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辗转相除法和更相减损术. 单位:佛山市顺德区容山中学. 执教者:李巧婵. 辗转相除法和更相减损术. 教材分析. 教法分析. 教学过程. 学法指导. 板书设计. 教学反思. 一、教材分析. 学情分析. 本节课的教授对象是高一学生,他们已经具备一定的数学基础和编程能力, 能够熟练使用 TI 图形计算器。 这种计算器具有数据处理功能、函数功能、图形功能、简单编程功能和进行一些数理实验功能,具有很好的交互性。
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辗转相除法和更相减损术 单位:佛山市顺德区容山中学 执教者:李巧婵
辗转相除法和更相减损术 教材分析 教法分析 教学过程 学法指导 板书设计 教学反思
一、教材分析 学情分析 本节课的教授对象是高一学生,他们已经具备一定的数学基础和编程能力, 能够熟练使用TI图形计算器。 这种计算器具有数据处理功能、函数功能、图形功能、简单编程功能和进行一些数理实验功能,具有很好的交互性。 3年前,我校参与人教社“高中数学与信息技术整合”的实验与研究课题,获得了 “优秀TI实验学校与实验员”的称号。
一、教材分析 教材的地位和作用 本节课是人教版必修三第一章《算法初步》第三节《算法案例》的第一课时,作为案例课,在整章中既是算法的总结,又是一个提升。教材突出了数学的人文价值,又为学生提供了探索算法的平台。
一、教材分析 教学目标 知识与技能目标: 1.理解两种方法蕴含的数学原理,能根据这些原理进行算法分析; 2. 能根据已学知识设计完整的程序框图和程序语句。 过程与方法目标: 比较两种方法在算法上的区别,体会算法与TI计算器相结合的学习过程,初步掌握把算法转化成程序语句的一般步骤。 情感与德育目标: 1. 体会中国古代数学对世界数学发展的贡献; 2. 培养学生探究能力; 3. 培养理性的精神和动手实践的能力。
一、教材分析 教学重点难点 重点:探索用辗转相除法和更相减损术求最大公约数的方 法。 难点:把两种方法转换成程序框图和程序语句。
二、教法分析 • 教材处理:依照学生对新知接受和理解的认知规律,特将教材内容的教学顺序变更。 • 教学方法:探究式教学。 • 教学手段:主要工具是TI图形计算器。
三、学法指导 在教学过程中,遵循“课堂教学要以学生的发展为本”,注意启发学生自主性学习,引导学生实践数学思维的过程,自得知识,自觅规律,自悟原理,主动发展思维。
四、教学过程 “努力营造学生在教学活动中独立自主学习的时间和空间,使他们成为课堂教学中重要的参与者与创造者,落实学生的主体地位,促进学生的自主学习和探究。” 温故知新 自主探究 巩固内化 课堂小结
7 63 49 9 7 7 112 63 16 9 7 175 112 25 16 7 287 175 41 25 温故知新 引例:求下列各组中两数的最大公约数: (1)63和49 (2)112和63 (3)175和112 (4)287和175 不但让学生发现了最大公约数的一个重要性质,也为引入新课埋下伏笔。 49和63的最大公约数是7。 63+49 112 和63的最大公约数是7。 175和112的最大公约数是7。 175-112 63 和112的最大公约数是7。
自主探究 例1:求8251和6105的最大公约数。 8251-6105=2146 6105-2146=3959 3959-2146=1813 2146-1813=333 1813-333=1480 1480-333=1147 1147-333=814 814-333=481 481-333=148 333-148=185 185-148=37 148-37=111 111-37=7 74-37=37 故37是所求最大公约数。 =(a+b)和a(或b)的最大公约数 探求算法步骤 a和b的最大公约数 =(a-b)和a(或b)的最大公约数 大数化小数 8251+6105 15356 = 和6105的最大公约数 8251和6105的最大公约数 = 和6105的最大公约数 8251-6105 2146
- - - = = = 自主探究 例1:求8251和6105的最大公约数。 8251-6105=2146 6105-2146=3959 3959-2146=1813 2146-1813=333 1813-333=1480 1480-333=1147 1147-333=814 814-333=481 481-333=148 333-148=185 185-148=37 148-37=111 111-37=7 74-37=37 故37是所求最大公约数。 8251 6105 2146 探求算法步骤 6105 2146 3959 3959 2146 1813 以较大的数减去较小的数,接着把所得的差与较小的数比较,再以大数减小数,继续这个步骤,直到所得的数相等为止。这个等数就是最大公约数。
- - - = = = r=m - n m = n n = r - = r=n? 否 是 自主探究 例1:求8251和6105的最大公约数。 8251-6105=2146 6105-2146=3959 3959-2146=1813 2146-1813=333 1813-333=1480 1480-333=1147 1147-333=814 814-333=481 481-333=148 333-148=185 185-148=37 148-37=111 111-37=7 74-37=37 故37是所求最大公约数。 8251 6105 2146 设计程序框图 探求算法步骤 6105 2146 3959 3959 2146 1813 这种方法是反复执行大数减小数,直到减数与差相等停止的循环结构。 m n r n=m 反复执行大数减小数 r=n
- - - = = = 否 m<n? 是 - = t = m m = n n = t 自主探究 例1:求8251和6105的最大公约数。 8251 6105 2146 设计程序框图 探求算法步骤 6105 2146 3959 3959 2146 1813 这种方法是反复执行大数减小数,直到减数与差相等停止的循环结构。 m n r n=m 大数化小数 r=n
开始 INPUT "m="; mINPUT "n="; nIF m < n THENt = mm = nn = tEND IFr = m - nWHILE r <> nIF n < r THENt = nn = rr = tEND IF m = nn = rr = m – nWEND PRINT n END 自主探究 输入两个正整数n,m n>m? 编写程序语句 t=n n=m m=t 通过学生合作交流,相互完善,在自主探索中理解知识的形成过程。 r= m - n n=r m=n r=n? 输出最大公约数n 结束
自主探究 TI编程验证 TI图形计算器在这里起到了“手持电脑”的作用,它帮助学生树立学习编程的自信心,提高学习算法的兴趣。
自主探究 更相减损术 可半者半之,不可半者,副置分母子之数,以少减多,更相减损,求其等也,以等数约之。 总结算法步骤 这种跨学科的学习,让学生为中华上下五千年的灿烂文明而感到骄傲,增强了他们的民族自豪感。
自主探究 辗转相除法 例2:求840与1764的最大公约数。 1764-840=924 924-840=84 840-84=756 756-84=672 672-84=588 588-84=504 504-84=420 420-84=336 336-84=252 252-84=168 168-84=84 所以,84是它们的最大公约数。 总结算法步骤 1764-840×2=84 1764=840×2+84 840=84×10+0 840-84×10=0
r=m MOD n 否 m = n m<n? 是 n = r t = m r=0? 否 是 m = n n = t 自主探究 辗转相除法 第一步:用大数除以小数; 第二步:除数变成被除数,余数变成除数; 第三步:重复第一步,直到余数为0。 1764=840×2+84 840=84×10 总结算法步骤 设计程序框图 带余除法 大数化小数
开始 输入两个正整数n,m n>m? t=n n=m m=t r= m MOD n n=r m=n r=0? 输出最大公约数n 结束 自主探究 INPUT “m=”;m INPUT “n=”;n IF m<n THEN t=n n=m m=t ENDIF r=m MOD n WHILE r<>0 r=m MOD n m=n n=r WEND PRINT m END 编写程序语句
自主探究 辗转相除法 TI编程验证
自主探究 辗转相除法 如果两个数有最大公约数A,那么这两个数,以及这两个数的差,还有大数除以小数的余数,必然都是A的倍数。所以当最后两个数刚好能整除时,较小的数就是最大公约数。 欧几里德
巩固内化 分别用更相减损术和辗转相除法求下列两数的最大公约数,并用TI图形计算器验证结果。 (1)228与1995 (2)5280与12155 练习是学生掌握知识,形成技能,发展智力的重要手段。让学生学有所得,体验到成功的喜悦。
课堂小结 (1)算法具有通用性,可以解决一类问题; (2)解决同一类问题,可以有不同的算法,但是计算的效率是不同的,应该选择高效的算法; (3)算法的种类虽多,但三种逻辑结构可以有效地表达各种算法。 这一环节引导学生对学习内容进行梳理,将知识系统化、条理化、网络化,对在获取新知中体现出来的数学思想方法策略进行反思,从而加深对知识的理解。
五、板书设计 更相减损术和辗转相除法 例1:求8251和6105的最大公约数。 例2:求840和1764的最大公约数。 练习:分别用辗转相除法和更相减损术 求下列各组中两数的最大公约数。 (1)228与1995 (2)5280与12155 小结:算法的多样性; 算法的高效性; 三种逻辑结构表达算法。 数学指导思想:大数化小数 减法化除法 未知向已知探求
六、教学反思 • 教材原有的顺序为先引入辗转相除法再讲更相减损术,我将教材顺序作了调整,这种调整更加符合学生的认知规律,也更好地体现了化归思想。 • 在课堂教学设计中,从设置情景、提出问题,到动手操作、交流,直至归纳得到结论,整个过程学生不仅探索了求最大公约数的两种方法——辗转相除法和更相减损术,更重要的是经历了知识的形成过程,掌握了一种分析问题、解决问题的方法,积累了数学活动经验,这将有利于学生更好地理解数学,应用数学。 • 本节课的设计体现了以知识为载体、以培养学生的思维能力为重点的探索性教学模式。TI图形计算器在整个教学过程中起到了探索验证的作用,使得学生的学习效率和积极性提高。教师以探究任务引导学生自学自悟的方式,为学生提供了自主合作探究的舞台,营造了思维驰骋的空间。
谢谢大家!请多指教! 佛山市顺德区容山中学 李巧婵 Email:chanchanster@gmail.com