《三乘法-数学阅读计算工具的演变》教案

教材信息出版社北京师范大学出版社教材名称义务教育课程标准实验教科书数学册名四年级上单元名称三乘法教案名称三乘法-数学阅读计算工具的演变科目数学年级四年级学期上课题数学阅读计算工具的演变课型新授课总课时数1课时序数教材分析教学内容：教材以图文结合的形式介绍了计算工具的演变过程。从远古时代的石子计数，到中国人发明算盘，直至现在世界上运算最快的计算机，通过这些材料旨在让学生了解计算工具发展的过程，了解这些工具出现的意义和对人类发展起到的重要价值，感受到数学对人类社会发展起着重要的作用，体会数学文化价值。编写特点：学习本课时，教师除了让学生自己读懂教材中呈现的材料外，还适当地向学生介绍一些算筹、算盘等方面的知识。教学目标知识与技能：了解计算工具的演变过程，体会数学的文化价值。过程与方法：在了解计算工具的演变过程中，体会计算工具的发明与不断进步，无论对数学科学还是对人类文明的发展都起着重要的作用。情感态度与价值观：使学生了解古往今来的劳动人民的伟大创举。教学重点了解计算工具的演变过程。教学难点体会数学的文化价值。教学策略通过自主阅读的方式获取信息，全班交流。借助课件演示和教师的讲解，让学生了解计算工具的演变过程。教学准备教学用的ppt课件。教学过程序号教学环节教学活动教学目的应用的素材资源1课堂导入创设情境，谈话引入。师：在两千多年以前，我国古代的人们就开始利用比较简单的计算工具进行计算了。到了今天，计算工具已经发生了翻天覆地的变化，这节课我们就来了解一下计算工具的演变过程。通过情境的创设，激发学生学习的积极性，以谈话引入教学可以使课堂气氛轻松起来。2课堂讲授1独立阅读，交流学习。1．学生独立阅读，从教材中获取信息。2．互相交流，让学生用自己的话概括说一说计算工具的演变过程和发展趋势。3．师：计算工具是计算时所用的器具或辅助计算的实物。人们从数学产生之日，便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。因此，计算和计算工具是息息相关的。通过独立阅读和互相交流让学生初步了解计算工具的发展历程，通过教师的小结让学生明白计算工具的不断进步和发展是与计算息息相关的。3课堂讲授2“穿越历史”，了解计算工具的演变过程。【出示课件】师：计算工具在几千年的时间里经历了各个不同的发展阶段，每种工具都独具匠心，都是人类智慧的结晶。计算工具随着人类社会的快速发展，计算的复杂程度也不断更新发展。下面就让我们一同穿越历史，了解计算工具的发展历程吧。结绳计数。中国古代最早的记数方法是结绳。所谓结绳计数，就是在一根绳子上打结来表示事物的多少。比结绳计数稍晚一些，古代的劳动人民又发明了契刻计数的方法，即在骨片、木片或竹片上用刀刻上口子，以此来表示数目的多少。在中国历史上，结绳计数和契刻计数的方法大约使用了几千年时间，到新石器时代的晚期，才逐渐地被数字符号和文字计数所代替。算筹。到了两千年前的春秋时代就出现了“算筹”。古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的小棍子，一般长为13～14cm，径粗0．2～0．3cm，多用竹子制成，也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的，大约二百七十几枚为一束，放在一个布袋里，系在腰部随身携带。需要计数和计算的时候，就把它们取出来，放在桌上、炕上或地上都能摆弄。别看这些都是一根根不起眼的小棍子，在中国数学史上它们却是立有大功的。用算筹进行计算是人们把对抽象的数的运算转化为对具体的物的操作。算盘。到公元前5世纪时，中国人发明了算盘，并广泛应用于商业贸易中，算盘被认为是最早的计算机，并一直使用至今。算盘在某些方面的运算能力要超过目前的计算机，它体现了中国人民的智慧。算盘是在阿拉伯数字出现前广为使用的计算工具，现存的算盘形状不一、材质各异。一般的算盘多为木制，长方形木框内排列一串串等数目的算珠，中有一道横梁把珠分隔上下两部分，上半部分每个算珠代表5，下半部分每个算珠代表1。算盘的算珠形式有两种：上半部两算珠、下半部五算株（传统“一斤十六两”进制），还有上半部一算珠，下半部四算株（使用十进制）。算盘一般只用拇指、食指和中指拨珠，三个手指的基本分工（口诀）是：拇指拨下珠向上靠梁，食指拨下珠向下离梁，中指拨上珠靠梁和离梁。对于“上一下四”的算盘，两个手指的基本分工（口诀）是： 食指拨上珠向下靠梁， 食指拨上珠向上离梁， 食指拨下珠向下离梁， 拇指拨下珠向上靠梁。用算盘进行计算的特点是把算法“口诀”化，大大提高了计算速度。通过带领学生“穿越历史”展开了解计算工具演变过程的奇妙旅程，让学生在身临其境的状态下开展学习，了解中国计算工具的衍生过程，更好的激发学习兴趣和学数学的热情。《数学阅读计算工具的演变》课件（1）.ppt4课堂讲授3师：除中国外，其他国家亦有各式各样的计算工具的发明。【出示课件】1．加法器。1642年，法国哲学家兼数学家布莱斯·帕斯卡发明了第一台真正的机械计算器——加法器，全名为滚轮式加法器。当初发明它的目的是为了帮助父亲解决税务上的计算。加法器有6个轮子，分别代表着个、十、百、千、万、十万等。顺时针拨动轮子，就可以进行加法计算，而逆时针则进行减法计算，其原理和手表很相像，这是第一台机器演算的工具，算是计算机的开山鼻祖了。加法机是计算工具史上的一大发明，它的出现标志着人类开始使用机器进行计算。2．差分机。1822年，英国科学家巴贝奇发明了差分机，专门用于航海和天文计算。这是最早采用寄存器来存储数据的计算机，体现了早期程序设计思想的萌芽。

这台差分机从设计到制造完成，花费了整整十年。它可以处理3个5位数，计算精度达到6位小数。3.第一台电子计算机。1946年2月，世界上第一台电子计算机在美国宣告诞生，简称埃尼阿克（ENIAC）研制成功，承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成，总工程师埃克特当时年仅24岁。ENIAC全长30.48米，宽1米，占地面积170平方米，30个操作台，相当于约10件普通房间的大小，重达30吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。它包含了17468个真空管，7200个水晶二极管，1500个中转，70000个电阻，10000个电容，1500个继电器，6000多个开关，每秒执行5000次加法或400次乘法，是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。4．微机。1971年1月，英特尔公司的霍夫研制成功世界上第一块4位微处理器芯片英特尔4004，标志着第一代微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始。同年11月，英特尔推出MCS-4微型计算机系统，其中4004包含2300个晶体管，尺寸规格为3mm×4mm，计算性能远远超过当年ENIAC5．现在世界上运算最快的计算机每秒可运算1000万亿次，原来需要几十年时间运算的题目，现在只需要1秒就可以完成，这真是计算工具的创举！师：然而这些只是计算工具演变过程的一个缩影，更多的知识需要大家在未来的学习中不断寻找，当然大家也可以利用计算工具—微机去搜集这方面的资料！通过对西方计算工具的衍生过程的介绍，使学生对计算工具发展有了更全面的认识。5课堂小结师：计算工具在几千年的时间里经历了不同的发展阶段，每种工具都凝结着人类的智慧。种类繁多的计算工具不断发展，而计算机的出现使其他计算工具黯然失色，然而计算机真的是计算工具的终结吗？这个答案没有人知道，也许有一天，也许就是我们在座的某一个同学，说不定就会开启另一个计算机领域的伟大创举呢！让我们拭目以待。以猜想、激励的结课激发学生学习数学、超越历史的美好愿望。板书设计计算工具的演变结绳计数加法器中国算筹差分机算盘