内容正文:
用正、负数表示事物的变化
教材分析:
(1)本节课的主要教学内容是用正、负数表示生活中具有相反变化趋势的事物,通过白糖净重量误差、水温变化、蚂蚁爬井、气温升降等生活情境,引导学生理解正负数在描述变化中的核心作用。
(2)本节课主要介绍了正负数可表示 “上升 / 下降”“升高 / 降低”“增加 / 减少” 等相反变化关系,结合具体实例(如 500g±5g 的净重量误差、水温因开水 / 冰块的升降变化、蚂蚁白天爬井晚上下滑的动态过程),让学生掌握用正负数记录变化过程的方法。
(3)通过学习本节课,学生能够将课堂知识迁移到生活实际,用表格记录事物变化趋势(如蚂蚁爬井天数计算),通过小组实验观察并描述温度的正负变化,运用正负数解决净重量误差、气温升降等实际问题,同时在合作探究中提升观察能力与逻辑思维,感受数学与生活的紧密联系。
教学目标:
(1)数学眼光:通过观察生活中水温变化、蚂蚁爬井等事物变化情境,发现正、负数可用于表示 “上升”“下降” 等相反变化,并能区分其在描述变化中的意义。
(2)数学思维:在分析实验数据(如水温变化趋势、蚂蚁每日净爬距离)和解决实际问题(如蚂蚁爬出井口的天数)时,运用数量关系分析变化过程,培养逻辑推理与问题解决能力。
(3)数学语言:能用正、负数准确描述事物变化(如 “水温上升 4℃”“气温下降 2℃”),在小组合作中用数学语言交流实验结果与解决思路,提升用数学语言表达现实变化的能力。
教学重点:
(1)在真实情境中,能准确判断正负数表示的变化方向(如温度上升 / 下降、高度增减等),理解正负数表示相反意义的量这一核心本质。
(2)通过实验操作与小组合作,经历用正负数表示和解决事物变化问题的过程,发展应用意识与数学推理能力。
教学难点:
(1)学生难以准确把握 “变化量” 的相对性,无法清晰区分 “实际数量” 与 “相对于初始状态的变化量”,易将绝对数值(如实际温度、位置)直接作为正负数记录,忽略 “基准”(0 点)的确定及相反方向的定义。例如在水温实验中,学生可能直接记录最终测量的温度数值,而非相对于初始温度的变化量(如 “上升 5℃” 记为 + 5,而非 “实际温度 25℃”)。
(2)面对 “过程性变化”(如蚂蚁每天爬 4 米滑 2 米、多次水温实验记录等)时,学生易机械套用 “平均变化量” 计算,忽略 “最后一次变化可能直接达成目标” 的实际情境。例如在蚂蚁爬井问题中,学生可能错误按 “每天净爬 2 米” 计算总天数,而忽略第 4 天结束时在 “10-2×3=4 米”,第 5 天白天爬 4 米即可出井,无需滑落。
教学资源准备:
(1)教学 PPT 课件:包含复习引入的 “净重量 ±5g” 示例、探究新知的实验步骤、巩固练习与课后作业的题目及答案提示。
(2)实验器材:两个透明杯子、常温饮用水、开水、冰块、温度计及小组实验记录表(记录水温变化数据)。
(3)练习题单:打印版蚂蚁爬井、气温变化、电梯升降等实际应用题目,供学生填写答案与过程。
教学过程:
一、复习引入
师:同学们,我们上节课学习了用正、负数表示 “意义相反的量”,还记得吗?(稍作停顿,目光扫视全班)比如,“向东走 5 米”用+5 米表示,那 “向西走 5 米” 应该用什么数表示?(等待学生回应)
生:-5 米!
师:非常好!(板书:“向东 +、向西 -”)生活中还有很多类似的 “相反变化”,比如“赚了钱”和“亏了钱”、“收入”和“支出”,这些都能用正负数来记录。
二、探究新知
(1)实验导入,测量水温变化
师:为了让大家更直观感受 “变化”,我们先来做一个“水温变化” 实验 。(出示实验材料:两个相同的烧杯、半杯温水、温度计、热水壶、冰块盒、计时器)请大家注意实验步骤:
① 分组操作:每组 2 人,一人负责操作(加开水/ 冰块),一人记录数据,一人计时。
② 第一步:测量 “初始水温”—— 用温度计测量两个烧杯的初始温度,确保两杯水温度相同(若不同,先调节至 25℃,教师提前准备好温水),记录在表格 “初始温度” 栏。(学生分组操作,教师巡视,提醒:“温度计玻璃泡要完全浸入水中,视线与刻度线平齐哦!”)
(2)分析数据,明确正负数意义
师:(3 分钟后)哪个小组愿意分享初始水温?(学生举手)
生 1:我们组初始温度是 25℃!
生 2:我们组也是 25℃,两杯水一样。
师:非常棒!现在进入第二步:甲组烧杯加入开水(注意安全,教师提前烧好开水),乙组烧杯加入冰块(冰块提前用冷水浸泡 1 分钟,避免融化太快)。操作后,请大家每 2 分钟测量一次 “时间”和“温度”,直到水温稳定(约 10 分钟)。(学生分组实验,教师强调:“记录要及时,比如第 0 分钟(初始)、第 2 分钟、第 4 分钟……”)
师:(10 分钟后,实验结束)请各小组汇报数据!比如:
甲组(加开水):第 0 分钟 25℃,第 2 分钟 30℃,第 4 分钟 35℃,第 6 分钟 38℃……(学生举例)
乙组(加冰块):第 0 分钟 25℃,第 2 分钟 20℃,第 4 分钟 15℃,第 6 分钟 12℃……(学生举例)
师:(引导学生用表格整理数据,投影展示表格模板:时间(分)、甲组温度(℃)、乙组温度(℃))谁能说说:甲组温度的 “变化”和乙组温度的“变化” 有什么不同?(学生讨论,预设:甲组温度越来越高,乙组越来越低)
师:我们把 “初始温度 25℃”看作“基准”(板书:基准温度 = 25℃)。甲组温度从 25℃上升到 35℃,上升了 10℃,这种“升高”的变化可以用“+10℃”表示(板书:+10℃);乙组温度从 25℃下降到 15℃,下降了 10℃,这种“降低”的变化可以用“-10℃” 表示(板书:-10℃)。
师:那如果甲组继续加开水,温度再上升 5℃,应该怎么记录?(预设学生:+5℃)乙组继续加冰块,温度再下降 3℃呢?(预设学生:-3℃)
生:对!甲组是 + 5℃,乙组是 - 3℃!
师:(追问)为什么甲组用 “+”,乙组用 “-”?(引导学生观察 “上升”“下降” 的相反方向)
生:因为甲组是变多了,乙组是变少了!
师:完全正确!(板书)正负数的核心作用就是:用 “+” 表示 “增加、上升、高于基准”,用 “-” 表示“减少、下降、低于基准”。比如:
水位从 50cm 上升到 55cm,变化量是 +5cm;
体重从 50kg 下降到 48kg,变化量是 -2kg。
三、巩固练习
(1)情境应用:蚂蚁爬井问题
师:我们来解决一个 “蚂蚁爬井”的问题(出示题目:“一口井深 10 米,蚂蚁从井底向上爬,白天爬 3 米,晚上滑下 1 米,问蚂蚁第几天能爬出井口?”)。请大家用表格记录蚂蚁每天的“位置变化”:
天数
白天起始位置(米)
白天结束位置(米)
晚上结束位置(米)
第 1 天
0(井底)
0+3=3(井口以下)
3-1=2(井口以下)
第 2 天
2
2+3=5
5-1=4
第 3 天
4
4+3=7
7-1=6
第 4 天
6
6+3=9
(注意:第 4 天白天爬到 9 米,晚上会滑到 8 米吗?)
师:(停顿,引导学生思考)如果第 4 天白天爬到井口,就不用滑了。这里有个关键:“如果白天爬到井口,就不用滑了”。
生:对!第 5 天白天爬 3 米,从 8 米爬到 11 米,超过井口了!
师:(追问)那第 4 天晚上结束位置是 8 米,第 5 天白天爬 3 米:8+3=11 米>10 米,所以第 5 天爬出?(学生讨论,纠正:“井口深度是 10 米,所以爬到 10 米就够了!”)
师:(板书正确步骤)
第 1 天:白天爬 3 米到 3 米,晚上滑到 2 米(未爬出)
第 2 天:白天爬 3 米到 5 米,晚上滑到 4 米(未爬出)
第 3 天:白天爬 3 米到 7 米,晚上滑到 6 米(未爬出)
第 4 天:白天爬 3 米到 9 米,晚上滑到 8 米(未爬出)
第 5 天:白天爬 3 米到 11 米(>10 米),爬出井口
结论:第 5 天爬出井口
(2)快速判断与拓展
师:请大家用正负数表示生活中的变化:
① 公交车到站,上车 10 人,下车 5 人:(+10 人,-5 人)
② 电梯从 5 楼上升到 8 楼:(+3 层)
③ 银行账户存入 2000 元,取出 500 元:(+2000 元,-500 元)
④ 某股票开盘价 10 元,收盘价 12 元:(+2 元)
师:(拓展)如果 “基准”换成“海平面”,海拔高于海平面记为 +,低于记为 -,珠穆朗玛峰海拔 8848 米(+8848 米 ),马里亚纳海沟 - 11034 米,这种 “高度差” 也能用正负数表示!
四、课堂小结
师:今天我们学习了用正负数表示 “变化过程”,谁能说说:
正负数在 “变化” 中表示什么?(生:+ 表示增加、上升、高于基准;- 表示减少、下降、低于基准)
生活中哪些场景能用正负数描述变化?(生:气温升降、水位变化、体重增减……)
师:(总结板书)正负数就像 “变化的天平”,通过 “+” 和 “-” 区分方向,让我们清晰看到“多了多少”“少了多少”。比如:
温度从 25℃升到 30℃,是 +5℃;
水位从 100 米降到 95 米,是 -5 米 。
只要我们带着 “变化” 的眼光观察生活,就能用正负数记录更多有趣的数学故事!
课后作业:
(1)记录气温变化:早上 7 时气温 2℃,中午 12 时上升 5℃,下午 3 时下降 3℃,晚上 9 时下降 1℃。用正负数表示各时段相对于早上 7 时的温度变化,并计算中午 12 时、下午 3 时、晚上 9 时的实际气温。
(2)用正负数记录电梯升降:电梯从 1 楼出发,先上升到 6 楼,再下降到 3 楼,接着上升到 8 楼,最后下降到 2 楼。规定上升为正,下降为负,记录各阶段的楼层变化,并计算最终楼层与初始楼层的高度差。
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