人教版数学六年级下册七桥问题与一笔画
纳西族服饰-感动中国十大人物颁奖词
《一笔画问题》教学设计
石家庄市东风西路小学
史林博
教学目标:
知识技能
1、让学生体会用数学知识解决问题的方法。
2、通过实际问题抽象出点、线的过程,使学生对点、线有进一步的认识。
过程与方法:
1、生活中的许多问题,可以用数学方法解决,但首先要通过抽象化和理想化建
立数学模型。
2、通过“一笔画”的数学问题,解决实际问题。
情感态度价值观
1、通过探究“一笔画”的规律的活动,锻炼学生克服困难的意志及勇于发表见
解的好习惯。
2、通过“一笔画”问题及其结论的了解,扩大学生知识视野,激发学生学习兴
趣。
教学重点:运用“一笔画”的规律,快速正确地解决问题。
教学难点:探究“一笔画”的规律。
教学过程:
[引入]
第一
次,第一次和同学们一起上课一起学习,你们以前在这里上
过课吗?上过几次?是吗,那说明你们是非常
非常优秀的,你叫什么名
字?
我想大家对“签名”这个词一定都不陌生,拿起笔,刷
刷几下,
一个彰显个性的签名就产生了。大家听说过穆罕默德吗?伊斯兰教创
始人。据说这穆罕
默德他不识字,那么大一人物经常要签主席令之类
的文件啊,得签字吧?咋签?于是就以这个图形作为他
的签名。如果
是你要画这个图形,你打算用几笔画成?人家穆罕默德每次签名都只用一笔。
这类“一笔画”问题中最著名的当属“哥尼斯堡七桥问题”了。
一、展示问题引入新课
1、介绍七桥问题
故事发生在18世纪风景秀丽的哥尼斯堡,城中有一条河,河的中间有两个
小岛,河的两岸与两岛之间共建有七座桥,(停顿,数桥)城中的居民经常沿河
过桥散步,不知
从什么时候起,脚下的桥梁触发了人们的灵感,一个有趣的问题
在居民中传开了(停,递话筒):谁能够
一次走遍所有的7座桥,而且每座桥都
只通过一次?最后是否仍能回到出发点?
2、同学实验:我估计大家都特想试试?试试吧(同学们多次试验均不成功)
3、问题提出后,很多人对此很感兴趣,纷纷进行试验,但在相当长的时间里,
始终未能解决。最后,人
们只好把这个问题向那个年代最伟大的数学家欧拉提出,
请他帮助解决。
(设计意图:通过故
事的形式把问题引出来,一方面激发学生的学习兴趣,另一方面也可以让
学生感受到他们今天探讨的课题
就是当年困扰千百人的问题,这样可以增进学生的求知欲。
接着让学生通过对七座桥的观察,在图上试走
等活动,留给学生一个悬念,为后面的探究活
动埋下伏笔,同时也把学生的求知欲望推上了一个高潮。)
二、简介欧拉,分析问题
1、我们来认识一下欧拉。
欧拉是迄今为止,世界上最伟
大的四位数学家之一,另外三位分别是亚里士
多德、牛顿和高斯。高斯曾说。。。。。。
今天我们就重温欧拉研究之路,希望能对你更好地了解数学这门学问有所帮
助。
2、
公元1737年,欧拉接到了“七桥问题”。他心里想:先试试看吧。第一
次尝试宣告失败,第二次换一
种走法再次宣告失败,接着第三次。。。。。。
欧拉连试了好几种走法都不行,这问题可真不简单!他
算了一下,走法很
多,共有7×6×5×4×3×2×1=5040(种)。
好家伙,这样一
种方法,一种方法试下去,腿都累细了也未必能得到答案.
他想:不能这样呆笨地试下去,得想别的方法
。
3、建立数学模型
聪明的欧拉终于想出一个巧妙的办法。他认为:人们关心的只是一次不
重复
地走遍这七座桥,而并不关心岸的长短和岛的大小,因此,岛和岸都可以看作一
个点,(下
桥在岸上走两步再上另一座桥,岸可以看成桥与桥之间的点)而桥则
可以看成是连接这些点的一条线。这
样,七桥问题就转化为能否一笔画成的问题
了。若能一笔画成这个图形,就可以一次走遍七座桥,否则不
能。
(设计意图:了解欧拉利用几何的抽象化和理想化来观察生活,建立了准确的数学模型。)
三、活动探究
1、明确研究目的
什么样的图形能够一笔画?
欧拉没有一下子得出结论,他通过研究首先排除了什么样的图形不能一笔画
2、同学们快速判断下面哪些图形不能够一笔画
像图2、图3、图5这样各部分连在一起的图形,叫做连通图。(板书:连通图)
能一笔画的图形必须是连通图,一笔画的基础。
3、是不是所有的连通图都能一笔画呢? <
br>每幅图形是由若干条线(或者线段或者曲线等)组成的,能否一笔画和组成图形
的这些线的数量有
关?答案是无关。接下来,他又花了大量的图来进行进一步的
研究,发现了构成所有的图形的交点,不是
奇点就是偶点。
让我们先来了解这两个新概念。
①有奇数条边相连的点叫奇点。如:
● ● ●
②有偶数条边相连的点叫偶点。如:
●
●
跟进练习:辨别奇、偶点
(设计意图:让学生充分理解这三个概念为下面探究规律做准备。)
4、小组合作探究
下面请你也做做实验,认真观察分析比较这些图形,看看能不能像欧拉那样
研究出结果?
观察下列图形,完成统计表
图形
奇点个数
偶点个数
能否一笔画
明确要求:
咱们观察下列图形同时,还需要你在统计表中完成每幅图的奇点个数,偶点个数以及能否一笔画,可以写能、不能也可以用√×。我们以小组合作的形式来完
成这项研究。
(1)、小组合作试验,填好试验单
(2)、小组汇报试验单
可以一笔画的图形有图1 2 3 6 7,和你们的研究结果相同吗?奇偶的个数呢?
(3)、议一议:能够一笔画的图形有什么特点?不知刚才你们有没有得出结论?
和你周围的同学议一议:能够一笔画的图形有什么特点?
4、汇报研究结果,总结一笔画规律
(1)板书:奇点的个数是0或2的连通图。
(2)老师整理了一下奇点的个数是0的图形,他们在一笔画时,起点和终点有什
么特点?
谁愿意到前边来画一画? 把起点圈起来,终点也作个标记 .
换一个起点可以吗?
当奇点个数是0的时候,一笔画时起点和终点有什么特点?
可任选一点为起点,起点和终点为同一点。
板:此起此终
(3)当奇点个数是2的时候,一笔画时起点和终点有什么特点?
谁来里画一画?
起点一定是其中的一个奇点,终点一定是另一个奇点。
板:此起彼终
5、小结:谁能归纳一下:我们应该如何来判断一幅图能否一笔画?
现在给你一幅图,你会判断他能否一笔画吗?如何判断?
6、(1)根据你的发现规律现在你能解决七桥问题了吗?
因为奇点个数为4,所以七桥问题
不能一笔画,也就是说,不能不重复地走过所有的七
座桥,再回到出发点。
(2)我们再来看看穆罕默德的签名有多少奇点?
四、课堂练习
一笔画在生活中有哪些应用呢?老师收集了一些和大家一起分享。
1、一辆洒水车要给某城市
的街道洒水,街道地图如下:你能否设计一条洒水
车洒水的路线,使洒水车不重复地走过所有的街道,再
回到出发点?(指名二人
说不同路线,为什么洒水车可以不重复地走过所有的街道,最后再回到出发点?
)
超市
小广场
文具店
电器城
菜市场服装城 2、下图是一个公园的平面图,能不能使游人走遍每一条路不重复?入口和出
口又应设在哪儿?(能
给大家解释一下吗?)
E
●
●
G
3、甲乙两个邮递员去送信,两人同时出
发以同样的速度走遍所有的街道,甲从
A点出发,乙从B点出发,最后都回到邮局(C点)。如果要选择
最短的线路,谁
先回到邮局? (A?有不同意见吗?师:我就不同意是A先回到邮局)
(设计意图:知识来源于生活,通过学以致用,把在
探究活动中学到的知识又服务日常生活
之中。在此设置三道练习题,让学生分析问题及解决问题的能力在
此得到升华,同时也增强
数学的趣味性。)
五、小结
今天我们研究的七
桥问题与一笔画等你们上了初中会去更加深入地去学习,
到时候会学习为什么只有奇点个数时0或2连通
图才能一笔画,当然课下你也可
以试着自己先去研究一下,等你上了高中还会继续研究欧拉定理,等你们
上了大
学,有机会还会去研究拓扑学,这个拓扑学正是欧拉通过研究七桥问题,开创的
数学一个
新的分支——图论与几何拓扑。
实话实说,今天我们一起研究的内容并不是我们冀教版课本里的内容,
他只
是人教版六年级下册95页的一点点课外延伸的内容而已。不认真找恐怕都找不
到。这么一
点点内容我们研究了一节课,你觉得有用吗?通过今天的学习,你有
没有什么感触也好、体会也好或者收
获跟大家一起分享一下?
我们了解了欧拉对一笔画问题的解决方法,图论的起源,他启示我们:只要善于用数学的眼光、方法去观察事物,分析问题,就能把生产、生活中的某些
问题转化为数学问题
,并用数学方法来处理和解决。
我们今天学习欧拉的成果不应是单纯把它作为数学游戏,重要的是应该
知
道他怎样把一个实际问题抽象成数学问题。研究数学问题不应该为“抽象而抽
象”,抽象的目
的是为了更好的、更有效的解决实际产生的问题,欧拉对“七桥
问题”的研究就是值得我们学习的一个样
板。
《七桥问题》教学反思
《七桥问题》是一个实验与探究的课题。
这节课有两个重点:一是实验,二
是探究。所以在刚开始展示题目时,就让学生反复实验,最终仍是不能
一次不重
复地走过七座桥。然后,引出欧拉对七桥问题的建模,把实际问题转化成“一笔
画”的
数学问题,并让学生体会到转化的数学思想以及从具体到抽象的思想。生
活中的许多问题,可以用数学方
法解决,但首先要通过抽象化和理想化建立数学
模型。本节课的两个重要目标:1、通过探究“一笔画”
的规律的活动,锻炼学
生克服困难的意志及勇于发表见解的好习惯。2、通过“一笔画”问题及其结论<
br>的了解,扩大学生知识视野,激发学生学习兴趣。
我们今天学习欧拉的成果不应是单纯把它作
为数学游戏,重要的是应该知
道他怎样把一个实际问题抽象成数学问题。研究数学问题不应该为“抽象而
抽
象”,抽象的目的是为了更好的、更有效的解决实际产生的问题,欧拉对“七桥
问题”的研究
就是值得我们学习的一个样板。在参与观察、实验、猜想、证明等
活动中发展演绎推理能力,培养学生观
察问题、提出问题、分析问题、解决问题
的科学探究能力,养成认真勤奋、独立思考、合作交流、反思质
疑的学习习惯,
形成严谨求实的科学态度。
反思课堂中的不足: 第一,学生在一张
图表中探究能一笔画成的图形的特点
规律还是有点儿难。可以将所有图形统计完成后,在进行能一笔画的
单项整理,
以便更好地发现一笔画规律。第二,缺乏趣味性,以及师生的互动。实际应用练
习中
,多为居民小区平面图或公园路线图,让学生设计一个既不重复又不遗漏的
路线。看上去,情境创设合情
合理,因为在成人的思维中,这样效率最高,自然
也就是最优化的设计。但孩子却不这样想,为什么“既
不重复又不遗漏”?他可
能对此不感兴趣,至少在他没能理解其中的意义时,他是不会充
分投入进去的。
可以改成这样设计的,用一笔画画出了一匹马的图案或其他学生感兴趣的图案等
更能够吸引学生的活动,激发学生的学习热情。
教无定法,不断改进,力争精益求精。