内容正文:
质数与合数
教材分析:
(1)本节课的主要教学内容是:通过对 1~20 各数因数个数的分类,理解质数(只有 1 和它本身两个因数)与合数(除 1 和本身外还有其他因数)的概念,掌握判断一个数是质数还是合数的方法,以及学会用筛选法制作 100 以内的质数表。
(2)本节课主要介绍的知识点包括:① 自然数按因数个数分类的标准(只有 1 个、2 个、3 个及以上因数);② 质数(如 17、29)与合数(如 22、35)的定义及区别;③ 1 既不是质数也不是合数的特殊性质;④ 判断质数与合数的核心方法(根据因数个数);⑤ 100 以内质数表的制作步骤(筛选法、排除法)。
(3)通过学习本节课,学生能够:① 从 “因数个数” 角度理解自然数的分类,建立数与数之间的逻辑联系;② 熟练运用因数个数判断一个数是质数还是合数,提升数感和逻辑推理能力;③ 掌握筛选法制作质数表的实用方法,培养有序思考和自主探究能力;④ 在动手分类、小组讨论中体会数学学习的条理性,激发对抽象概念的理解兴趣。
教学目标:
(1)数学眼光:通过观察 1~20 各数的因数特点,能够抽象出质数与合数的本质属性,感知数的分类与因数结构的内在联系。
(2)数学思维:能运用 “因数个数” 的核心方法,通过分析、推理判断一个数是否为质数或合数,借助筛选法等逻辑推理过程制作 100 以内质数表,并清晰阐述推理依据。
(3)数学语言:能用数学术语准确描述质数(“只有 1 和它本身两个因数”)与合数(“除 1 和它本身外还有其他因数”)的定义,结合具体实例说明判断方法,并用规范语言汇报 100 以内质数表的制作思路。
教学重点:
(1)通过制作 100 以内质数表等实践活动,理解质数与合数的意义,发展数感和推理意识。
(2)掌握根据因数个数判断质数与合数的方法,能运用方法解决简单实际问题,培养应用意识。
教学难点:
(1)理解按 “因数个数” 分类的核心逻辑,突破 “1 的特殊性” 认知障碍(学生易混淆奇偶性分类与因数个数分类的标准,难以理解 “只有 1 和它本身两个因数” 的本质特征,且对 1 既非质数也非合数的特殊性存在认知冲突)。
(2)灵活运用 “筛选法” 制作 100 以内质数表,深度理解排除法的推理过程(学生在排除非质数时易出现漏排、重复排除或对 “先排除 2 的倍数,再排除 3 的倍数… ” 的筛选逻辑缺乏自主建构)。
教学资源准备:
(1)学生用课本(含教材第 14 页例 1 及练习四 1~3 题内容)。
(2)学生练习本、铅笔、橡皮(用于书写因数、完成课堂练习)。
(3)多媒体课件(含 1~20 各数因数表、质数合数概念、100 以内数筛选步骤等教学内容)。
教学过程:
### 一、复习导入
1. 回顾旧知
教师(微笑提问):“同学们,上节课我们学习了‘因数与倍数’的知识,现在老师想邀请大家当‘小老师’,先检查一下大家的记忆 —— 谁能说说‘什么是因数’?”
学生(举手):“如果整数 a 乘以整数 b 等于 c(a、b、c 都是不为 0 的自然数),那么 a 和 b 就叫做 c 的因数!”
教师(点头):“非常好!那我们还知道自然数可以按‘是否是 2 的倍数’分成哪两类呢?”
学生(齐声):“奇数和偶数!能被 2 整除的是偶数,不能被 2 整除的是奇数!”
2. 引入新课
教师(拿起一张数字卡片,卡片上写着 “6”):“没错!比如 6 既是偶数,也有因数1、2、3、6。其实啊,自然数除了按‘奇偶性’分类,还可以按‘因数个数’来分类。今天我们就来当‘分类小侦探’,看看能不能发现新的规律!”
### 二、新课讲授
(1)学习质数、合数的概念
① 动手写因数
教师(分发练习纸):“请大家拿出练习本,完成任务:用 3 分钟写出1~20 各数的所有因数,注意用‘从小到大’的顺序写,避免遗漏哦!写完后同桌互相检查 —— 比如 4 的因数有没有漏写 2?(学生开始书写,教师巡视,发现学生 A 漏写 5 的因数,及时提示:‘5 的因数要想到 1 和 5,别着急,慢慢写’;学生 B 书写时用‘配对法’,比如 8 的因数 1×8、2×4,教师表扬:‘这种方法很高效!’)
(学生完成后,4 位学生到黑板板演:1、4、7、16 的因数,其他学生在座位上核对,发现黑板上 1 的因数只写了 1,教师追问:‘1 的因数真的只有 1 吗?有没有其他可能?’学生恍然大悟:‘对!1 只有 1 个因数!’)
② 观察因数个数分类
教师(指向黑板):“现在请大家观察这些数的因数个数,思考:它们能分成几类?每类有什么特点?可以和小组同学讨论 2 分钟!”(学生分组讨论,教师巡视倾听:学生 C 组讨论时发现‘2 的因数只有 1 和 2,和其他数不一样’;学生 D 组发现‘4 的因数有 1、2、4,比 2 多一个’)
教师(请小组代表汇报):“大家有什么发现?”
学生(举手):“我们发现因数个数可以分成三类:第一类是只有 1 个因数的数,只有 1;第二类是有 2 个因数的数,比如 2、3、5、7、11、13、17、19;第三类是有 2 个以上因数的数,比如 4、6、8、9、10、12、14、15、16、18、20。”
教师(在黑板贴出分类标签:① 1 个因数;② 2 个因数;③ 2 个以上因数):“非常棒!那‘2 个因数’的数有什么共同特点?”
学生(思考后):“它们的因数都是 1 和它本身!”
③ 讲解质数与合数的定义
教师(板书):“我们把‘只有 1 和它本身两个因数’的数叫做‘质数(或素数)’。比如 2 的因数是 1 和 2,所以 2 是质数;3 的因数是 1 和 3,也是质数!”(教师停顿,指向 4)“那 4 的因数有 1、2、4,除了 1 和本身,还有 2,这样的数叫做‘合数’!”
教师(追问):“那 1 呢?它的因数只有 1 个,既不是‘只有 1 和本身’,也不是‘有 2 个以上’,所以 ——”(学生齐声)“1 既不是质数,也不是合数!”
教师(强调):“记住哦,1 是特殊数!现在我们一起读一遍定义:质数是只有 1 和它本身两个因数的数;合数是除了 1 和它本身还有别的因数的数;1 既不是质数也不是合数。”(学生跟读,教师随机抽查:‘谁能举例说明什么是质数?什么是合数?’生:‘7 是质数,因为因数只有 1 和 7;15 是合数,因为有 1、3、5、15’)
(2)质数和合数的判断
① 例题练习
教师(出示题目):“现在我们来挑战‘火眼金睛辨质数合数’!请判断 17、22、29、35、37、87、93、96 是质数还是合数,先独立思考,再和同桌说说你的判断过程!”(学生分组讨论,教师巡视时发现学生 E 组对 91 有疑问:‘91 是不是质数?’教师提示:‘91 除以 7 等于 13,所以它有因数7 和 13’,引导学生发现 91 是合数)
② 师生互动判断
教师(请学生上台):“谁来分享一下 17 的判断结果?”
学生(自信回答):“17 的因数只有 1 和 17,所以是质数!”
教师(追问):“22 呢?”
学生(思考后):“22 的因数有 1、2、11、22,除了 1 和 22 还有 2 和 11,所以是合数!”
教师(总结方法):“判断关键:找因数除了 1 和本身,有没有其他数?如果有,就是合数!如果没有,就是质数!”(学生点头,教师强调:“注意!91=7×13,虽然看起来像质数,但它有其他因数,所以是合数!”)
(3)制作 100 以内的质数表(课本第 14 页例题 1)
① 问题引入
教师(提问):“如果我们要找 100 以内的所有质数,一个个判断太麻烦了!有没有更简单的方法?比如 ——(停顿,提示)如果我们先‘去掉’不是质数的数呢?”(学生小声讨论:“划掉 1?”“划掉 2 的倍数?”)
② 汇报方法
学生(举手):“我们组想到‘筛选法’!先写 1~100 的数,然后划掉 1,因为 1 不是质数;再划掉 2 的倍数(除 2 外),因为它们都是偶数;接着划掉 3 的倍数(除 3 外),然后划 5、7 的倍数……”
教师(板书筛选步骤):“对!这种方法叫‘筛选法’,步骤是:
写数:1~100;
划 1:因为 1 既不是质数也不是合数;
划 2 的倍数:2、4、6……100(只留 2);
划 3 的倍数:3、9、15……99(只留 3);
划 5 的倍数:5、25、35……95(只留 5);
划 7 的倍数:7、49、77、91(只留 7);
划 11 的倍数:11×11=121>100,所以不需要划了!”
③ 筛选法实践
教师(分组操作):“现在请大家分成 5 组,每组负责划掉一个质数的倍数(第一组划 1,第二组划 2 的倍数,第三组划 3 的倍数,第四组划 5 的倍数,第五组划 7 的倍数),完成后汇总结果!”(学生分组行动,教师巡视指导:“第四组注意,15 已经被 3 的倍数划掉了,这里只划 5 的倍数!”;“第五组检查 7×7=49,7×11=77,7×13=91,这三个数要划掉”)
教师(请各组展示结果):“最后剩下的数就是 100 以内的质数!大家找找,2 是唯一的偶质数,其他质数都是奇数哦!”(学生发现 “2 是质数里唯一的偶数”,教师补充:“对,因为除了 2,所有偶数都能被 2 整除,所以都是合数”)
### 三、课堂作业
教师(布置作业):“请完成教材第 16 页练习四:
判断题:在括号里填 “质数” 或 “合数”(题目:12、15、19、27、33、89、91、97);
操作题:在数轴上圈出 1~20 的质数,观察它们的分布规律;
拓展题:用质数填空,10=( )+( ),18=( )+( )+( )。
(学生做题时,教师巡视重点指导:“91=7×13,所以是合数;12 的因数有 1、2、3、4、6、12,所以是合数”)
### 四、课堂小结
1. 学生分享收获
教师(提问):“这节课我们认识了‘质数’和‘合数’,谁能说说你的收获?”
学生 1:“我知道了质数是只有 1 和本身两个因数的数,比如 7;合数是有 2 个以上因数的数,比如 4。”
学生 2:“1 既不是质数也不是合数,这个点很重要!”
学生 3:“我学会了用‘筛选法’找质数,比如先划掉 1,再划掉 2 的倍数……”
教师(补充):“还有‘判断关键’—— 找因数除了 1 和本身,有没有其他数?如果有,就是合数!”
2. 教师总结
教师(板书重点):
质数:只有 1 和它本身两个因数(如 2、3、5);
合数:除了 1 和它本身还有别的因数(如 4、6、8);
特殊数 1:既不是质数也不是合数;
方法:用 “因数个数” 判断,用 “筛选法” 快速找质数。
教师(微笑):“生活中处处有数学,比如密码锁的数字设计就可能用到质数和合数!大家课后可以找找身边的质数和合数,下节课分享哦!”
课后作业:
(1)判断 1~20 中哪些数是质数,哪些数是合数,并说明判断依据(根据因数的个数)。
(2)用筛选法制作 100 以内的质数表(写出所有 100 以内的质数)。
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