内容正文:
找最大公因数 教学设计
教学目标:
(1)数学的眼光:通过观察数的因数关系,理解公因数和最大公因数的意义,初步建立数感,感知数学知识的结构联系。
(2)数学的思维:通过探索找两个数公因数的过程,掌握列举法,培养有序思考、逻辑推理能力,养成不重复、不遗漏的思考习惯。
(3)数学的语言:能用数学语言描述公因数和最大公因数的概念,通过列举法清晰表达找公因数的过程,能运用所学知识解决简单的实际问题。
教学重难点:
(1)重点: 经历用列举法、集合图等方法找两个数公因数的过程,理解公因数与最大公因数的含义,发展有序思考能力和数感,初步建立 “因数关系解决实际问题” 的模型意识(如切割等长小段的问题情境)。
(2)难点: 运用列举法(按顺序不重复、不遗漏)找出两个数的全部因数,并用集合圈或短除法直观呈现 “公因数” 的形成过程,避免因无序思考导致的错误,培养严谨的思维习惯与数据意识。
教学准备:
(1)多媒体设备(含投影仪、电脑等,用于播放教学课件)。
(2)教学课件(包含 “张叔叔切割钢管” 情境图、12 和 18 的因数列举、集合圈图示、短除法步骤等教学内容)。
(3)黑板及粉笔(用于板书关键步骤和公式,如因数分解、公因数推导过程)。
教学方法:
情境创设法、自主探究法、合作交流法、直观演示法、归纳总结法、分层练习法
教学过程:
一、导入新课(复习铺垫,激活旧知)
(1)复习找一个数的全部因数
教师活动:
师:同学们,上节课我们学习了 “找一个数的全部因数”,还记得我们是怎么找的吗?比如求 18 的因数,我们可以用“一对一对找” 的方法:1×18=18,2×9=18,3×6=18,所以 18 的因数有 1、2、3、6、9、18。现在老师这里有一道新的题目,大家试着用这种方法独立完成,注意按顺序写,别漏了哦!(出示题目:“24 的全部因数有哪些?请你按从小到大的顺序写在练习本上。”)
学生活动:
(学生开始书写,教师巡视,发现有学生写 “1×24=24,2×12=24,3×8=24,4×6=24”,也有学生用除法 “24÷1=24,24÷2=12,24÷3=8,24÷4=6”,教师特别关注是否有学生按顺序找因数,比如有的学生会漏写 “4” 或 “6”。约 2 分钟后)
教师活动:
师:时间到!谁愿意分享一下 24 的全部因数?
生 1:24 的因数有 1、2、3、4、6、8、12、24。我是用乘法找的,一对一对写,没有重复。
师:非常好!能说说你是怎么保证不重复的吗?
生 1:我先从 1 开始,1×24=24,然后 2×12=24,3×8=24,4×6=24,这样每一对的第一个数都比第二个数小,就不会重复啦。
师:说得太对了!(板书 24 的因数:1、2、3、4、6、8、12、24)那如果是求一个更大的数,比如 36 的因数,我们还能用这种方法吗?
生(齐):能!
师:看来大家对 “找一个数的因数” 掌握得很扎实。
(2)引出新课,明确目标
师:刚才我们复习了找一个数的因数,那如果有两个数,它们的因数之间会有什么联系呢?比如,李奶奶想把一块长 24 米、宽 18 米的长方形菜地分成同样大小的正方形地块,而且没有剩余,她应该怎么分?每块正方形地块的边长最长是多少米?这节课,我们就来学习与因数有关的新知识 ——找两个数的最大公因数。
二、探究新知(层层递进,解决问题)
(1)任务一:找出 24 和 18 的全部因数
情境引入:
师:我们先回到李奶奶分菜地的问题,要分成同样大小的正方形且无剩余,正方形的边长必须是 24 和 18 的共同因数,对吗?(学生点头)那我们需要先分别找出 24 和 18 的全部因数,再看看它们共同的因数有哪些,最后找到最大的那个。
学生活动:
师:请大家拿出练习本,用自己喜欢的方法(乘法或除法)找出 24 和 18 的全部因数,写的时候注意按顺序排列。(学生开始操作,教师巡视,发现部分学生用 “列举法”,有的用 “除法”,还有的会先列出较小数的因数再对照较大数的因数。教师走到一位学生身边,轻声提示:“你用的是‘先找 24 的因数,再看 18 的因数里有没有’的方法,这种方法也很好哦!”)
分享交流:
师:谁愿意展示一下 24 的因数?
生 1:24 的因数是 1、2、3、4、6、8、12、24。我用乘法找的,1×24=24,2×12=24,3×8=24,4×6=24,按顺序写下来就不会漏了。
师:非常棒!那 18 的因数呢?
生 2:18 的因数是 1、2、3、6、9、18。我用除法找的,18÷1=18,18÷2=9,18÷3=6,18÷6=3,后面的商和前面重复了,所以就写到 6 为止。
师:说得很清楚!(板书 24 的因数:1、2、3、4、6、8、12、24;18 的因数:1、2、3、6、9、18)现在我们有了两个数各自的因数,接下来该做什么呢?
(2)任务二:找出 24 和 18 的公因数
师:我们需要从 24 的因数和 18 的因数中,找出 “共同拥有” 的数,也就是它们都有的因数。请大家观察黑板上的两组数,圈出 24 和 18 都有的因数。(学生开始圈数,教师巡视发现有的学生圈出 “1、2、3、6”,有的学生先在 24 的因数里逐个看 “18 的因数里有没有”,比如 “1 在 18 的因数里有,2 也有,3 也有,4 在 18 的因数里没有……”)
师:好,时间到!谁来说说你们圈出的数是什么?
生 3:我们圈出的是 1、2、3、6。因为 24 的因数里有 1、2、3、6,18 的因数里也有这几个数。
师:非常好!这些数就是 24 和 18 的 “公因数”—— 两个数共有的因数。那 “公因数” 是什么意思呢?(引导学生理解:两个数共同拥有的因数,就叫它们的公因数。)
(3)任务三:认识最大公因数
师:在这些公因数中,最大的是哪一个?
生(齐):6!
师:为什么是 6 呢?我们看看,1、2、3、6 中,6 是不是最大的?
生 4:是!因为 6 比 3、2、1 都大,而且6 既是 24 的因数,也是 18 的因数。
师:对!我们把公因数中最大的那个数,叫做这两个数的 “最大公因数”。所以 24 和 18 的最大公因数是 6。
(4)任务四:用集合圈和短除法表示公因数与最大公因数
①集合圈法:
师:除了列举法,我们还可以用 “集合圈” 来更直观地表示两个数的因数和公因数。(课件出示集合圈图:左边椭圆写 “24 的因数”,右边椭圆写 “18 的因数”,中间重叠部分标 “公因数”)大家看,左边椭圆里的数是 24 独有的因数,右边椭圆里的数是 18 独有的因数,中间重叠的部分就是它们的公因数。(学生观察后)
生 5:重叠部分正好是 1、2、3、6,和我们找的公因数一样!
师:没错,这样用集合圈能一眼看出两个数的 “独有的因数” 和 “共有的因数”,是不是更清楚了?
②短除法:
师:除了集合圈,我们还可以用 “短除法”快速求最大公因数。(课件演示短除法过程:先用 24 和 18 的最小公因数 2去除,得到商 12 和 9;再用 12 和 9 的最小公因数 3去除,得到商 4 和 3;此时 4 和 3 只有公因数 1,停止除法。)
师:短除法的步骤是这样的:先写两个数,然后画一条短除号,用它们的“公有质因数”去除(比如 24 和 18 的公有质因数是 2),得到的商写在下面;再用新的商的公有质因数去除(12 和 9 的公有质因数是 3),直到商只有公因数 1 为止。
师:短除法的结果就是所有除数的乘积 ,即 2×3=6,和我们之前找到的一致。
(5)总结找最大公因数的方法
师:现在我们回顾一下,求两个数的最大公因数有哪些方法?
生 7:可以先分别列出两个数的因数,再找出公因数,最后找最大的,这叫 “列举法”。
生 8:还可以用集合圈,更直观。
生 9:用短除法更快,尤其是数字大的时候。
师:大家总结得很全面!我们可以根据数的大小选择合适的方法。比如求 24 和 18 的最大公因数,用列举法 、集合圈或短除法都能得到 6。
三、迁移运用(巩固基础,深化理解)
(1)基础题:巩固基础方法
题目 1:李奶奶的菜地分完后,她又想把一个长 15 厘米、宽 10 厘米的长方形分成同样大小的正方形,边长最长是多少厘米?一共能分成多少个?(引导学生用今天学的方法解决,学生先独立找 15 和 10 的因数,再找公因数和最大公因数)
生 10:15 的因数有 1、3、5、15,10 的因数有 1、2、5、10,公因数是 1、5,最大公因数是 5,所以正方形边长最长是 5 厘米。一共能分(15÷5)×(10÷5)=3×2=6 个。
师:非常好!“最大公因数”在生活中很有用,比如分东西时要平均分且无剩余,做游戏时要分成人数相同的小组等。
(2)提高题:发现规律
师:我们来看看这几组数的最大公因数,找找有什么规律?(出示题目)
(1)7 和 14( );21 和 3( );15 和 5( )
(2)7 和 9( );8 和 11( );13 和 19( )
(学生分组讨论,约 3 分钟后)
生 11:第一组,7 和 14 的最大公因数是 7,21 和 3 的最大公因数是 3,15 和 5 的最大公因数是 5。我发现:如果两个数是倍数关系,最大公因数就是较小的那个数!
师:非常棒!(板书:倍数关系:最大公因数 = 较小数)那第二组呢?
生 12:7 和 9 的最大公因数是 1,8 和 11 的最大公因数是 1,13 和 19 的最大公因数是 1。它们没有除了 1 以外的公因数!
师:对!这样的数叫 “互质数”,互质数的最大公因数是 1。
(3)拓展题:特殊倍数关系
师:如果两个数是倍数关系,比如 a 是 b 的 3 倍(a、b 均不为 0),那么 a 和 b 的最大公因数是多少?请举例验证。
生 13:比如 6 和 2,6 是 2 的 3 倍,最大公因数是 2;9 和 3,最大公因数是 3。所以最大公因数是较小的数 b!
师:没错!如果 a=3b(b 是正整数),那么 b 是 a 的因数,a 是 b 的倍数,所以最大公因数就是 b(较小数)。这个规律和我们刚才发现的倍数关系一致。
四、课堂小结(回顾知识,总结收获)
师:同学们,这节课我们学习了什么?谁能说说你的收获?
生 14:我们学了 “最大公因数”,就是两个数公有的因数中最大的那个。
生 15:找最大公因数有三种方法:列举法、集合圈法、短除法。
生 16:我还知道了,如果两个数是互质数 ,最大公因数是 1;如果是倍数关系,最大公因数是较小的数。
师:大家总结得非常棒!最大公因数在生活中很有用,比如分东西时要平均分且无剩余,做游戏时要分成人数相同的小组等。希望大家课后能多观察生活,运用今天学的知识解决更多问题!
课后作业:
(1)必做题:
① 用列举法找出 16 和 24 的所有因数,再圈出它们的公因数,最大公因数是( )。
② 若 a 和 b 是两个不为 0 的自然数,且 a 是 b 的倍数,那么 a 和 b 的最大公因数是( );若 a 和 b 是互质数(只有公因数 1),则它们的最大公因数是( )。
(2)选做题:
① 写出下面每组数的最大公因数,并尝试用集合圈表示(如范例中 12 和 18 的集合图):
15 和 25( )
14 和 21( )
② 生活应用:有两根彩带,分别长 30 厘米和 45 厘米,要把它们剪成同样长的小段且没有剩余,每段最长是多少厘米?一共能剪多少段?
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