2022年人教版高中数学必修3《辗转相除法与更相减损术》说课稿.pdf

人教版高中数学必修3辗转相除法与更相减损术（说课稿）一、教材分析本课选自人教版普通高中课程标准实验教科书必修3 第一章第 1.3 节算法案例 （第一课时） .1、教材的地位与作用算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算数学的重要基础，在科学技术、社会发展中发挥越来越大的作用，算法思想已成为现代人应具备的一种数学素养. 在以前的学习中，虽然没有出现算法这个名词，但实际上在数学教学中已经渗透了大量的算法思想，如四则运算的过程，求解方程的步骤，以及将要学习的一元二次不等式的求解等等，完成这些工作都需要一系列程序化的步骤，这就是算法思想. 本节内容是探究古代算法案例辗转相除法与更相减损术，通过模仿、操作、探索，让学生经历设计算法解决问题的全过程，体验算法在解决问题中的重要作用，体会算法的基本思想，提高逻辑思维能力，发展有条理地思考与数学表达能力.2、教学目标分析根据普通高中数学课程标准（实验） 的要求和教学内容的结构特征，依据学生学习的心理规律和素质教育的要求，结合学生的实际水平，制定本节课的教学目标如下：（1）知识目标： 理解辗转相除法与更相减损术中蕴含的数学原理，并能根据这些原理进行算法分析. 基本能根据程序框图与算法语句的知识设计完整的程序框图并写出算法程序. （2）能力目标：培养学生把具体问题抽象转化为算法语言的能力. 培养学生自主探索和合作学习的能力. （3）情感目标： 通过阅读中国古代数学中的算法案例，体会中国古代数学对世界数学发展的贡献. 在学习古代数学家解决数学问题的方法的过程中培养严谨的逻辑思维能力，在利用算法解决数学问题的过程中培养理性的精神和动手实践的能力. 创设和谐融洽的教学氛围，使学生在课堂活动中获得成功感，从而培养学生热爱数学、积极学习数学、应用数学的热情. 3、教学重点和难点精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 重点：理解辗转相除法与更相减损术求最大公约数的方法. 难点：把辗转相除法与更相减损术的方法转换成程序框图与程序语言. 二、教法分析基于本节课内容的特点和学生认知的最近发展区，我以探究式互动教学法为主，采用多媒体辅助教学，引导学生自主探索、合作学习. 通过创设问题情境，先求两个简单数的最大公约数，再变大这两个数（其实这个思路是辗转相除法的逆过程），慢慢让学生体会其中的最大公约数原理，由简单的例子让学生自己去探索规律，然后求两个较大数的最大公约数，从而引出用欧几里德辗转相除法求两个数的最大公约数的思想方法, 组织学生分组讨论如何把它转换成程序框图和程序并上机验证，接着以例2 为例介绍更相减损术，进而启发学生主动探索其中的算法原理，合作设计程序框图并编程上机验证，巧妙引导，使教与学做到有机结合，使课堂教学达到最佳状态.三、学情分析学习者为高一学生 , 好奇心强，思维活跃，学习算法有一定的积极性，对知识也较感兴趣，同时已具备一定算法步骤、程序框图、编制程序等基础知识，但对辗转相除法与更相减损术的原理不是很了解，因此在教学过程中要适时引导他们理解辗转相除法与更相减损术求最大公约数的原理，只有理解了两种方法的原理，才能正确写出算法步骤，画出程序框图，编写出正确的程序 . 另外辗转相除法与更相减损术对学生来说也有一定的趣味性，可以激发他们求知欲 , 通过媒体给学生提供程序测试的平台，可以激发学生学习数学的兴趣；引导学生不断追求新知，学会有条理的思考问题，提高分析和解决问题的能力，使数学学习成为再发现、再创造的过程四、教学用具 : 多媒体教学平台教具准备：多媒体课件（ Powerpoint ） 、QB应用程序、课时讲义五、授课类型： 新授课六、过程分析教学环节教学内容设计意图复习研究一个实际问题的算法，主要从算法步骤、程序框图和编写程序三方面展开. 在程序框图中算法的基本逻辑结构有哪几种？在程序设计中基本的算法语句有哪几种？温习旧知，为新知识的学习做好铺垫 . 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 引入课题问题 1：求下面两个数的最大公约数：（1）34 与 17；（2）85 与 34；（3）204 与 85. 问题2: 你会求两个比较大的正整数的最大公约数吗？比如求8251 与 6105 的最大公约数. 先求两个简单数的最大公约数，再变大这两个数（其实这个思路是辗转相除法的逆过程），慢慢让学生体会其中的最大公约数原理，由简单的例子让学生自己去探索规律，然后求两个较大数的最大公约数，通过问题的复杂化，引起学生的注意，进而产生学习新知解决疑问的欲望 . 辗转相除法例 1求两个正数8251 和 6105 的最大公约数 . （分析： 8251 与 6105 两数都比较大，而且没有明显的公约数，如能把它们都变小一点，根据已有的知识即可求出最大公约数）解： 8251610512146 显然 8251 与 6105 的公约数也必是2146 的约数， 同样 6105与 2146 的公约数也必是8251 的约数，所以 8251 与 6105 的最大公约数也是6105 与 2146的最大公约数 . 6105214621813 214618131333 18133335148 333148237 1483740 则 37 为 8251 与 6105 的最大公约数.利用辗转相除法求最大公约数的步骤如下：第一步：用较大的数m除以较小的数n 得到一个商 q0和一个余数r0；第二步：若 r00，则 n 为 m ，n 的最大公约数；若 r00，则用除数n 除以余数r0得到一个商q1和一个余数r1；通过一个具体的实例， 引出了用辗转相除法求最大公约数的算法，揭示了其蕴含的“递归”的数学思想，同时，对问题进行一般化的延伸，得到相应的算法，又体现了数学中从特殊到一般的研究方法. 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 第三步： 若 r10，则 r0为 m ，n 的最大公约数；若 r10，则用除数r0除以余数r1得到一个商q2和一个余数r2；依次计算直至rn0，此时所得到的rn-1即为所求的最大公约数.：利用辗转相除法求两数4081 与 20723的最大公约数 . 设计的及时练习，让学生具体动手操作，既能使学生及时掌握知识点，也是让学生体会其中的递归数学思想 . 合作探究思考 : 用辗转相除法求两个正整数m ，n（mn ）的最大公约数， 它的关键步骤是哪种逻辑结构?你能用自然语言描述它的算法步骤吗?试设计程序框图并写出程序 . 多角度分析问题，加强综合运用知识能力 . 通过小组合作探索设计算法，激发学生兴趣, 体现了新课程倡导的自主学习，小组合作的教学理念. 渗透从具体到抽象的数学思想方法，体会递归的算法思想. 更相减损术我国早期也有解决求最大公约数问题的算法，就是更相减损术. 更相减损术求最大公约数的步骤如下：可半者半之，不可半者，副置分母、子之数，以少减多，更相减损，求其等也，以等数约之. 例 2. 用更相减损术求98 与 63 的最大公约数 . 解：由于 63 不是偶数， 把 98 和 63 以大数减小数，并辗转相减，即：986335 633528 35287 28721 21714 1477 所以， 98 与 63 的最大公约数是7. 引用历史背景, 激发学生的学习兴趣，培养爱国主义情操和民族自豪感 . 以例 2 为例具体介绍更相减损术算理 , 设计及时的练习, 加深理解其算法特点 . 让学生自主探索，巧妙引导，发现其中规律，使教与学做到有机结合 . 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - - ：用更相减损术求两个正数84 与 72 的最大公约数 . 自主探究探究：把更相减损术与辗转相除法比较, 你有什么发现 ?你能根据更相减损术设计程序, 求两个正整数的最大公约数吗？试设计程序框图并转换成程序在 BASIC中实现 . 这一环节主要是锻炼学生用辩证的眼光来审视学习的新知识，以便学生将所学的新知能有逻辑地纳入已有的知识结构，体现了建构主义的教学观 . 让学生讨论、交流, 自主探索 ,对设计的程序进行上机验证，也体现了数学理论要与实践相结合的思想. 巩固练习用辗转相除法求下列各组数的最大公约数，并用更相减损术进行验证. (1) 93;168 (2)225;135 (3)72 ；168 (4)153；119 巩固对辗转相除法与更相减损术算法的理解 . 课堂小结辗转相除法与更相减损术的比较: 尽管两种算法分别来源于东、 西方古代数学名著, 但是两者的算理却是相似的 , 有异曲同工之妙. 主要区别在于辗转相除法进行的是除法运算, 即辗转相除 ; 而更相减损术进行的是减法运算,即辗转相减 , 但是实质都是一个不断的递归过程. 使学生对本节课所学知识的结构有一个清晰的认识，对本节课所用的递归思想有一个明确的了解.养成归纳总结的好习惯. 评价设计作业：分别用辗转相除法与更相减损术求261,319 的最大公约数 . 探究 :1. 求 325， 130， 270 三个数的最大公约数. 2. 设计计算两个正整数)(,baba的最小公倍数的算法. 巩固深化所学知识弥补教学教学中的不足. 因材施教 , 让学有余力的学生课后继续钻研, 培养独立探究精神. 七、评价分析本课是在学生理解最大公约数的基础上去发现辗转相除法与更相减损术中的数学规律，并通过模仿、操作、探索，经历“写出算法步骤、画出程序框图、编制程序、上机验证”的全过程，主要是用分组合作、自主探究的方法研究数学知识，因此评价时更注重探精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 究和解决问题的全过程，鼓励学生的探索精神，引导学生对问题的正确分析与思考，关注学生提出问题、参与解决问题的全过程，关注学生的创新精神和实践能力.精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - - -