数学阅读 中国古代数学家杨辉 (教案)-2025-2026学年三年级下册数学西南大学版
《数学阅读 中国古代数学家杨辉》教学设计
一、教学内容与课标要求
表1 课程标准内容要求与解读分析
内容要求 |
杨辉是南宋杰出的数学家、数学教育家,祖籍钱塘(今浙江杭州),与秦九韶、李冶、朱世杰并称 “宋元数学四大家”。他曾担任地方行政官员,为政清廉,足迹遍及苏杭一带,始终致力于数学研究与普及。杨辉著述丰富,留下《详解九章算法》《日用算法》等五种二十一卷数学著作,其中后三种合称为《杨辉算法》,流传至朝鲜、日本等国。他最广为人知的贡献是在著作中记载并推广了 “开方作法本源图”,即后世所称的 “杨辉三角”。此外,他还总结了乘除捷算法,系统研究纵横图(幻方),提出 “习算纲目” 指导数学学习,其成果既贴近生活实用,又蕴含深刻数学思想,是中国古代数学的宝贵遗产。 |
二、教学目标与教学重难点
了解杨辉的生平背景与主要数学成就,知晓 “杨辉三角” 的由来及基本形态。
能通过观察、猜想、验证,发现杨辉三角的简单规律,提升观察和归纳能力。
感受中国古代数学的智慧与魅力,激发数学学习兴趣和民族自豪感。
教学重难点
重点:掌握杨辉三角 “两端为 1、中间数等于上方两数之和” 的核心规律,了解杨辉的主要数学贡献。
难点:从不同角度观察并表述杨辉三角的规律,初步体会数形结合的数学思想。
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三、教学过程
(一)情境导入:数字三角的奥秘 同学们,在数学的世界里,有许多奇妙的图形和规律等待我们探索。今天老师带来一个特别的数字排列,大家看看它长什么样: 1 1 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 1 这个看起来像金字塔的数字三角,藏着千年的数学智慧,它的名字叫 “杨辉三角”。名字里的 “杨辉”,就是我们今天要认识的中国古代大数学家。这个三角数阵不仅样子特别,里面还藏着好多有趣的规律,古人用它来解决复杂的数学问题,甚至影响了全世界的数学发展。今天,我们就一起走进杨辉的数学世界,解锁这个数字三角的奥秘。 (二)认识数学家杨辉:南宋的数学达人 1. 杨辉是谁? 杨辉生活在南宋时期,老家在今天的浙江杭州。他不只是一位数学家,还曾经做过地方行政官员,为官清廉,经常走到百姓中间。当时的社会商业发达,人们在买卖货物、丈量田地的时候,需要大量的数学计算。杨辉看到大家在计算时遇到的困难,就下定决心研究简便的计算方法,还把自己的发现写成了书,让更多人能学会实用的数学知识。 2. 杨辉的数学成就 杨辉一生留下了很多数学著作,加起来有五种二十一卷,就像一套完整的数学百科全书。其中最有名的是《详解九章算法》和《杨辉算法》。在这些书里,杨辉记录了很多了不起的数学发现: 他总结了 “相乘六法”“九归口诀” 等简便算法,让复杂的乘除法变得简单,就像我们现在用的简便运算技巧一样,大大提高了计算速度。 他是世界上第一个系统研究 “纵横图”(也就是我们说的幻方)的数学家,还给出了多种幻方的构造方法,打破了幻方的神秘色彩。 他编写了 “习算纲目”,相当于给初学者制定的数学学习计划,这在古代数学教育史上是非常重要的文献。 |
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而杨辉最广为人知的贡献,就是记载并推广了 “开方作法本源图”,也就是我们今天说的杨辉三角。这个数阵看似简单,却蕴含着深刻的数学规律,成为了世界数学史上的经典模型。 (三)探秘杨辉三角:数字里的规律 1. 杨辉三角的 “前世今生” 可能有同学会好奇,这个三角数阵是杨辉发明的吗?其实,最早发现这个数阵的是北宋数学家贾宪,他把它叫做 “开方作法本源图”,用来解决开平方、开立方的数学问题。但贾宪的著作后来失传了,多亏杨辉在自己的《详解九章算法》里完整地记录了这个数阵,还详细说明了它的用法,才让这个宝贵的数学成果保存下来,流传至今。后来,人们为了纪念杨辉的贡献,就把这个数阵叫做 “杨辉三角”。 有趣的是,在欧洲,直到几百年后才有数学家帕斯卡发现了同样的数阵,所以欧洲人把它叫做 “帕斯卡三角”。这说明,中国古代的数学成就早就走在了世界前列,这是我们中华民族的骄傲。 2. 动手探究:杨辉三角的基本规律 现在,我们就一起来动手探索杨辉三角的规律。请同学们拿出练习本,跟着老师一起画一画、填一填。 首先,我们写出杨辉三角的前几行: 第一行:1 第二行:1 1 第三行:1 2 1 第四行:1 3 3 1 第五行:1 4 6 4 1 请大家仔细观察,先看看每一行的数字有什么特点? 观察发现 1:每一行的开头和结尾都是数字 1。不管是第一行只有 1 个 1,还是后面几行有多个数字,两端的数字永远是 1,这是杨辉三角最明显的特点。 观察发现 2:中间的数字是怎么来的?我们看第三行的数字 2,它在第二行两个 1 的下面;第四行的 3,分别在第三行 1 和 2 的下面;第五行的 6,在第四行 3 和 3 的下面。大家试着算一算:1+1=2,1+2=3,3+3=6。原来,中间的每个数字都等于它上方两个相邻数字的和! |
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