内容正文:
第二单元 第5课时 质数和合数 教学设计
一、教材内容分析
1.知识内涵
(1)地位和作用:本课时是因数与倍数知识的延伸,通过对非零自然数按因数个数分类,建立质数与合数概念,是后续分解质因数、求最大公因数和最小公倍数的基础,也是数论初步的核心内容之一。
(2)内容呈现:以“找1-20各数的因数并分类”为情境引入,通过表格梳理三类数(仅有1个因数、仅有1和本身两个因数、有两个以上因数),引出质数、合数定义及1的特殊性;例题通过“逐一验证”和“筛选法”制作100以内质数表。
(3)编排特点:遵循“操作感知—分类归纳—应用深化”逻辑线索,从具体数字因数分析到抽象概念定义,再到质数表制作,渗透优化思想与数学推理,符合学生从具体到抽象的认知规律。
2.素养内涵
本课时承载推理意识、运算能力、应用意识等核心素养,具体表现:
(1) 推理意识:通过1-20各数因数分类归纳质数合数定义,体现归纳推理。
(2) 运算能力:在找因数、判断倍数、筛选质数过程中,进行整数除法、乘法运算,提升准确快速的运算技能。
(3) 应用意识:将质数合数概念应用于制作100以内质数表,解决实际问题,感受数学知识的实用性。
二、教学目标
1.经历找1~20各数因数并分类的过程,理解质数、合数的意义,知道1既不是质数也不是合数。
2.通过制作100以内质数表的活动,掌握筛选法,提升观察、归纳和逻辑思维能力。
3.在探究质数和合数的过程中,感受数学方法的价值,培养严谨的思维习惯与合作意识。
三、教学重难点
1.教学重点:理解质数、合数的定义,知道1既不是质数也不是合数,掌握找100以内质数的方法。
2.教学难点:区分质数与合数的本质(因数个数差异),理解并运用筛选法找质数的原理。
四、课堂导入
提问对话/设置思维冲突导入法:
教师活动:“同学们,我们学过数字有不同的‘朋友圈’!比如2、3、5、7这些数,专家说它们很‘特别’,只能被1和自己整除。4、6、8、9呢?专家说它们‘朋友更多’。那数字1呢?它该进哪个朋友圈?猜猜看!”
学生活动:自由猜测并争论(可能答“质数”“合数”或“都不是”)。
教师追问:“为什么1会让大家这么纠结?它到底有几个因数?今天我们就化身‘数字侦探’,通过研究因数的秘密,揭开质数、合数的真面目!”
【设计意图:以1的分类冲突制造悬念,激发认知矛盾,引发对“因数个数决定分类”的核心思考,自然指向质数/合数定义的本质探索,为后续操作活动埋下伏笔。 】
五、探究新知
学习任务一 认识质数和合数
活动1:找因数,分类填表
教师活动:出示任务“找出1~20每个数的因数有哪些?你能根据因数的个数把它们分成几类?”引导学生先独立完成,再小组内交流因数的找法及分类结果。
学生活动:独立找出1~20各数的因数,如1的因数是1;2的因数是1、2;3的因数是1、3;4的因数是1、2、4等;小组内核对因数是否正确,讨论分类标准,将数填入对应类别。
教师活动:请小组代表汇报分类结果,引导全班观察三类数的特点:“只有一个因数的数是哪个?只有1和它本身两个因数的数有哪些?有两个以上因数的数呢?”
学生活动:汇报分类结果,明确1只有一个因数,2、3、5、7、11、13、17、19只有两个因数,4、6、8、9、10、12、14、15、16、18、20有两个以上因数。
活动2:归纳质数与合数的定义
教师活动:根据分类结果,给出质数、合数的定义:“一个数如果只有1和它本身两个因数,叫质数;除了1和本身还有别的因数,叫合数。”提问核心问题:“1属于质数还是合数?为什么?”结合插图强调“1既不是质数也不是合数”。
学生活动:理解定义,回答1的特殊性(因只有一个因数,不符合质数或合数的条件),举例说出几个质数和合数。
【设计意图:通过找因数、分类的过程,让学生经历概念形成的直观感知阶段,自主归纳质数与合数的本质特征,突破“1既不是质数也不是合数”的难点。体现“以学生为主体”的理念,培养数感和逻辑推理能力,指向数学抽象核心素养。】
学习任务二 制作100以内的质数表
活动1:讨论筛选方法
教师活动:出示100以内数表,提问核心问题:“如何快速找出100以内的质数?除了逐一验证,还有更高效的方法吗?”引导学生观察教材插图中男孩的方法,追问:“先划掉2的倍数(2除外),再划掉3的倍数(3除外),接下来划掉谁的倍数?划到几的倍数就可以停止?”
学生活动:思考并讨论筛选策略,尝试回答划到7的倍数即可(因10×10=100,只需划到小于10的质数的倍数),理解筛选法的原理。
活动2:动手制作质数表
教师活动:指导学生按步骤操作:①划掉1;②划掉2的倍数(2除外);③划掉3的倍数(3除外);④划掉5的倍数(5除外);⑤划掉7的倍数(7除外)。提醒学生检查剩余的数是否为质数。
学生活动:动手在数表上划数,完成100以内的质数表,小组内互相核对结果,修正错误。
【设计意图:通过筛选法制作质数表,让学生体验“排除法”的数学思想,提高解决问题的效率。培养动手操作能力和逻辑思维,指向数学建模和应用意识核心素养,突破“快速找质数”的难点。】
六、课堂练习
1.自然数17只有( )个因数,它们分别是( )和( ),所以17是( )数。
2.在10以内的自然数中,连续两个数都是质数,这两个数是( )和( );连续两个数都是合数,这两个数是( )和( )。
3.判断:所有的自然数(0除外)不是质数就是合数。( )
七、课堂小结
本节课我们先通过找1到20各数的因数,将它们分成了三类不同的数;接着认识了质数(素数)和合数的定义,还知道了1既不是质数也不是合数;最后学习了用筛选法找100以内的质数,掌握了划掉倍数来筛选的方法,以及确定划到哪个数的倍数就可以停止的小技巧。希望大家课后多练习,熟练区分质数和合数。
八、课后作业设计
基础性作业
1.(1)一个数只有1和它本身两个因数,这个数是( );除了1和它本身还有其他因数的数是( );1既不是( )也不是( )。
(2)最小的质数是( ),最小的合数是( )。
(3)在1~10中,质数有( ),合数有( )。
2.判断对错(对的打“√”,错的打“×”):
(1)所有偶数都是合数。( )
(2)所有奇数都是质数。( )
(3)1既不是质数也不是合数。( )
(4)两个质数的和一定是合数。( )
3.请用“筛选法”找出30以内的所有质数,并写出来。
拓展性作业
4.两个质数的和是15,这两个质数分别是多少?请写出你的思考过程。
5.观察100以内的质数表,回答以下问题: (1)除了2和5,质数的个位数字有什么规律? (2)判断91是不是质数,并说明理由。
参考答案
基础性作业
1.(1)质数;合数;质数;合数
(2)2;4
(3)2、3、5、7;4、6、8、9、10
设计意图:直接考察质数、合数的核心定义及基本特征,帮助学生巩固概念,区分易混淆知识点(如1的分类、最小质数与合数)。
2.(1)×(2是偶数但为质数)
(2)×(9是奇数但为合数)
(3)√
(4)×(如2+3=5,5是质数)
设计意图:通过辨析易错点,加深学生对质数、合数与奇偶性关系的理解,避免概念误解。
3.30以内的质数:2、3、5、7、11、13、17、19、23、29
设计意图:让学生实践“筛选法”,巩固找质数的方法,提升动手操作和归纳能力。
拓展性作业
4.这两个质数是2和13。思考过程:先列出和为 15 的两个数组合:2+13、3+12、4+11、5+10、6+9、7+8;从里面找出两个都是质数的一组:2和13。
设计意图:利用质数的概念,培养逻辑推理和知识应用能力。
5.(1)除2和5外,质数的个位数字为1、3、7、9(个位0、2、4、6、8是2的倍数,个位5是5的倍数,均非质数);
(2)91不是质数,因91=7×13,除1和本身外还有7、13两个因数。
设计意图:引导学生观察质数规律,培养归纳总结能力;通过判断较大数是否为质数,深化对质数定义的理解。
九、板书设计
质数和合数
质数:只有1和它本身两个因数。(例:2、3、5、7)
合数:除1和本身外还有别的因数。(例:4、6、15、49)
1:既不是质数,也不是合数。
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