苏科版七年级上册数学 课题学习 制作无盖的长方体纸盒 教案
展开课题学习: 制作无盖长方体纸盒
一、知识与能力目标:
1.了解数学建模思想,培养学生利用所学知识综合解决问题的能力;
2.让学生自己动手,通过分组讨论及动手操作,收集一些数据,得到结论,体验探索的过程;
3.感受数量之间相依变化的状态和趋势,体验分割逼近的方法和从特殊到一般的探究过程;
4.通过获得成功的和克服困难的经历,增进应用数学的信心.
二、学情分析:
本节课是学生初中阶段第一次进行课题学习,学生对简单几何体的侧面展开图,列代数式,代数式的求值,统计图的画法等知识已具有一定的认知水平,在本学期的数学学习过程中,经历了多次探索性学习,所以他们具备了一定的探索、研究能力,基本适应了自主学习,小组合作学习等学习方式,学生学习积极性高, 为学习本节课打下了一定的知识以及能力基础。
三、重点:设计一个尽可能大的无盖长方体盒子
四、难点:从实际问题抽象出数学模型,建立模型,综合已有知识解决问题
五、教学过程:
1.作品展示
用一张正方形的纸怎样才能制成一个无盖长方体纸盒?你是怎样剪的?怎样折的?展示出来与大家分享交流.
2.活动探究一
教师活动:教师提出问题:
问题1:用一张正方形的纸怎样才能制作一个无盖长方体的盒子?
学生活动:采用小组合作的方式.4人一组,学生用事先准备好的正方形纸,联系从前的知识,借助图形的展开与折叠思考.
教师活动:教师进一步给出以下问题,让学生合作交流后完成.
1.如果用一张正方形的纸制作一个无盖长方体,你觉得在怎么剪?怎么折?
2.剪去的小长方形的边长与折成长方体的高有什么关系?
3.如果设这张正方形纸的边长是a,所折成的长方体的高是x,你能用a和x来表示这个无盖长方体的容积吗?
3.活动探究二
实验(1)
1.给你一个正方形纸片,你能制作出尽可能大的无盖长方体纸盒吗?
2.探究边长为20cm的正方形纸制成的无盖长方体容积的变化情况.
剪去小正方形的边长x/cm | 无盖长方体的容积(20—2x)2.h/cm3 |
1 | 324 |
2 | 512 |
3 | 588 |
4 | 576 |
5 | 500 |
6 | 384 |
7 | 252 |
8 | 128 |
9 | 36 |
10 | 0 |
学生活动:学生观察自己完成的表格数据后发现:
当小长方形的边长x开始增大时,无盖长方体的容积也在增大;
当x增大到3以后,x继续增长,无盖长方体的容积却在变小;
当小长方形的边长x=3cm时,所得无盖长方体的容积最大,最大容积V=588 cm3.
实验(2)
教师提出问题:当小长方形的边长x=3cm时,所得无盖长方体的容积最大,最大容积V=588 cm3,而要让体积尽可能大,588 cm3是最大吗?
学生活动:讨论发现问题的根源在x的取值上.
教师继续提出问题:前面x只取整数值时,x=3时,V最大;如果x取其他不是整数的值时,结果又如何呢?完成下表:
剪去小正方形的边长x/cm | 无盖长方体的容积(20—2x)2.x/cm3 |
2.5 | 562.5 |
2.6 | 569.5 |
2.7 | 575.5 |
2.8 | 580.61 |
2.9 | 584.76 |
3.0 | 588 |
3.1 | 590.364 |
3.2 | 591.872 |
3.3 | 592.55 |
3.4 | 592.416 |
3.5 | 591.5 |
学生活动:学生观察自己完成的表格数据后,发现数据变化的规律:
当小长方形的边长x从2.5厘米开始增大时,无盖长方体的容积也在增大;
当x增大到3.3厘米所得无盖长方体的容积达到最大,即x=3.3cm时,V=592.55 cm3;
当x继续增长,无盖长方体的容积却在变小.
因此,从统计表中发现x=3.3cm时,V=592.5 5cm3,,无盖长方体的体积达到最大值.
借助计数器继续探讨边长x在3.25到3.35间隔距离减小,V的最大值.
我们可以发现:V的值随着x值,
先增大再减小,当a=3.33时,
V有最大值592.592
实验(3)
当大正方形边长为12cm时,小正方形边长a与盒子容积V的大小如下
a | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
v | 100 | 128 | 108 | 64 | 20 |
当大正方形边长为18cm时,小正方形边长a与盒子容积V的大小如下
a | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
v | 256 | 396 | 432 | 400 | 320 | 216 | 112 | 32 |
当大正方形边长为24cm时,小正方形边长a与盒子容积V的大小如下
a | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
v | 484 | 800 | 972 | 1024 | 980 | 864 | 700 | 512 | 324 | 160 | 44 |
当大正方形边长为30cm时,小正方形边长a与盒子容积V的大小如下
a | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
v | 784 | 1352 | 1728 | 1936 | 2000 | 1944 | 1792 | 1568 | 1089 | 1000 | 704 | 432 | 208 | 56 |
教师引导小组合作,共同探究,形成结论:
若正方形纸片边长为a,当时,v最大,v最大值为.
问:要使无盖长方体做的尽可能大,有没有别的方法呢?
学生活动:学生讨论交流后得出:可以考虑尽可能的不浪费小正方形.
4.课堂小结
师:本节课你有什么收获?
生1:我最大的收获是学习时要多动手,善于观察和分析,才能发现规律。
生2:通过这节课,我知道了一个道理:要解决一个问题可以用很多个不同的方法和途径去试试。
师:真棒!你们的收获确实非常大。看来同学们只要多动手,善于观察、善于动脑分析,就一定能发现更多更有价值的东西。
5.课后作业
1.课后探究:用一张长20厘米,宽15厘米的长方形制成尽可能大的无盖长方体.
2.完成课题学习报告
日期:____________ 姓名:_____________ 所涉及的数学知识:_____________________
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附:板书设计
制作一个尽可能大的无盖长方体形盒子 |
一、长方体的制作方法 在正方形的四个角上各剪去一个同样大小的正方形. 二、无盖长方体的体积何时达到最大 若正方形纸片边长为x,当时,v最大,v最大值为.
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人教版七年级上册第四章 几何图形初步4.4 课题学习 设计制作长方体形状的包装纸盒教学设计: 这是一份人教版七年级上册第四章 几何图形初步4.4 课题学习 设计制作长方体形状的包装纸盒教学设计,共4页。教案主要包含了知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观等内容,欢迎下载使用。
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