最新数学 神奇莫比乌斯带资料

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莫比乌斯带知识点

莫比乌斯带知识点

莫比乌斯带知识点莫比乌斯带(Mobius strip)是一种令人惊奇的数学构造,它具有一个非常有趣的性质:它只有一个面和一个边界,这使得它在数学和物理学中具有广泛的应用。

本文将介绍莫比乌斯带的基本概念、特性和一些相关的应用。

一、莫比乌斯带的定义和构造莫比乌斯带的定义非常简单,它是通过将一个长方形的一端旋转180度并与另一端粘合而构成的。

这种构造使得莫比乌斯带只有一个面和一个边界,相比之下,普通的环或圆环有两个面和两个边界。

二、莫比乌斯带的特性1. 单面性:莫比乌斯带只有一个面,当你沿着莫比乌斯带的表面行走时,你最终会回到起点,而没有经过边界。

这一特性使得莫比乌斯带成为数学和物理学中研究拓扑学问题的重要工具。

2. 非定向性:莫比乌斯带既不是内凹的也不是内凸的,它在几何上没有明确的方向。

这种性质使得莫比乌斯带成为一种有趣的空间结构,在设计和艺术领域中也有广泛的应用。

3. 剪切性:如果你沿着莫比乌斯带的中心线剪开,你会得到两个新的莫比乌斯带,而不是两个独立的环。

这表明莫比乌斯带具有一种特殊的剪切性质,这在数学和物理学中具有重要意义。

三、莫比乌斯带的应用1. 拓扑学:莫比乌斯带是拓扑学中的一个经典示例,它帮助我们研究如何通过形状变换来分类不同的空间结构。

莫比乌斯带的单面性和非定向性使得它成为拓扑学中重要的引例。

2. 记忆装置:莫比乌斯带的特殊性质使得它在设计存储装置中有一些应用。

例如,通过在莫比乌斯带上记录信息,可以实现更高效的存储方式,同时减少存储空间的需求。

3. 去圆均衡器:莫比乌斯带的非定向性使得它在去圆均衡器中有一些应用。

去圆均衡器是一种音频设备,用于平衡不同频率的声音信号,莫比乌斯带的性质使得它能够有效地去除低频和高频信号的偏差。

四、结语莫比乌斯带作为一个令人着迷的数学构造,具有许多有趣的性质和广泛的应用。

无论是在拓扑学、存储技术还是音频设备中,莫比乌斯带都发挥着重要的作用。

希望本文能够使读者对莫比乌斯带有更深入的理解,并激发对数学和物理学的兴趣。

《神奇的莫比乌斯带》(课件)-数学四年级上册(共26张PPT)人教版

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这样使色带的油墨有效输送量增加一 倍,勤俭了材料。





环 形 衣 架
公园里的莫比乌斯爬梯
莫比乌斯过山车让人更刺激
科 学 美
中国科技馆的标志 性物体"三叶扭结",表 示着科学没有国界,是 相互连通的。
湖南馆用莫比乌斯带来展示风土人情, 突出湖南元素,体现“天人合一”“和 谐自然。”
克 莱 因 瓶
有兴趣的同学可以在课下继续探索,研 究。如果是你自创的新的玩法以你自己的名 字命名,并将研究的结果写成数学日记,下 节课在全班交流。
克莱因瓶的发明,对人类探索 四维空间,有着重大意义。
艺 术 美
荷兰著名 版画家 埃舍尔
《画手》 《颠倒的世界》



明 自





Hale Waihona Puke 墅湖 南 长 沙 的 人 行 天 桥
哈萨克斯坦的新国家图书馆
一张普通的长方形纸条,经过翻转、粘、剪, 变成了这么多神秘的纸圈,就像在变魔术一样。 你还能想出其它的玩法吗?说说你的想法。
执教
四条边,两个面 两条边,两个面
一条边,一个面
活动一:制作并验证特征 一条边一个面
德国数学家 莫比乌斯
活动二:我的“怪圈”我做主






活动二:我的“怪圈”我做主






活动要求: 任意选择你们想玩的一种,小组合作,根
据活动报告单上的提示,动手剪一剪,看看会 有什么更有趣的发现。
合作活动报告单
我们组选择的是( )号纸条。 1、猜想:先把它做成莫比乌斯圈,然后大胆猜测 一下,如果我们沿着莫比乌斯圈的( )分之一 线剪开,莫比乌斯圈会变成什么样?得到的这一个 圈或几个圈还是莫比乌斯圈吗? 2、验证:说一说你们是用什么方法验证的。 3、结论:验证后得到的结果是

数学奥妙: 莫比乌斯带的奇妙性质

数学奥妙: 莫比乌斯带的奇妙性质

数学奥妙: 莫比乌斯带的奇妙性质1. 引言1.1 概述:随着科技的发展,数学作为一门基础学科,在日常生活和各个领域中扮演着重要的角色。

而莫比乌斯带作为数学中的一个神奇对象,具备非凡的特性和独特的结构,引起了许多人的兴趣与探索。

本文将深入探讨莫比乌斯带,并介绍它的奇妙性质以及在现实生活中的应用。

1.2 文章结构:本文分为五个部分来介绍莫比乌斯带。

首先是引言部分,概述整篇文章内容并指明目标。

接下来是莫比乌斯带的定义部分,介绍其几何形状、建模方法和常见应用领域。

然后是莫比乌斯带的特性与性质部分,涵盖单面性和非定向性、边界与表面积计算以及不可剪断和非平凡截面等方面。

紧接着是莫比乌斯带的数学推导与证明部分,重点讲解利用拓扑学、欧拉公式以及线性代数等方法研究莫比乌斯带的特性。

最后是本文的重点部分,探讨莫比乌斯带在现实生活中的应用,包括海洋科学、材料科学和计算机图形学等领域。

1.3 目的:本文旨在全面介绍莫比乌斯带的奇妙性质,并展示其在现实生活中的重要应用。

通过深入研究莫比乌斯带,读者可以了解到数学在解决实际问题中的作用,并体会到数学之美。

同时,本文也为对数学有兴趣的读者提供了一个拓展知识广度和深度的机会。

通过阅读本文,读者将能更好地理解和欣赏这个神奇又引人入胜的数学对象- 莫比乌斯带。

2. 莫比乌斯带的定义:2.1 几何形状莫比乌斯带是一种奇特的几何体,它具有一个非常有趣的性质:只有一个面和一个边。

在几何学上,通常我们所了解的物体都是有两个面的,例如长方体、球体等,但莫比乌斯带独特地只具有一个面。

莫比乌斯带由一个长而窄的长方形或正方形通过进行「莫比乌斯纸带」操作而得到。

这个操作是将纸带沿一侧旋转180度后再粘合起来,使得起初平行的两条边变为交叉相连。

通过这样的操作,我们就可以构造出一个莫比乌斯带,使得其呈现出令人着迷且难以直观理解的特性。

2.2 建模方法为了更好地描述和研究莫比乌斯带,数学家们开发了一种基于拓扑学的建模方法。

数学趣味知识“莫比乌斯带”的神奇

数学趣味知识“莫比乌斯带”的神奇

数学趣味知识“莫比乌斯带”的神奇曾作过闻名数学家高斯助教的莫比乌斯在1858年与另一位数学家各自独立发觉了单侧的曲面,其中最闻名的是“莫比乌斯带”。

假如想制作这种曲面,只要取一片长方纸条,把一个短边扭转180°,然后把这边跟对边粘贴起来,就形成一条“莫比乌斯带”。

当用刷子油漆那个图形时,能连续不断地一次就刷遍整个曲面。

假如一个没有扭转过的带子一面刷遍了,要想把刷子挪到另一面,就必须把刷子移动跨过带子的一条边沿。

“莫比乌斯带”有点奇异,一时又派不上用场,然而人们依旧依照它的特性编出了一些故事,据说有一个小偷偷了一位专门老实农民的东西,并被当场捕捉,将小偷送到县衙,县官发觉小偷正是自己的亲小孩。

因此在一张纸条的正面写上:小偷应当放掉,而在纸的反面写了:农民应当关押。

县官将纸条交给执事官由他去办理。

聪慧的执事官将纸条扭了个弯,用手指将两端捏在一起。

然后向大伙儿宣布:依照县太爷的命令放掉农民,关押小偷。

县官听了大怒,责问执事官。

执事官将纸条捏在手上给县官看,从“应当”二字读起,确实没错。

认真观看字迹,也没有涂改,县官不知其中隐秘,只好自认倒霉。

县官明白执事官在纸条上做了手脚,怀恨在心,伺机报复。

一日,又拿了一张纸条,要执事官一笔将正反两面涂黑,否则就要将其拘役。

执事官不慌不忙地把纸条扭了一下,粘住两端,提笔在纸环上一划,又拆开两端,只见纸条正反面均涂上黑色。

县官的毒计又落空了。

现实可能全然可不能发生如此的故事,然而这两个故事却专门好地反映出“莫比乌斯带”的特点。

“莫比乌斯带”在生活和生产中差不多有了一些用途。

例如,用皮带传送的动力机械的皮带就能够做成“莫比乌斯带”状,如此皮带就可不能只磨损一面了。

假如把录音机的磁带做成“莫比乌斯带”状,就不存在正反两面的问题了,磁带就只有一个面了。

莫比乌斯带是一种拓扑图形,什么是拓扑呢?拓扑所研究的是几何图形的一些性质,它们在图形被弯曲、拉大、缩小或任意的变形下保持不变,只要在变形过程中不使原先不同的点重合为同一个点,又不产生新点。

最新北师大版数学六年级下册《神奇的莫比乌斯带》·PPT

最新北师大版数学六年级下册《神奇的莫比乌斯带》·PPT

三叶扭结:中国科技馆的标志性的物体,是由莫比乌斯带 演变而成的。
三叶纽结
2007年世 界夏季特 奥会会标 “眼神” 为主题的 纪念雕塑
利用莫比乌斯原理建造的创意大楼
你觉得还可以怎么 利用莫比乌斯圈呢?
莫 比 乌 斯 爬 梯
根据莫比乌斯原理设计的楼梯
把传送带制成莫比 乌斯圈形状,整条 传送带环面各处均 匀地承受磨损,避 免了普通传送带单 面受损的情况,使 得其寿命延长了整 整一倍。
本课小结
学了这节课,你有什么收获? 还Fra bibliotek什么问题?生活是平淡的,却又是美好 的。因为有了发现,我们的生活 才会变得如此美好,社会才能不 断进步。
聪明的捕快
从前,有一个小偷,他偷了一 位农民家的东西。谁知,被巡逻的 捕快发现了,当场抓获并押往了衙 门。县官抬头一看,这小偷竟是自 已的侄子!他想放了小偷,但又怕 别人知道,于是在一张纸条的正面 写道“小偷应当放掉”,反面写道 “农民应当关押”,递给捕快,说 道:“拿去,就照上面的指示办 吧!”
捕快拿到纸条一看,他是又 生气,又着急…… 聪明的捕快很快地想出了一 个办法。他将纸条扭了个弯,做 成“纸圈”,然后向大家宣布: 根据县太爷的命令放掉农民,关 押小偷。县官知道后大怒,责问 捕快。 捕快递给县官一个“纸圈” 说,确实没错。仔细观看字迹, 也没有涂改,县官不知其中奥秘, 只好自认倒霉。
你知道其中的奥秘吗?
小偷应当放掉
农民应当关押
从“应当”二字读起
把我们刚才做好的莫比乌斯带沿蚂蚁爬走的 路线剪开,猜想一下会有什么现象?
• 1、 “二分之一 ”处剪开 • 2、 “三分之一” 处剪开
活动探究
用剪刀沿着“莫比乌斯圈”的中 线剪开,猜想它会变成什么样?

好玩神奇的莫比乌斯带课件

好玩神奇的莫比乌斯带课件

06
总结与展望
总结:莫比乌斯带的贡献与影响
数学界的贡献
莫比乌斯带作为拓扑学中的一 个概念,丰富了数学的研究领 域,为后续的数学家提供了新
的思考角度。
实际应用价值
莫比乌斯带在现实生活中具有广 泛的应用,如耳机设计、自行车 链条制造等,能够提高产品的性 能和耐用性。
对其他领域的启示
莫比乌斯带的研究还对其他领域产 生了影响,如物理学、化学、生物 学等,为这些学科提供了新的研究 工具和方法。
同胚映射
同胚映射是指两个拓扑空间之间存在的一种特殊的映射关系。在莫比乌斯带的研究中,同胚映射可以用来描述 带子与其他几何结构之间的相似性。
04
莫比乌斯带的实际应用
艺术创作
艺术家可以利用莫比乌斯带创作独特的艺术作品,例如利用其无限循环的特性创作出千变万化的图案 。
莫比乌斯带可以作为艺术装置的灵感来源,通过将其融入雕塑、绘画和摄影等艺术形式,艺术家可以 创造出引人深思的作品。
建筑设计
莫比乌斯带的概念可以应用于建筑 设计,创造出独特且具有视觉冲击 力的建筑造型。
VS
建筑师可以利用莫比乌斯带的原理 设计出具有连贯性和流动性的建筑 外形,同时利用其无限循环的特性 创造出生动、丰富的建筑细节。
工业设计
工业设计师可以将莫比乌斯带的原理应用于 产品设计中,创造出具有动态美感和连贯性 的产品造型。
好玩神奇的莫比乌斯带课件
2023-11-07
目 录
• 莫比乌斯带的基本概念 • 莫比乌斯带的神奇特性 • 莫比乌斯带的数学原理 • 莫比乌斯带的实际应用 • 莫比乌斯带的拓展知识 • 总结与展望
01
莫比乌斯带的基本概念
什么是莫比乌斯带
莫比乌斯带是一种特殊的几何 结构,它由一个矩形条带经过

《神奇的莫比乌斯带》(课件)-2023-2024学年六年级下册数学北师大版

这样的一条边一 个面的圈是德国数学 家莫比乌斯在1858年 无意间发现的,所以 就以他的名字命名叫 它“ 莫比乌斯带”也
有人叫它“莫比乌斯 圈”。还有人叫“怪 圈”。
莫比乌斯带用途Biblioteka 传输带、传动带如果设计成莫比乌斯带,就 不会只磨损一面,从而延长使用寿命。
如果把录音机的磁带做成“莫比乌斯带”状,就不存在正反 两面的问题了,磁带就只有一个面了。听时,不用拿出磁带, A、B两面都能听。
莫比乌斯爬梯
过山车
中国科技馆的“三叶扭结”雕塑就 是莫比乌斯带,象征科学没有国界,各 种学科之间相互连通。
以2007年世界夏季 特奥会会标“眼神” 为主题的纪念雕塑
“眼神”代表: 期盼、关爱、关心
理念是:“转换一 种方式,你将获得 无限发展”
2007年世界 特殊奥林匹克的 主火炬就是莫比 乌斯带,象征着 连接起全世界智 障人士的友谊, 彰显出特奥会的 理念。
莫比乌斯带更大的应用
莫比乌斯带更大的应用要靠大家努力、探究、 发现……
课外作业:
1.查找有关莫比乌斯带的 资料并收集,编写一份介绍莫 比乌斯带的数学小报。
2. 如果把莫比乌斯带沿四 等分线、五等分线......一直剪 下去会发生什么?
(1)如果在一张纸条正中间画一条线粘成“莫
比乌斯圈”,再沿线剪一圈,最后竟然得到了一个 大圈。
(2)如果在纸条上画二条线,把纸条三等份,再 粘成“莫比乌斯圈”,再沿线剪开,剪刀绕两圈竟然又 回到了原出发点,猜一猜,剪开后的结果是什么?
请你自己动手做这个试验。
发现:得到的是一大一小的相扣环。
莫比乌斯带循环反复的几何特征, 蕴含着永恒、无限的意义。可回收物 标志就表示可循环使用的意思。

2023-2024学年六年级下学期数学《神奇的莫比乌斯带》(教案)

20232024学年六年级下学期数学《神奇的莫比乌斯带》(教案)在20232024学年六年级下学期的数学课上,我打算教授《神奇的莫比乌斯带》这一课题。

下面是我对这个课题的教学内容、教学目标、教学难点与重点、教具与学具准备、教学过程、板书设计、作业设计以及课后反思及拓展延伸的详细规划。

一、教学内容我打算使用教材中的第五章第三节“神奇的莫比乌斯带”来教授这一课题。

在这一节中,学生们将学习莫比乌斯带的定义、性质以及如何制作莫比乌斯带。

二、教学目标通过这一节课的学习,我希望学生们能够理解莫比乌斯带的定义和性质,并能够自己制作莫比乌斯带。

三、教学难点与重点教学难点是让学生们理解并接受莫比乌斯带的性质,教学重点则是教授学生们如何制作莫比乌斯带。

四、教具与学具准备为了让学生们更好地理解莫比乌斯带,我将准备一些莫比乌斯带的模型,以及一些彩纸、胶带等制作莫比乌斯带所需的材料。

五、教学过程1. 引入:我会向学生们展示一些莫比乌斯带的模型,让他们猜测这是什么,并引导他们思考莫比乌斯带的性质。

2. 讲解:我会用PPT展示莫比乌斯带的定义和性质,同时用莫比乌斯带模型进行演示,让学生们更直观地理解。

3. 制作:我会教授学生们如何制作莫比乌斯带,让他们亲自动手制作,加深对莫比乌斯带的理解。

4. 练习:我会给出一些有关莫比乌斯带的问题,让学生们进行随堂练习,巩固所学知识。

六、板书设计板书设计将包括莫比乌斯带的定义、性质和制作方法。

七、作业设计作业题目:请学生们用自己的制作的莫比乌斯带进行实验,观察并记录莫比乌斯带的性质。

答案:请根据实验结果,描述莫比乌斯带的性质。

八、课后反思及拓展延伸重点和难点解析在上述教案中,有几个重要的细节是需要重点关注的。

对于莫比乌斯带的引入方式,我选择了模型展示和猜测游戏,这种方式可以激发学生们的兴趣,让他们对莫比乌斯带产生好奇。

我在讲解莫比乌斯带的定义和性质时,不仅使用了PPT进行辅助演示,还使用了莫比乌斯带模型进行实际操作,这样可以让学生们更直观地理解莫比乌斯带的性质。

5.2神奇的莫比乌斯带(教案)-2023-2024学年数学六年级下册

5.2神奇的莫比乌斯带(教案) 20232024学年数学六年级下册一、教学内容今天我们要学习的是六年级下册数学教材第5.2节的内容,神奇的莫比乌斯带。

我们将探讨莫比乌斯带的性质,以及它的一些应用。

二、教学目标通过本节课的学习,我希望学生能够理解莫比乌斯带的定义和性质,并能够运用这些性质解决实际问题。

三、教学难点与重点重点是莫比乌斯带的性质的理解和应用,难点是对于莫比乌斯带的直观理解和证明。

四、教具与学具准备为了帮助学生更好地理解莫比乌斯带,我将准备一些莫比乌斯带的模型,以及一些彩纸和剪刀,让学生自己动手制作莫比乌斯带。

五、教学过程1. 引入:我会通过展示一个莫比乌斯带的模型,引发学生的好奇心,激发他们的学习兴趣。

2. 讲解:我会详细讲解莫比乌斯带的定义和性质,通过模型和图示,让学生直观地理解莫比乌斯带。

3. 实践:我会让学生自己动手制作莫比乌斯带,通过实践,让学生更好地理解和掌握莫比乌斯带的性质。

4. 应用:我会给出一些应用题,让学生运用莫比乌斯带的性质来解决问题,巩固他们的知识。

六、板书设计板书设计将包括莫比乌斯带的定义、性质和一些应用题。

七、作业设计1. 请描述莫比乌斯带的定义和性质。

八、课后反思及拓展延伸通过本节课的学习,我发现学生对莫比乌斯带的理解还不够深入,需要在今后的教学中加强讲解和实践。

同时,我也可以引导学生进一步探索莫比乌斯带的更多性质和应用,激发他们的学习兴趣。

重点和难点解析一、引入环节引入环节是激发学生兴趣和好奇心的重要步骤。

通过展示莫比乌斯带的模型,我可以观察到学生的反应,他们会对此感到神奇和惊讶。

这种神奇感会激发他们的学习兴趣,使他们更加积极地参与到后续的教学活动中。

二、实践环节实践环节是让学生亲手制作莫比乌斯带的过程。

通过亲自动手,学生可以更加直观地理解莫比乌斯带的性质。

他们在制作过程中会发现问题和困惑,从而加深对莫比乌斯带性质的理解。

实践环节还可以培养学生的动手能力和观察能力。

神奇的莫比乌斯带


05
莫比乌斯带的趣味实验
穿越实验
总结词
通过观察物体在莫比乌斯带上的穿越 行为,理解莫比乌斯带的奇特性质。
详细描述
将小虫或小球放在莫比乌斯带上,观 察它如何始终保持在带的一面而穿越 整个带子。这个实验展示了莫比乌斯 带将一个二维平面扭曲成单一的闭合 曲线的特性。
剪纸实验
总结词
通过剪切莫比乌斯带,展示其独特的拓扑性质。
02
它可以通过将一条纸带的一侧旋 转180度后与另一侧粘合来制作 ,形成一个连续的曲面,其中只 有一侧,没有明确的内外之分。
莫比乌斯带的特性
莫比乌斯带具有一个奇特的特性,即它的边界是它的内部和 外部的唯一区别。在带子的内部行走或移动,最终会回到起 始点,而不是像常规曲面那样可以走出边界。
莫比乌斯带在数学和物理学中有着广泛的应用,例如在克莱 因瓶和三维空间的扭曲等概念中,都可以看到莫比乌斯带的 影子。
使用实物制作
准备工具
纸板、颜料、剪刀、胶水等
步骤
首先,将纸板剪成一个圆形,并将其一端弯曲180度后与另一端粘接成一个圈。接着,使用颜料在纸带上绘制出 所需的图案或文字。最后,等待颜料干燥后,沿着纸带的宽度方向剪开,即可得到一个立体的莫比乌斯带模型。
04
莫比乌斯带的历史与文化
莫比乌斯带的起源
莫比乌斯带的起源可以追溯到 19世纪初,由德国数学家莫比 乌斯和约翰·李斯丁共发现。
在科学中的应用
拓扑学研究
数学模型
莫比乌斯带是拓扑学领域中的一个重 要概念,对于理解空间结构和连续性 有重要意义。
莫比乌斯带在数学领域中常被用作数 学模型,用于研究复杂系统的行为和 性质。
物理学中的奇异现象
在物理学中,莫比乌斯带被用来解释 一些奇异的现象,如时间反演对称性 等。
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《神奇的莫比乌斯带》教学设计北师大版六年级下册54-55页。

一、教材分析:公1858年,德国数学家莫比乌斯发现:把纸条的一端旋转180度后再两头粘接起来,会有神奇的变化。

因为普通纸带具有两个面(双侧曲面),一个正面一个反面,两个面可以涂成不同的颜色;而这样的纸带只有一个面(单侧曲面),一只蚂蚁可以爬遍整个曲面而不必跨过它的边缘。

我们把这种由莫比乌斯发现的神奇的单面纸带成为“莫比乌斯带”。

二、学情分析:神奇的莫比乌斯带这节活动课对老师来说是很新奇的。

我以前从没接触过,对学生来说更是陌生的。

通过这节课使学生了解认识莫比乌斯带;动手制作,自主探索莫比乌斯带,感受数学知识的无穷奥秘,激发学习数学的兴趣。

三、教学目标:(一)知识与技能使学生了解认识莫比乌斯带,动手制作莫比乌斯带。

(二)过程与方法在莫比乌斯带的探索过程中,初步体会莫比乌斯带的特征。

培养猜想,验证的数学思想方法。

(三)情感、态度与价值观让学生在探究活动过程中,感受数学活动的乐趣,培养学生敢于动手,乐于交流,善于推理的能力,在学习过程中获得积极向上的情感体验。

四、教学重点:自主探索并制作莫比乌斯带,发现莫比乌斯带的特征。

五、教学难点:培养学生勇于猜想,验证的数学思想方法。

六、活动准备:1、长纸条(长20-30厘米,宽约4厘米)若干,其中,一张正面“小偷应当放掉”,反面“农民应当关押”。

2、一张纸条正面写“小偷应当放掉”,反面“农民应当关押”。

3、剪刀4、双面胶或固体胶5、水彩笔七、教学过程:(一)导入师:其实,一条普通的纸条也有神奇地方,今天这节课,老师和同学们一起来玩一个数学游戏,我们一边玩一边研究,看看这样一根普普通通的纸条,究竟有多神奇!(板书:神奇)师:(出示一张纸条)请看我手中的这张纸条,它有几条边?几个面?(生:齐回答)四条边,两个面。

师:一个正面,一个反面。

现在谁能将他变成只有两条边,两个面?指名操作师:是不是两条边,两个面?师:神奇吗?(生:不神奇)是啊,这没什么神奇的,神奇的在后面,谁有办法将它变成一个面和一条边?小组合作探究(教师巡视)【设计意图】由“这张纸条几条边,几个面”到“谁能将这张纸条变成两条边,两个面”,再到“怎样变成一个面,问题一层一层深入,一个比一个更有难度,进一步激发了学生学习数学的兴趣。

有趣的问题能促使学生思考和探究,在探究过程中问题层层深入,提高了思维能力。

(二)制作莫比乌斯带师:(看到有一部分同学做成了)同学们可以互帮助,做出来的同学,想想是怎么做的,把你的方法分享给大家。

指名回答(可以边说边演示)。

教师小结做法:一只手捏住纸条的一端,另一只手捏住纸条的另一端,把它旋转180度,变成一个纸环,再用固体胶把两端粘住。

师:通过老师的演示希望对你们有帮助,刚才没完成的孩子现在完成它。

师:为什么是一条边?哪位同学说说(师边说边用手师范)沿着纸条的任意一边一直摸下去,有什么发现?生:是一条边。

师:第二个问题,是不是一个面?我们一起动手,都来检验一下吧,我们拿起笔来(师示范)从这面起,在纸条的中间画一条线(师生操作)画好了有什么发现?生:所有的面都画上了,真是一个面。

师:不是有两个面吗?怎么变成了一个面?(里面的接到外面,上面的边与下面的边连接在一起)好玩吗?举起刚做好的纸带,这叫什么?知道吗?(板书:莫比乌斯带)师:1858年德国的数学家莫比乌斯一次偶然的机会发现了这样一个神奇的纸圈,所以就用他的名字命名叫莫比乌斯圈或莫比乌斯带。

师:像这样没有里外之分,只有一个面,在数学上叫单侧曲面,那么普通的纸圈有里外之分就叫双侧曲面。

【设计意图】从纸条到普通纸圈再到“莫比乌斯带”,学生经历了一个从熟悉到陌生,从普通到神奇的知识形成过程,这个过程对学生来说是新鲜、有趣的,它指引着学生一步步揭开“莫比乌斯带”的神秘面纱。

(三)变化的莫比乌斯带探究一:沿二分之一线剪师:(展示普通纸圈)如果我沿着刚画的线剪开会怎样?生:会变成2个同样大小的纸圈。

师:是吗?(师示范)还真是。

师:(展示一个莫比乌斯带)刚才你们不是在这个莫比乌斯带中间画了一条线吗?如果我们沿着这条线把这个纸圈剪开的话?会怎么样呢?生1:会变成两个纸圈。

生2:会变成两个莫比乌斯带。

生3:有可能是三个纸圈。

师:要知道究竟是什么样的,应该怎么办呢?生:动手剪一剪。

师:是啊,实践出真知!(学生动手剪)学生汇报生:在我剪完后,不像刚才同学说的那样是两个圈,是连在一起。

师:是一个圈还是两个圈?生:一个圈。

师:我们都认为从中间剪开应该是两个圈,结果是一个圈,这就是莫比乌斯的神奇之处,(展示剪开后的纸圈)这个还是一条莫比乌斯带吗?现在你们验证一下,用笔画一画,说说你的发现。

生:画完之后只画了一个面,还有一个面没画上。

师:那么是莫比乌斯带吗?生:不是师:现在在中间又画一条线,如果再沿着这条线剪开,想想,又会是什么结果?生1:还是一个圆。

生2:我觉得是两个圆。

师:大家做做看(学生动手操作,教师也动手操作)汇报结果生:是两个套着的圈。

探究二:沿三分之一线剪师:我们继续来感受这个纸圈的神奇,好吗?请同学们再拿一张白纸条,在白纸条上画三等分线,请把中间的部分涂上你喜欢的颜色,两面都涂再做成莫比乌斯带。

师:好,现在你们有什么想法?生:能沿着线把这个莫比乌斯带剪开吗?师:可以的,如果我们沿着三等分的线把这个莫比乌斯带剪开的话,需要剪几次呢?生:两次。

师:剪完以后会是什么样呢?生1:可能会是三个圈套在一起。

生2:会变成一个大圈。

师:真佩服你们的想象力,那究竟会怎样,还是动手做一做吧!指名回答(剪一次,两个圈套在一起)小结:一个大圈套着一个小圈。

师:这个大圈和小圈是莫比莫斯带吗?(生:不是)请用刚才的方法证明一下。

师:小圈就是原来长方形纸条的哪一部分?学生汇报【设计意图】通过让学生动手沿二分之一,三分之一线剪,使学生经历了一个从猜测到验证的过程,不仅满足了学生的好奇心,也向学生初步渗透了猜测、验证、探索等数学思想,并引导孩子们寻找生活中的“莫比乌斯带”,发挥想象看到能否创造性地用上它,这让孩子们体会到,数学来源于生活,又回到生活。

(四)学以致用救救可怜的农民从前,有一个小偷偷了一位很老实的农民的东西,并被当场捕获,将小偷送到县衙,县官发现小偷正是自己的儿子。

于是在一张纸条的正面写上:小偷应当放掉,而在纸的反面写了:农民应当关押。

县官将纸条交给执事官由他去办理。

执事官不想误判此案,但是又不敢得罪县官,你们猜他怎么做?聪明的执事官想了一个办法。

然后向大家宣布:根据县太爷的命令放掉农民,关押小偷。

县官听了大怒,责问执事官。

执事官将纸条捏在手上给县官看,确实没错。

仔细观看字迹,也没有涂改,县官不知其中奥秘,只好自认倒霉。

你们知道其中的奥秘吗?动手试试吧!学生汇报结果【设计意图】以学生喜欢的故事入手,符合儿童的年龄特点和心理特征,唤起学生的兴趣,能够更加积极主动的参与学习,课堂气氛活跃。

(五)生活中的应用师:一个看似简单的小纸圈竟如此神奇,它可不光好玩有趣,还被应用到生活的方方面面,让我们跟随莫比乌斯带一起走进生活中去吧,欣赏图片(课件出示)(1)过山车(2)莫比乌斯爬梯(3)工厂传送带(4)莫比乌斯茶具(5)2007特奥会会标“眼神”(6)三叶扭结(六)说收获与遗憾师:这节课即将结束,上了今天这节课你有什么收获与遗憾?生1:我知道了什么是莫比乌斯带。

生2:莫比乌斯带只有一条边、一个面。

生3:不能多剪几次。

……师:好了,同学们,大家通过今天这节课的学习,是不是对莫比乌斯带还有很多疑问呢?还有很多没有解答的问题,有的问题老师也不怎么清楚,数学家们也在继续探索。

我告诉大家,数学中有一门专门研究莫比乌斯带的学问叫拓扑学(板书:拓扑学)。

希望同学们能在课下继续探讨有关莫比乌斯带的问题,可能有一天你们会有新的创造发明呢!【设计意图】回顾本节课的内容,有效的激发学生的学生兴趣和求知欲望。

(七)作业研究沿着一个莫比乌斯带的四分之一、五分之一线剪,将研究的结果写成数学小论文,班级交流。

【设计意图】通过学生动手剪和记录数学日记的操作性的活动,使学生在获得结论的同时,体验到学习数学的乐趣,体验到成功的喜悦,从而加深对数学问题的感性认识,提高学生们的动手实践能力。

(八)板书设计神奇的莫比乌斯带二分之一剪拓扑学一个面一条边单侧曲面三分之一剪两个面四条边双侧曲面两个面两条边教学反思《数学课程标准》指出:“成功的教学所需要的是激发探究兴趣,学习的最好刺激乃是对所学材料的兴趣。

”本是数学课,学生带着学习数学、研究数学的心理期待走进课堂,出乎意料的是,教师却给学生表演魔术。

学生疑窦丛生兴趣盎然。

课始伊,趣已生。

课从普普通通的纸条开始,就把学生的注意力引入到一种神奇而未知的数学世界。

在做纸圈时先做一个普通的纸圈,然后将一端翻转180度,再用胶水粘牢,问:“是不是一条边一个面呢?”教师不仅创设了让每个学生剪一剪、画一画、拧一拧这种活动情境,而且还让学生在动手之前先动脑猜想,再小心地验证。

而学生正是在想一想的过程中,在这种人际互动中自然而然地体验到数学美在思想。

模仿学习是小学生学习方法之一,它就是从大同小异、小同大异、仿作,由临摹到创新的训练方式,可以培养学生的理解力和鉴赏力。

但有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿,模仿仅仅是手段,模仿的目的是为了创造。

从模仿到创造,要有一个过程,这个过程也就是学生的发展过程。

在这节课,从变魔术引入到学生自己创造这一环节,让每个学生自主地玩,这就把模仿到创造落到了实处。

在这个过程中,每个学生在教师的启发下充分地体验到数学美在创造。

数学来源于生活。

又应用于生活,与生活实际紧密联系,讲用途可以使学生看到生活中处处有数学。

这节课,教师把前几个环节学生探索学习到的知识返回到了显示,又一次激起了学生情绪兴奋之浪花,使学生在兴奋之时能真切地体验到数学就在自己身边,数学是有用的。

教师还让学生大胆想象,显示生活中哪些地方还可以应用莫比乌斯带的原理。

教师应用图声并茂的动态课件,让学生体验数学之美。

一次成功的数学活动,应该能使学生感受数学的美。

这种美,一方面是因为它承接了学生原有的认知经验,学生感觉到数学很简单、很日常、很好玩,有信心,有兴趣去学习。

另一方面学生通过多感官的活动,探究这些亲切有趣的现象背后的原理,建立一定的数学模型,培养一定的数学能力。

由此体会到数学的真正美!。

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