qiáng)民族自豪感,激發(fā)他們將民族瑰寶進(jìn)一步發(fā)揚(yáng)光大的信心和決心;
2.在完成幻方的過(guò)程中體會(huì)堅(jiān)持、耐心、合作才能共贏的理念,經(jīng)歷研究探索的實(shí)踐過(guò)程,獲得切身體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn),形成善于質(zhì)疑、樂(lè)于探究、努力求知的積極態(tài)度和情感。
教學(xué)重點(diǎn):探尋三階幻方本質(zhì)特征,能夠快速對(duì)含有具體數(shù)字的不完整幻方進(jìn)行補(bǔ)充,推廣到其他奇數(shù)階幻方的完成規(guī)律及方法。
教學(xué)難點(diǎn):三階幻方規(guī)律的探索總結(jié)。 五、教法學(xué)法
1.啟發(fā)研討法:采用“問(wèn)題情境——建立模型——解析、講解——探討研究——拓展與應(yīng)用”的模式展開教學(xué)。
2.情境教學(xué)法:充分聯(lián)系當(dāng)代電視教育節(jié)目、中國(guó)古代文化,增加教學(xué)過(guò)程中的德育教育,利用媒體教學(xué)課件等豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)資源,讓
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學(xué)生動(dòng)手操作和自主參與。
3.問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法:精心設(shè)計(jì)各種問(wèn)題,調(diào)動(dòng)全體學(xué)生積極參與,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生自覺主動(dòng)的學(xué)習(xí)。
4、合作探究法:利用同桌之間或小組合作,開展學(xué)習(xí)探究活動(dòng),在探究過(guò)程中,使學(xué)生的思維得到發(fā)散,潛能得到發(fā)揮,生生之間的思維得到融合、交叉、提煉和升華,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的合作精神,感受合作的快樂(lè)。
六、教學(xué)過(guò)程 (一)課前準(zhǔn)備
【學(xué)生活動(dòng)】查閱資料(提前一周布置)查閱相關(guān)資料,了解幻方的有關(guān)知識(shí)。
【設(shè)計(jì)意圖】課前安排學(xué)生通過(guò)上網(wǎng)等方式查閱資料,了解幻方的有關(guān)知識(shí),使學(xué)生對(duì)幻方有更深入、更全面的了解. (二)創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)興趣
【教師活動(dòng)】通過(guò)播放風(fēng)靡大江南北的的大型智慧類節(jié)目《最強(qiáng)大腦》的一小段視頻,展示參賽者完成不可思議的七階立體幻方,引起學(xué)生興趣,到底什么是幻方?如何制作完成幻方?由視頻展開一個(gè)小游戲:用數(shù)字1-9制作一個(gè)最簡(jiǎn)單的幻方。
【學(xué)生活動(dòng)】觀看視頻,參與小游戲比賽,最快的同學(xué)到黑板展示結(jié)果。其他學(xué)生檢驗(yàn)結(jié)果的正確性。
【教師活動(dòng)】及時(shí)點(diǎn)評(píng),表?yè)P(yáng)以上2位同學(xué),鼓勵(lì)其他同學(xué),提醒通過(guò)本節(jié)課的探究學(xué)習(xí),大家都能快速完成,你也能成為“最強(qiáng)大腦”。
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【設(shè)計(jì)意圖】以學(xué)生熟悉的電視類節(jié)目引入,更貼近生活,容易引起學(xué)生興趣,而且七階立體幻方的難度如此之大,增加了學(xué)生對(duì)幻方的好奇心,通過(guò)小游戲,讓學(xué)生親身嘗試制作幻方,從而意識(shí)到不得要領(lǐng)做事情事倍功半。進(jìn)而引入課題。 (三)學(xué)生展示,結(jié)識(shí)幻方
【教師活動(dòng)】由游戲展示引入課題,引導(dǎo)學(xué)生指出研究新事物的一般方法:是什么,為什么,做什么,怎么做。介紹幻方的概念,一般地,一個(gè)n行n列的正方形方格中,每一橫行、每一豎列和對(duì)角線上的數(shù)字和都相等,這樣的數(shù)字方陣稱為n階幻方.教師強(qiáng)調(diào)幻和是研究幻方的最重要的要素。
(問(wèn)題1)算出右圖中各橫排、豎列及對(duì)角線上數(shù)字的和,看看它是不是一個(gè)幻方. [來(lái)源:Z#xx#k.Com]
【學(xué)生活動(dòng)】三組代表展示交流課前收集到的資料,包括幻方的起源故事與發(fā)展、幻方的實(shí)際應(yīng)用及幻方的分類種數(shù),其他組補(bǔ)充提問(wèn)。起源故事:據(jù)說(shuō)夏禹治水時(shí),在黃河支流洛水中浮現(xiàn)出一只大烏龜,背上有一個(gè)很奇怪的圖形,古人認(rèn)為是一種祥瑞,預(yù)示著洪水將被夏禹王徹底制服。后人稱之為"洛書",即現(xiàn)在的三階幻方.
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洛書 三階幻方
【教師活動(dòng)】教師可以適時(shí)補(bǔ)充,進(jìn)一步完善幻方的發(fā)展與應(yīng)用、分類及歷史上幾個(gè)特殊的幻方,對(duì)學(xué)生的展示進(jìn)行總結(jié),表示肯定與鼓勵(lì),同時(shí)根據(jù)學(xué)生搜集展示資料的情況,指出學(xué)生們?cè)谒鸭Y料整理資料方面的欠缺,進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生搜集資料的方法,特別是專業(yè)性比較強(qiáng)的資料該如何查找,并希望在下次的活動(dòng)中能有所改善。
【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)幻方,增強(qiáng)內(nèi)心研究幻方的迫切性。通過(guò)簡(jiǎn)介有關(guān)幻方古今內(nèi)外的奇聞趣事,增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感、激發(fā)對(duì)幻方的研究興趣;通過(guò)學(xué)生的展示,鍛煉學(xué)生搜集、分析和利用信息以及解決問(wèn)題能力和學(xué)會(huì)交流和分享研究信息表現(xiàn)能力。 (三)探究三階幻方,總結(jié)規(guī)律
【教師活動(dòng)】根據(jù)學(xué)生的交流我們發(fā)現(xiàn)幻方的種類太多,我們今天就從最簡(jiǎn)單的三階幻方開始研究,以洛書和學(xué)生展示的游戲結(jié)果為觀察點(diǎn)思考以下問(wèn)題:
探究在三階幻方中,
(1)如果把和相等的每一組數(shù)分別連線,這些連線段會(huì)構(gòu)成一個(gè)怎樣的圖形?描述你得到的圖形有什么特點(diǎn)?
(2)你能否改變上述幻方中數(shù)字的位置,使它們?nèi)匀粷M足你發(fā)現(xiàn)的那些
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相等關(guān)系嗎?
(3)在你構(gòu)造的幻方中,最核心位置是什么?有沒(méi)有“成對(duì)”的數(shù)?這是一般規(guī)律嗎?你能證明它嗎?
(4)在你構(gòu)造的幻方中,每條線上的三個(gè)數(shù)的和與中間數(shù)有什么關(guān)系? (5)你還有什么新的發(fā)現(xiàn)和疑問(wèn)?
【學(xué)生活動(dòng)】思考并討論以上問(wèn)題,小組長(zhǎng)安排分工,記錄展示。 【教師活動(dòng)】教師及時(shí)總結(jié)與補(bǔ)充,追問(wèn)規(guī)律的原因,引導(dǎo)不能只看表面現(xiàn)象,要探究事物本質(zhì),規(guī)律形成的原因。最后教師通過(guò)微視頻補(bǔ)充性質(zhì)4.
對(duì)于問(wèn)題(3)5為何必須放在中間?如果學(xué)生解釋不清,可以借助小學(xué)學(xué)過(guò)的簡(jiǎn)易方程給出精妙的解釋:如圖,由于每列的和,以及每條對(duì)角線的和都是15,所以兩條對(duì)角線的和與第二列的和相加得45,其中
x出現(xiàn)3次,第一、三行的數(shù)均各出現(xiàn)一次,故: 3x+2×15=3×15,從而x=5。
對(duì)于問(wèn)題(4)教師可提示:每行、列、對(duì)角線上的數(shù)字和是多少?如果設(shè)中間的數(shù)是x,你能得到哪些關(guān)于x的式子?
【設(shè)計(jì)意圖】借助對(duì)洛書及學(xué)生在游戲中展示的幻方的深入觀察分析,體會(huì)其中蘊(yùn)含的圖形上的變換,引發(fā)思索和質(zhì)疑,引導(dǎo)學(xué)生探究規(guī)律形成的原因,把握事物本質(zhì),知其然更要知其所以然。 (四)形成結(jié)論,學(xué)以致用
【學(xué)生活動(dòng)】嘗試一:把該三階幻方填完整,并展示簡(jiǎn)單解釋完成思路。
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嘗試二:用下列數(shù)- 4,- 3,-2,-1,0 ,1 ,2 ,3 ,4構(gòu)成三階幻方。
學(xué)生解釋思路,并指出答案不唯一,用剛才探究總結(jié)的數(shù)學(xué)方法比較麻煩。
【教師活動(dòng)】教師引導(dǎo)有沒(méi)有其他的方法構(gòu)造三階幻方?有的學(xué)生課前搜集資料時(shí)可能預(yù)習(xí)到了,如果學(xué)生沒(méi)有其他的方法,那么教師介紹楊輝法、羅伯法等構(gòu)成三階幻方的方法,體現(xiàn)了古代人們的聰明智慧。
楊輝法口訣:九子斜排,上下對(duì)易,左右相更 ,四維挺出.
羅伯法口訣:1 居上行正中央,依次斜填切莫忘,上出框界往下寫,右出框時(shí)左邊放,重復(fù)便在下格填,出角重復(fù)一個(gè)樣。
【學(xué)生活動(dòng)】重新用新方法做嘗試二:用下列數(shù)構(gòu)成3個(gè)三階幻方. (1)- 4,- 3,-2,-1,0 ,1 ,2 ,3 ,4. (2) 2 ,4 ,6 ,8 ,10 ,12 ,14,16,18. (3) 3,5,7 ,9,11,13,15, 17,19.
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第1 題
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思考:各組的9個(gè)數(shù)與原來(lái)9個(gè)數(shù)有什么關(guān)系? 這9個(gè)數(shù)可以由原來(lái)9個(gè)數(shù)怎么變過(guò)來(lái)?進(jìn)行規(guī)律總結(jié)與方法總結(jié):
(1)幻方中每一個(gè)數(shù)加、減同一個(gè)數(shù)字,所得方格仍是幻方. (2)幻方中每一個(gè)數(shù)同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù),所得方格仍是幻方. (3)幻方中每一個(gè)數(shù)先擴(kuò)大相同的倍數(shù),再同時(shí)增加另一個(gè)數(shù)所得方格仍是幻方.
【設(shè)計(jì)意圖】不同的方法適用于不同的題型,生活中也是如此,我們要選擇適合我們的最優(yōu)方案,掌握了方法,才能正確選擇.設(shè)置多角度的實(shí)踐機(jī)會(huì),對(duì)洛書幻方進(jìn)行變式,幫助學(xué)生在實(shí)踐中形成對(duì)三階幻方的感性認(rèn)識(shí),對(duì)逐步顯現(xiàn)的規(guī)律不斷加深感悟,從而關(guān)注怎樣去表達(dá)方法的本質(zhì). (五)知識(shí)拓展
幻方的神奇還遠(yuǎn)不止于此,通過(guò)介紹富蘭克林八階幻方產(chǎn)生的對(duì)稱的神奇的線陣圖,以及根據(jù)十六階幻方所創(chuàng)造出的精美圖形,展示幻方的神奇。沿用十九大的精神就是要想實(shí)現(xiàn)偉大夢(mèng)想,必須進(jìn)行偉大斗爭(zhēng),我們的探究之路還很遙遠(yuǎn). (五)課堂小結(jié),教師寄語(yǔ)
學(xué)生談收獲的知識(shí)及方法。 教師寄語(yǔ):
1.在學(xué)習(xí)或生活中要善于觀察、善于發(fā)現(xiàn)、善于提出問(wèn)題,更要善于解決問(wèn)題.
2.學(xué)習(xí)不能僅局限于課本,課本之外有一個(gè)廣闊的世界等著我們?nèi)ヌ剿?
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3.每位同學(xué)都是 “不一般的人”,只要你自信,只要你勤奮,敢想敢做。 習(xí)大大說(shuō)新時(shí)代屬于每一個(gè)人,每一個(gè)人都是新時(shí)代的見證者、開創(chuàng)者、建設(shè)者.希望同學(xué)們勇往直前,探索不止,下一個(gè)最強(qiáng)大腦就是你! (六)布置課后探究任務(wù)
1.若用一個(gè)正方形框在月歷中任意框住9個(gè)日期數(shù),這9個(gè)數(shù)能否構(gòu)成三階幻方呢?怎樣的數(shù)可以呢?
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2.以四階幻方為例,研究偶階幻方的特征,查閱偶階幻方的構(gòu)成方法,并試著畫出更多的陣線圖。
以上問(wèn)題請(qǐng)大家課后以小組為單位進(jìn)行探索、討論,下周課上進(jìn)行匯報(bào)、交流。 (七)板書設(shè)計(jì)
探尋神奇的幻方
1.幻方的概念 是什么 2.幻方的發(fā)展與應(yīng)用 搜集資料的方法 為什么 3.幻方的分類 怎么做 4.幻方的性質(zhì) 5.如何構(gòu)造幻方
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