《0的认识及0的加减法》教学反思(精选14篇)
一年级数学上册《0的认识及加减法》教学反思
熊小红
0的认识及加减法是小学一年级数学上册第三单元的最后一个知识点 前面
同学们已经认识了数字1-5以及5以内的加减法运算 对加减法的含义有了一定认识 能看图列加、减法算式
并能运用数的组成知识做5以内的加减法 因此
本节课的重难点我安排为:认识0的两种含义 正确书写0 会做与0有关的加减法题
在教学安排上 我先复习旧知 口算5道加减法题
目的是提高学生5以内加减法口算的速度 接着以谈话方式导入新课 出示小兔拔萝卜的课件
一、揭示0的第一层含义:没有
1、看一看、想一想
师:老师带来了一位新朋友 看看
它是谁?在干什么?
生:小兔 拔萝卜
师:第一幅图小兔拔了几个萝卜?还剩几个?
生:拔了一个 还剩3个
......(出示空地)师:第四幅图小兔拔了几个萝卜?还剩几个?
生:拔了四个 一个也没有了
出示小猴吃桃的课件 第一张图片盘子里有2个桃子
用数字2表示;第二张图片盘子为空 一个桃子也没有 用数字0表示
2、听一听 猜一猜
我拿出事先准备好(里面放了两个硬币)的小茶叶桶 使劲摇
让学生猜猜里面是什么东西?
生1:是硬币
生2:是色子
课堂气氛一下子活跃起来了 同学们众说纷纭
耳朵、眼睛全都集中到我手中的小茶叶桶上面来了 这时
我揭开谜底--硬币
再让学生猜猜有几个硬币呀 学生有说1个的 有说2个的
还有说3个、4个的 当他们争论不休时
我打开桶盖将硬币倒在桌上 同学们异口同声地说:2个
师:用数字几表示呀?生:用2表示
我转过背去 将硬币取出 再摇
没有任何声音
全班同学大声喊道:没有硬币了 0个
在同学们看一看 想一想
听一听、猜一猜的游戏中
对0表示“没有”的含义已经都能接受了 这时板书课题:0的认识
3、说一说 做一做
(1)出示教科书上第29页的小鸟图
师:这两幅图是什么意思?用自己的话说一说
生:鸟窝里有3只小鸟 飞走了3只 一只也没有了
师:谁会列式?
生:3-3=0
师:谁能说说这里的3、3、0分别表示什么意思?
生:第1个3表示原来的3只小鸟 第2个3表示飞走了3只小鸟 0表示一只也没有
(2)引导学生说说生活中与0有关的事件
生:妈妈给我买了3个苹果 我全吃光了 就是0个了
生:妈妈给我买了5块手表 都坏掉了 就是0块了
师:小朋友 他说的对不对呀?
引起争论 同桌互相讨论 说对的占多数 这时
老师就要指正错误了 分析为什么不对 5块手表都坏了 但是手表还在那 只是不能用了 所以还是5 如果说手表都掉了 那就是0块了
针对这一问题我举例说:桌上有3只苍蝇 老师用拍子打死了3只 桌上有几只苍蝇?
生1:0只
生2:3只
师:还是3只 苍蝇死在桌子上 并没有飞跑呀
二、学习和0有关的加减法
1、一个数加上0还等于它自己;
2、一个数减去0还等于它自己;
3、一个数减去它自己等于0
三、揭示0的第二层含义:起点、开始
本环节
学生在做为尺子标数字的题目时容易出错 第一个刻度容易写成“1” 这是由于前面学习数数的时候 都是从1开始的
学生形成了一定的思维固势 我出示课件--长尺子 告诉学生
第1个刻度数字是0而不是1;运动员跑步比赛的起跑线也是从“0”开始计算距离的
四、教学生正确书写“0”
0不能写成字母“o” 在这里我先教笔划顺序 一笔写成 从上到左 再从下往右
最后拐到上与起笔汇合 要圆滑 不能有棱角
为使学生形象记忆
一、贴近学生生活实际, 有效改编教学情境
2011年版的《义务教育数学课程标准》指出:数学教学活动, 特别是课堂教学应激发学生学习兴趣, 调动学生积极性, 引发学生的数学思考, 鼓励学生的创造性思维。在新课的导入阶段, 我抛开了课本中计算体育场看台有几个座位的情境, 因为在本地没有体育场, 却有闻名中外的红木产业———我们的学校就在红木小件一条街上。于是我紧扣本地产业特色来进行情境导入———
1.猜一猜:欣赏家乡, 引出话题。我边演示家乡景观图片, 边进行解说:“同学们, 这是什么地方?……对, 这是我们美丽的家乡、可爱的校园!这几年, 家乡的红木产业发展迅速, 闻名中外, 我们的学校就在赤荷小件一条街上, 听说你们的爸爸妈妈也有很多做佛珠小件的, 请举手让老师瞧瞧。”
2.考一考:解决问题, 引出课题。
师:你能用学过的数学知识帮助你们的爸爸妈妈解决问题吗?
生:能!
师:是吗?那么老师今天就先来考考你们!
师:请看老师手中的手链, 好看吗?考题和手链有关:一串紫檀的手链需要158元, 6串这样的手链需要多少钱呢?
(学生练习;稍候, 笔者问:谁来告诉老师你的答案, 你是怎么计算的?)
师:都对了吗?你们真棒!刚才你们用前两天学过的三位数乘一位数的计算方法算出了6串手链的价钱!今天我们接着学习三位数乘一位数的乘法, 注意观察今天的知识和前两天的有什么不同。
从学生熟悉的情境出发导入新课, 体现了数学教学内容的选择“要贴近学生的实际, 有利于学生体验与理解、思考与探索”的教学理念。利用观看图片、猜一猜、考考你等环节, 不仅唤醒了学生已有的知识经验, 激起学生的学习兴趣, 也抛出了新的数学问题, 为新授自然过渡。
二、深度对话教材文本, 科学把握教学重点
用科学的眼光去分析教材, 正确理解编者的意图, 才能把握好计算教学的重点。本节课的教学内容是“一个因数中间有0的乘法”的计算, 而不是利用“一个因数中间有0的乘法”去解决问题。教材中例题5的教学内容图文并茂, 呈现的是:“体育场的看台每个方阵有658个座位, 6个方阵一共有几个座位?”多数老师认为在教学设计“一个因数中间有0的乘法”的过程中, 要有解决问题的教学步骤和完整的解决问题的模式, 也就是在教学中只出现已有的条件, 问题让学生去提, 这样才能体现学生发现问题和提出问题的能力。在教学中, 我尝试按这种问题解决的教学步骤进行教学, 却发现无法把算理和计算方法的教学重点充分完整地展示给学生, 教学的重点不能突出。问题的症结在哪里?
我仔细对比了教材中所有的计算教学和解决问题教学的内容编排, 发现了两点支撑我调整教学的理由:
1.计算教学和解决问题教学在内容编排上的风格完全不同。解决问题的教学内容中, 教材有完整的思考过程和解题过程, 都有典型的三个问题:知道到了什么?怎样解答?解答正确吗?通过三问让孩子明白解决问题需要拥有完整的解题思路和解题方法。所有的问题解决的教学内容编排中, 解决问题的过程是完整的, 有列式计算和“答”。在计算教学中, 题目呈现虽然酷似问题解决, 还有图文并茂的情境, 却没有问题解决的详细过程, 只有计算方法和算理的提示, 在编排中没有“答”。因此, 我们有理由判断:图文并茂的呈现形式是为了给孩子们创设一个教学的情境, 这样的题目只是计算教学的辅助形式, 不需要按照解决问题的完整步骤进行解答。
2.对比教材的前后知识, 我发现在计算教学时, 这个题目是一步的乘法计算, 学生在二年级上学期已经充分理解乘法的意义。如果在本节课再让学生发现问题、提出问题、解决问题, 那就是无视学生的知识结构, 徒然耗费时间。因此在教学中, 我直接创设了情境, 让孩子们欣赏老师手中的手链, 告诉孩子们每串手链108颗, 串6串这样的手链大约要多少颗?先让孩子们估一估。孩子们给出了两个答案, 一种估法是把108颗看成110颗, 6串大约需要660颗, 另一种估法是把108颗看成100颗, 6串大约需要600颗。两种估法都是对的, 到底需要几颗呢?引发冲突, 产生精算的需要, 请大家帮助老师算一算, 到底需要几颗珠子!
这个环节从不同的估算方法引出新知的教学需求, 例题中的数字变小了, 更好地服务于数形结合的直观教学, 复习中158×6和新知中108×6的两组计算题, 更有利于学生的对比观察, 理解新知是“一个因数中间有0的乘法”的算理, 迁移出“一个因数中间有0的乘法”的计算方法。
三、有机渗透数学思想, 精彩演绎学法指导
数学思想的“默会”属性众所周知, 如何把数学思想这个内隐的知识外显出来?比较思想是小学阶段高频率出现的数学思想方法之一。本节课笔者让学生充分体会了比较思想。“一个因数中间有0的乘法”本质上是多位数乘一位数, 因此, 在教学中要把新知的教学巧妙地建立在旧知的认知上, 通过复习题的多位数乘一位数158×6和改编后的例题的算式108×6, 引导学生发现两个题目之间的相同点和不同点。从相同点理解它们都是多位数乘一位数, 从而推导出它们的计算方法是一样的, 这样的学习方法叫迁移, 也叫类推。从不同点引导学生发现今天学习的新知中间里有0, 理解为什么要把“一个因数中间有0的乘法”放在单独的一课时中进行教学, 有什么需要我们注意的地方, 引导学生理解“一个因数中间有0的乘法”的算理和计算方法:即使多位数的中间是0, 也要用这个一位数去乘。
在理解了一个因数中间有0的乘法的算法后, 引导孩子们帮老师解决第二个问题, 得出的算式是:102×3。学生独立练习, 教师指名上黑板演算, 然后让学生再次比对102×3和108×6的相同点和不同点:相同点是中间都有0, 计算方法和前面的一样;不同点是108×6个位相乘时有进位, 102×3个位相乘时没有进位。引导学生思考, 如果个位相乘没有进位, 应该如何?通过学生的比较思考得出:个位相乘不满十时, 积的十位要用0占位。
通过对比, 学生不仅理解了算理和计算方法, 还明白了类推和比较的学习方法。
《0的认识和有关0的加减法》是《数学(人教版义务教育课程标准实验教科书)》一年级上册P29的教学内容。
数字0在生活中应用广泛,不同的应用体现出0的不同含义,有关0的加减法也具有其独特的规律和特点。
本节课教学目标有:
认知目标:
1. 通过游戏、活动,使学生理解0的含义,会读、会写数字0,了解数的顺序。
2. 使学生在情境体验中理解有关0的加、减法的含义,并能熟练计算。
能力目标:培养学生的想象力、合作、探究能力,认真书写的好习惯。
情感目标:通过紧密联系生活的活动,激发学生对身边与数学有关的事物产生好奇和兴趣,让学生认识到数学与生活息息相关。
教学重点、难点:体会0的两种含义。
教具、学具准备:课件、直尺。
一、活动中认识0——关于0的含义和书写
1.情趣导入:师:有许多数字宝宝要来咱们班与咱们班的同学交朋友,你们高兴吗? 看他们来了,如果你认识就大声读出来好吗?(课件出示数字宝宝包括0)
预设:0同学们都认时,那你们知道0表示什么吗?
引出课题:今天我们就一起来认识0和有关加减法。
2. 找朋友——认识0的含义之一:0表示没有
同学们你们知道小猴子最爱吃什么吗?(桃子)对小猴子最爱吃桃子了。
可当1只小猴子遇到2个桃子时,会发生什么事情呢?猜猜看。
学生自由发言:小猴会把桃子吃掉。
师:是吗?请看——大屏幕。
(CAI播放小猴吃桃子的动画:小猴从盘子里拿起一个吃掉,又吃掉一个。)
师:你看到了什么?
生:我看到盘子里本来有2个桃子,那用数字几表示呢? 小猴吃了1个,还有1个。又用数字几表示呢?它又吃了1个,盘子里一个桃子也没有了。
(CAI再次演示小猴吃桃的过程,每个环节配合学生叙述暂停。)
师:一个桃子也没有,用哪个数字表示呢?1?2?3?4?5?
生:用0表示。
师:为什么?
生:因为盘子里的桃子吃光了,一个也没有了,也就是0个。
师:哦。明白了。0和1,2,3,4,5一樣也是数字。一个也没有就用0表示。
二、 情景中体验0——学习有关0的加减法
小猴子觉得咱们班的同学非常的聪明,非常想与咱们班的小朋友交朋友你们高兴吗?(高兴)小猴子也非常的高兴,他要带我们去参观他们的乐园,那就让我们出发吧!看,来到了乐园你们看到了什么?
(CAI播放3只小鸟从树上飞走的动画。)
师:你看到了什么?能提一个问题吗?
生:我看到树上有3只小鸟,飞走了3只,请问树上还有几只小鸟?
师:说得真好。树上还有几只小鸟呢?
生:0只。
生:3只小鸟全飞走了,树上一只也没有了,就是0只。
你能列出一道算式吗?
生:3-3=0。
板书:3-3=0。
师:小朋友们观察得仔细,说的也非常好,还列出了算式。谁还能说几个这样的算式吗?
预设:生:我们家有1苹果,我把苹果吃了,还剩0个。1-1=0。
板书:1-1=0。
生:还有,教室里有5个朋友,下课了他们都出去了,教室里还剩0个小朋友。就是
5-5=0。
板书:5-5=0
师:你还知道这样的算式吗?
生:4-4=0。
生:0-0=0。
师:写了这么多,一起读一读。
(学生拍手打节奏,齐读算式。)
同学们在乐园里不仅玩得高兴而且还学到了知识老师真为你们高兴。这就是我们今天又要学的新知识。
板书:关于0的加减法。
三、巩固练习——应用所学有关0的知识
1.友情传递:小猫去钓鱼要经过一条小路,要准确地说出石块上的数字才能过去。
大家帮助小猴的朋友度过了难过,小猴很是感激,决定要给同学们点奖励,如果你们能回答出他的问题,就会得到奖励,你们有信心吗?(有)那就让我们一起来迎接挑战吧!
2.果园里:书上30页3题(课件出示图)
同学们顺利的得到了奖励,小猴子觉得有点不甘心,他还想考考你们,你们觉得怎样?(行)
3.快速抢答(CAI)出示有关0的加减法的算式,学生抢答。
小猴子被咱们班同学的聪明折服了,他最后决定要和同学们做个游戏
四、全课总结,拓展延伸
教学目标:
1、使学生初步知道0的含义,会读、写数字0。使学生初步学会计算有关0的加减法。
2、通过观察、思考、讨论、探索等学习活动,提高学生主自学习的意识和发现简单规律的能力。
3、在老师的鼓励和帮助下,对身边与数学有关的事物产生好奇和兴趣。在探索研究活动中体会学习成功的喜悦。
教学重点:初步体会0的含义。
教学难点:学会有关0加减的计算方法。
教具准备:课件,数字卡片,玻璃珠,杯子。
教学过程:
一、创设情境(认识0)
猜数游戏
师在杯子里放玻璃珠,小朋友,猜一猜,杯子里放了几颗?看谁猜得最准确。最后一次杯子里没有放玻璃珠,猜的颗数用0来表示。
二、新授
(一)揭示课题
今天,我们一起来学习有关0更多的知识。(出示课题)
(二)1、0表示没有
(1)课件出示教科书p29的猴子吃桃图。
师:小猴子看见又大又红的的桃子,它会做什么呢?(同桌互说)
师:盘子里有两个桃子,用几来表示?(用2)吃了一个桃子,剩下几个,用数字几来表示?(用1)又吃了一个桃子,盘子里还剩几个桃子?(用0)
0表示什么?(没有)
师:0和1、2一样,也是一个数。什么也没有,就用0来表示。(板书:没有)
(2)让学生举一些生活中遇到没有的时候会用0来表示的例子。
2、0表示起点
(1)师:小朋友,你们想一想,0是不是只能表示没有?(出示直尺图)
师:看看尺子上都有些什么?谁能告诉大家?
我们发现0写在哪儿?
它表示什么?
师:是呀,这里的0表示起点,到二年级学习测量物体长度的时候,一般以0作为起点进行测量。
(2)让学生举一些0表示起点的例子。
3、学生举例子,在日常生活中还有哪些地方见到0。
(三)0的写法
1、师:大家看一看,说一说,这个0的形状像什么?
2、师指导写法,边示范边讲笔顺要点,学生书空。
3、指导后,学生练写。
4、对学生的书写进行评价。
(四)教学有关0的计算
1、课件出示p29青蛙图
师:你们看到什么,用自己的话说一说。
池塘里第一块荷叶上有4只青蛙,第二块荷叶上没有青蛙,要求一共有多少只青蛙?你会列式吗?
板书列式:4+0=4
师:还可以怎样列式?(板书列式0+4=4)
让学生观察这两道式子,说一说有什么发现?
小结:从4+0=4和0+4=4的算式中可以知道一个数加上0或者0加上一个数,都得原来的那个数。
让学生举一些以上这样的例子。
2、课件出示:荷叶上有4只青蛙,后来4只青蛙都跳走了。(让学生说说图意)
师:荷叶上有4只青蛙,后来4只青蛙都跳走了,还剩多少只青蛙?你会列式吗?
根据学生的回答板书:4-4=0
3、练习:列式计算。
老师手上有2支铅笔,送给一位小朋友2支铅笔,老师手上还有几支铅笔?让学生根据这情景列出式子。
2-2=0(根据学生的回答板书列式)
4、让学生计算。
5-5=
师:小朋友,你们观察这三道式子,说说有什么发现?
学生汇报。
小结:两个同样多的数相减,都得0。
5、想一想5-0=()
师:5减0表示什么意思?(就是从5里面去掉0个,也就是说5个东西一个也没有减去,还是5个东西,所以5减0等于5。)问:谁会算?
5-0=5(板书)
小结:一个数减去0还得原来的那个数。
6、指导学生看书。
7、师生共同小结说说学到什么知识。
三、巩固练习
第一关:把下面的数字卡片按一定的顺序排列。(教科书p30第2题。)
指名演示,并说一说是按什么顺序来排列的。
人教版《义务教育课程标准实验教科书数学》一年级上册第三单元内容,课题是《0的认识和加减法》,是在学生认识了1——5的认识以及掌握了5以内数的加减计算的基础上教学的。
二、教学目标:
1.通过游戏、活动,使学生理解0的含义,会读、会写数字0,了解数的顺序。
2.使学生在情境体验中理解有关0的加、减法的含义,并能熟练计算。
3.通过在数学活动中的观察、思考、讨论、探索,提高学生自主学习的意识和发现简单规律的能力。
4.培养学生的想象力、语言表达能力和初步的推理应用能力。
三、重、难点:
1.重点:理解0的含义,并能正确书写。
2.难点:学会计算有关0的加、减法。
四、解决教学重难点的策略
为了实现教学目标,有效地突出重点,突破难点,选择了“谈话法、观察法、演示法、练习法”等教学方法。根据教学进程的不断进行,我采用了“数学课件、直尺图、”等直观教具。学法可归纳为:
(一)创设问题情境,引起学生的好奇心和求知欲,使学生好学。
(二)运用多种手段,活跃课堂气氛,使学生乐学。
五、教具、学具及媒体的使用
课件、盒、糖
六、教学过程
(一)活动中认识0──关于0的含义和书写
1.揭示0的第一层含义:0表示没有
(1)看一看、想一想
师:小猴子可喜欢吃桃子了,今天,它发现了一盘桃子,可高兴了!快看看盘子里有几个桃子?(2个)用数字几表示呢?
小猴子口渴了很快吃掉了一个桃子,盘子里还剩几个桃子了?用数字几表示呢?(1个)
小猴子太渴了,不一会就把剩下的一个也吃光了,盘子里一个桃子也没有了。一个桃子也没有,用哪个数字表示呢?
【设计意图:故事导入亲切、自然,由学生感兴趣的猴子吃桃引入,调动起学生的学习积极性,并自然过渡到下面的情境中。】(2)听一听、猜一猜,感受0表示没有。
教师拿出事先准备好的盒子,使劲摇,让学生猜猜里面是什么东西?
【课堂气氛一下子活跃起来了,同学们众说纷纭,耳朵、眼睛全都集中到我手中的盒子上面来了,这时揭开谜底。】
师转过背去,将硬币取出,再摇,没有任何声音。全班同学大声喊道:没有硬币了,0个。
【在同学们看一看,想一想,听一听、猜一猜的游戏中,对0表示“没有”的含义已经都能接受了。】
(3)说一说,强化“0”表示没有。
师:老师原来有2块糖,吃了2块,还剩0块。
谁能像老师这样说一说生活中的0表示没有的例子。引导学生照样子说。
【设计意图:让学生运用0的知识来举例,进一步感受数学与生活的联系。】
2.揭示0的第二层含义:0表示起点
师:请你拿出直尺,找一找“0”在什么位置.让学生自己发现“0”在尺子的起点位置,从而引出“0”表示起点。你们看,直尺上的“0”就作为起点,排在了1的前面.(出示课件:直尺图。)
说一说生活中的0表示起点的例子
3.师:同学们,你们在哪还看到过0?
生举例(温度计、电话、手机号······)(学生回答后,利用课件展示、直尺上的0、温度计上的0,并说明其表示的含义。)
【设计意图:借助直尺、温度计上的“0”,唤起学生的生活经验,体会“0”不仅可以表示一个数,还可以表示起点和分界线,让学生感受数学与生活的密切联系。】
精讲点拨:“0”不仅表示一个也没有,可以表示起点.“0”还可以表示界限,如:生活中常说的温度,以零度为界限,有零上温度和零下温度。
在数中还可以还起占位作用,如:203
4.巩固练习。
【设计意图:进一步强化一个也没有,用0表示。通过数数、排列数的大小,让学生感知0的位置。】
过渡:0的作用这么多,我们一定要写好它。
5.教学生正确书写“0”
(1)师:请看黑板,0占田字格的左半格,跟老师书空。从这里开始起笔,贴着左线下来,然后贴着右线上去,最后封好口。注意,0要写得长长圆圆的,不能有棱角。
(2)师:看清楚了吗?把书打到30页,在田字格里描一描,写一写吧!
(3)课件出示,并规范0的书写。
精讲点拨:写0封口是关键,0是一笔写成的,起笔、落笔都在0的右上角。多练就可以把0写得美观、正确.
【设计意图:先观察老师演示写“0”的正确笔顺。再让学生在书上的田字格里试写三个“0”,让学生进行评议。学生在评议的过程中发现问题的同时出示演示文稿,让学生进一步掌握正确的书写方法。】
课中操。《手指操》
下面来放松一下,做一做数字操,全体起立。(放音乐)
【设计意图:数字操根据学习的内容选择,即放松了身心,又学习了知识。】
(二)创设情境发现规律──学习有关0的加减法
师:我们了解了0的含义,学习了0的写法,继续学习有关0的加减法.
1.两个一样的数相减,结果等于0
(课件出示教科书上第30页的小鸟图)
师:这两幅图是什么意思?用自己的话说一说
师:谁会列式?
生:3-3=0
师:你们还能说出几个这样的算式吗?
师:写了这么多。一起读一读。你发现了什么规律?(两个相同的数相减,结果等于0。)
2.一个数加上0,结果等于这个数本身。
(课件出示书上的青蛙图.)
师:出示大括号问表示的意思,说图意。你会列式吗?
师:请你们再帮老师列出几个这样的算式?齐读。同学们从这几道题中,我们可以发现什么规律?(一个数加0,还得这个数)
3.一个数减0,结果等于这个数本身
师:还敢接受我的挑战吗?5-0=?你是怎么知道的啊?小朋友们,你们都是这样想的吗?真聪明!再列出几个这样的算式。
师:齐读。读得真响亮,你发现了什么规律?
(一个数减0,还得这个数).
精讲点拨:刚才我们知道了两个一样的数相减,结果等于0,一个数加上0,结果等于这个数本身,.一个数减0,结果等于这个数本身,同学们真的很会学习,发现规律的能力真强。
(三)课堂练习:(课件出示)
(四)总结课堂──深化对0的认识
师:通过今天的学习,你学会了什么?
【设计意图:引导学生学会回顾、总结。】
五、板书设计:
0的认识和加减法
没有3-3=04+0=45-0=5
起点2-2=03+0=34-0=4
《0的认识和有关0的加减法》教学设计
教学目标
1.通过教学使学生初步认识“0”的含义,会读写数字“0”,熟悉0—5的顺序. 2.初步理解并掌握有关“0”的加减法计算. 3.通过教学培养学生的观察能力和学习数学的兴趣. 教学重点
理解0的含义和有关0的加减法算理. 教学难点 0的书写 教学过程 复习引入
师:同学们,我们已经学习了哪些数?请你按照从小到大的顺序,把这几个数在桌子上摆出来,然后按顺序读一读,先顺读,再倒读.
问:这几个数中,谁最大?谁最小? 比2多1的数是谁?比2少1的数是谁? 比1多1的数是谁?比1少1的数呢?
最后一个问题,学生会冷场或有个别同学答出是0,老师借此机会引出:这就是我们今天要学习的新知识.(板书课题)
学习新知 1.认识“0”
(1)调出学生原有知识经验
师:谁知道“0”可以用在什么地方? 学生自由发言.
师:“0”是不是一个数呢?
“0”既然是一个数,那么它究竟表示什么意思呢?(2)理解含义
分步出示图片:茶杯图.
问:集合圈里有几个茶杯?用数字几来表示?(板书:2)这个集合圈里有几个茶杯?用数字几来表示?(板书:1)
这个集合圈呢?一个茶杯也没有,就要用数字“0”来表示.(板书:0)学生读:0 问:0表示什么意思?你能用生活中的实例来说一说“0”的用法吗? 学生举例说明.
湖南省教育科学“十一五”规划课题 小学数学教学资源开发研究——教学设计 师:“0”表示一个也没有,那么你们说在数序当中,“0”应该排在哪?请你拿出数字卡片“0”,在桌上摆一摆.
问:你把“0”摆在了哪?为什么要把它摆在1的前面? 让学生按顺序读一读这几个数.先顺读,后倒读. 师:请你拿出直尺,看一看“0”在什么位置. 出示图片:直尺图.
师:“0”不仅表示一个也没有,它还可以表示起点.你们看,直尺上的“0”就作为起点,排在了1的前面.
问:“0”除了表示没有和起点这两个意思以外,你还知道它可以表示什么吗? 引导学生说出:“0”还可以表示界限,如:生活中常说的温度,以零度为界限,有零上温度和零下温度.
(3)指导书写,演示动画“0的写法” 学生观察以后,练习描红. 2.有关0的加减法
师:我们了解了0的含义,学习了0的写法,你们还想研究0的什么知识呢? 下面我们就来学习有关0的加减法.(1)出示动画“0的意义”
问:小男孩儿的手里拿了几个气球?现在怎么样了?(放了两个)手里还剩几个? 结合图的意思,你能列出算式吗? 学生列式,老师板书:2-2=0 问:这道题为什么用减法?
生:要求还剩几个气球,就要从原来的2个气球里面,去掉飞走的2个气球,所以用减法计算.
问:2减2为什么等于0?
生:从2里面去掉2,结果一个也没有了,所以等于0. 问:你还能举出得数为0的例子吗? 学生举例,老师板书算式. 观察后找规律.
问:观察这几个算式,你有什么发现? 生:一样的数相减,得数是“0”.(2)出示书上的蜡笔图. 看图说图意,然后列式计算.
小组讨论:这道题为什么用加法计算?4加0为什么还得4?如果是0+4呢?你发现了什么?
湖南省教育科学“十一五”规划课题 小学数学教学资源开发研究——教学设计 集体汇报.
(3)想一想:5-0=? 小组讨论后全班进行汇报. 问:你是怎么想的?
生:5减0就是从5里面去掉0,也就是一个也没去掉,所以还得5. 问:谁还能举出几减0的例子? 学生举例,老师板书.
师:观察这几个算式,你有什么发现? 生:一个数减0,还得这个数.(4)做一做
3+0=□ 4-0=□ 0+2=□ 0+0=□ 5-4=□ 1-1=□ 小结、质疑
师:今天我们学习了什么知识?你还有什么问题吗? 巩固练习1.看图写数 2.排序 3.看图列式
4.在田字格中写数字. 板书设计 探究活动 找朋友 活动目的
1.使学生进一步5以内各数的关系. 2.使学生享受交朋友的乐趣. 活动准备 1—5的数字卡片 活动过程
1.每6个人一组,每人胸前配戴一张数字卡片:0、1、2、3、4、5. 2.任意两个人都可以成为朋友,但是,当你找到朋友以后,必须说出他为什么是你的朋友.如:4找3做朋友是因为3是4里的一部分,5找0做朋友是因为5和0合作,能写成一个算式5-0=5等,只要说的理由有道理,就算找到了朋友.
3.谁找的朋友多,谁就是“小天使”.
Fe Pt合金具有机械强度高、抗腐蚀性好、耐磨性好、晶粒尺寸小、热稳定性好、抗退磁能力强、磁能积高的特点,在微电机械、医疗器械及高密度磁记录领域有良好的应用前景。根据1991年Kneller和Hawig提出的制备永磁材料的交换耦合原理[1],当纳米晶粒的软磁相和硬磁相达到共格时,可获得较高的磁能积。依据Fe Pt二元合金相图,Fe Pt合金在高温下将发生有序-无序转变,从高温无序的面心立方(FCC)软磁相转变为低温有序的面心四方(FCT)硬磁相,Fe Pt合金的这种纳米晶软、硬磁相满足晶体学共格的条件,当它们形成共格复合材料时,晶粒间将产生交换耦合作用,导致剩磁增强效应,因此是研究Kneller和Hawig制备永磁材料新原理的理想模型,近年来已引起国内外材料工作者的广泛关注。目前对于提高Fe Pt合金永磁性能和降低相转变温度等方面的研究主要是添加Nb、Ti、Ag、Al、W、Ta、Ir、Cu等元素[2~5]。据文献[6-8]报道,被称为“工业味精”的稀土元素有细化晶粒的作用,且效果十分显著。因此,本文研究了添加微量稀土元素Tb及在退火态对Fe Pt合金相转变和磁性能的影响。
2 实验
材料组成:Fe60.5-xPt39.5Tbx(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)。Fe的纯度为99.95%,Pt的纯度为99.99%,稀土Tb的纯度为99.99%。采用WK-Ⅱ型非自耗真空电弧炉,在高纯Ar保护下的水冷铜熔炼样品。熔炼前先将电弧炉抽真空,当炉内真空度达到3×10-3Pa后充入高纯Ar,反复清洗两遍,使炉内气压略低于外部气压,关闭阀门以待熔炼。为使合金成分均匀,样品反复翻转熔炼至少3次,之后浇注在ϕ3 mm的水冷铜模具中,同时保证试样熔炼后质量损失不超过0.5%。将浇铸制得的ϕ3 mm的棒状实心试样截成约10 mm长的小棒,在压力机上压制成0.3 mm厚的薄片。所有样品均分别封装在充有高纯Ar保护的石英管中,在箱式电阻炉内分别进行不同温度和不同时间的热处理,然后在冰水中快淬,保持其在该温度下的相结构。用X射线衍射确定其物相,最后将抛光过的样品经2%~5%的硝酸酒精溶液腐蚀,用扫描电镜和电子探针分析其微观结构。X射线衍射仪型号为Bruker公司D8 Advance,采用Cu靶K辐射;电子扫描显微镜型号为日本电子公司JSM-5610LV。
3 结果与讨论
3.1 有序无序相转变
大量的研究表明,Fe Pt合金在高温1 350℃是无序的FCC结构,在低温600~800℃则是有序的FCT结构,文献[9]研究了添加稀土元素Nd对Fe Pt合金有序-无序相转变的影响。研究表明,随着Nd含量的增加,在高温区,合金从FCT结构转变为FCC结构的转变温度逐渐降低;在低温区,高温淬火的合金从无序的FCC结构转变为有序的FCT结构的转变温度逐渐升高。图1是本实验Fe60.5-xPt39.5Tbx(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)合金在1 350℃均匀化处理3 h后,在1 250℃退火1.5 h的X射线衍射图。由图1可以清楚地看到,在Tb含量x=0.2,0.4的合金样品中有少量Fe Pt四方结构FCT有序相出现,此时有序相和无序相共存,且x=0.2的合金中FCT有序相明显比x=0.4的合金多,而且随着Tb含量的增加FCT相逐渐消失,此实验结果表明在高温区,Fe Pt合金由FCT相向FCC相的转变温度随Tb含量增加而升高。图2是Fe60.5-xPt39.5Tbx(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)合金在1 350℃均匀化处理3 h后,在600℃退火10 h的X射线衍射图。从图2可以明显地看到,随着Tb含量的增加FCT相衍射峰逐渐降低,说明出现的FCT有序相逐渐减少,此实验结果表明,在低温区,高温淬火的合金从无序的FCC结构转变为有序的FCT结构的转变温度随着Tb含量增加而升高。
3.2 微结构
微结构是影响Fe Pt合金磁性能的重要因素。在制备Fe Pt合金时,有序化相转变过程中形成的纳米双相结构与合金的磁性能密切相关。当软磁相和硬磁相的晶粒尺寸分别达到理论值10 nm和20nm时,就能发生显著的交换耦合作用[1]。图3是Fe60.5-xPt39.5Tbx(x=0,0.6,1.0)合金1 350℃均匀化处理3 h后,在600℃退火10 h的SEM照片,从图3可以明显地看到,随着Tb含量的增加,Fe Pt合金的显微组织明显变化,晶粒逐渐细化。这表明Tb的添加能够显著抑制晶粒生长,起到细化晶粒的作用。Tb含量越多,这种阻碍作用就越明显,晶粒就越细。
3.3 退火时间对Fe Pt合金磁性能的影响
退火时间与合金的无序-有序相转变以及合金的晶粒生长密切相关,因此也直接影响到合金的磁性能。图4、5分别是合金在1 350℃均匀化处理3 h后在600℃的退火时间对Fe60.5-xPt39.5Tbx(x=0.6)合金的矫顽力和剩磁比的影响。
从图4、5可以看出,合金在1 350℃均匀化处理3 h后,随着在600℃退火时间的延长,合金的矫顽力和剩磁比均为先增大后减小,在退火5 h附近时矫顽力和剩磁比达到最大,最大值可由图6的退磁曲线得到,其Hc=3.7 KOe,mr(Mr/Ms)=0.59,并且随着退火时间的延长,合金的矫顽力和剩磁比进一步降低。这表明合金的硬、软磁相在退火时间超过5 h后,其交换耦合作用效果变差,永磁性能也不是最佳,虽然随着退火时间的延长,硬磁的FCT相有所增加,但是同时使合金的晶粒过度长大。
图7为退火时间对Fe60.5-xPt39.5Tbx(x=0.6)合金晶粒度的影响。从图7可以明显看到,Fe60.5-xPt39.5Tbx(x=0.6)合金在600℃退火时间越长,合金晶粒度越大。由Kneller和Hawig制备永磁材料的新原理得知,只有当软、硬磁相具有适宜的纳米晶粒尺寸时,两相的交换耦合作用效果才能最好。本实验中,Fe60.5-xPt39.5Tbx(x=0.6)合金在600℃退火5 h左右时对应的晶粒度能获得最佳的磁性能。
4 结论
(1)随着稀土Tb含量的增加,Fe Pt合金由FCC相向FCT相的转变温度升高;高温淬火的合金从无序FCC结构转变为有序FCT结构的转变温度升高。
(2)添加Tb能显著抑制晶粒生长,起到细化晶粒的作用,Tb含量越多,这种抑制作用就越明显,晶粒就越细。
(3)Fe60.5-xPt39.5Tbx(x=0.6)合金在600℃退火时,随着退火时间的延长,矫顽力和剩磁比均先增大后减小,在退火5 h左右时矫顽力和剩磁比达到最大,分别为Hc=3.7 k Oe,mr(Mr/Ms)=0.59。
参考文献
[1]Kneller E F,Hawig R.The Exchance Spring Magnet:ANew Material Principle for Permanent Magnets[J].IEEETransactions on Magnetics,1991,27(4):3588-3600.
[2]Liu J P,Luo C P,High Energy Products in Rapidly An-nealed Nanoscale Fe/Pt Multilayer[J].Appl Phys Let t,1998,72(4):483-485.
[3]Seong Rae Lee,Sanghyun Yang,Young Keun Kim.RapidOrdering of Zr doped FePt Alloy Films[J].Appl Phys Let t,2001,78(25):4001-4003.
[4]Goto T,Takahashi J,Nakamura M,et al.Magnetic Proper-ties of FePt1-xIrx Alloys and Applications of the Thin Films[J].J MagnMagn Mater,2001,226:1656-1658.
[5]Takahashi Y K,Ohnuma M,Hono K.Effect of Cu on theStructure and Magnetic Properties of FePt Sputtered Film[J].MagnMagn Mater,2002,246:259-265.
[6]宁远涛.贵金属与稀土金属的相互作用:(IV)Pt-Re系[J].贵金属,2000,21(4):43-48.
[7]徐国富.稀土在贵金属铂及其合金中的作用和应用[J].稀有金属与硬质合金,1993,115:54-59.
[8]刘书珍,王冰.稀土对Al-Mg-Si系合金结构和性能的影响[J].稀土,1998,19(3):26-30.
教学内容:教科书第29页 教学目标:
1.通过操作,准确体验0认识0,掌握0的写法。2.通过直尺图使学生进一步熟悉数的顺序。3.使学生初次感知0的含义,正确地理解。教学重难点:正确理解0的含义。教具学具:课件、实物投影、学具盒、直尺 教学过程:
一、教学0表示没有的含义。
1.出示小猴正准备吃盘子里的2个桃子的投影片。投影片上有一只猴子,一个盘子放了两个桃子。(板书:2)小猴正准备干什么?(小猴正准备吃桃子。)2.出示小猴吃了一个桃子的投影片。
图上小猴吃了几个桃子?盘子里还剩几个桃子? 小猴吃了1个桃子,盘子里还剩1个桃子。(板书:1)3.出示小猴吃桃的第三幅影片。
小猴又吃了几个桃子,盘子里还剩几个桃子?
小猴又吃了1个桃子,盘子里一个桃子也没有了。(有的学生会说吃了0个桃子。)教师小结: 盘子里一个桃子也没有,我们可以用数字“0”来表示。(板书:0)这个数字读作“0”,“0”表示没有。“0”和1、2、3、4、5一样,也是一个数。
4.引导学生结合生活实际说说“0”的用法和含义。
我们在日常生活中经常会用到0这个数字,比如:妈妈买了5个苹果,吃了5个,还剩0个。小华有了3支铅笔,用了3支,还剩0支。您们一定还会说出许多这样的例子。现在我们分小组讨论,看谁说得最好。讨论后,指明4~5人说说。
二、教学0表示起点的含义 1.学生拿出自己准备的小直尺。
/ 3
刚才同学们说得非常好,你们对0有了初步的认识。0可以表示没有。0还可以表示什么呢?请大家拿出你的小直尺。看一看,0在什么位置?在这里还可以表示什么?
2.出示直尺放大图。
请大家看放大直尺图,0在这里表示一段也没有。它还可以表示起点。表示量东西从这里开始。
这个0应排在谁的前面?为什么排在1的前面?(因为0是起点。)指名数直尺上的数:从0~5。齐读:0~5,5~0。
三、教学0的书写
教师边范写边说:写0时,从上到下,从左到右,起笔收笔都要相连,成椭圆行。(学生:空写0三遍,注意笔顺。学生在书上练习格描写0。)
四、有关0的加、减法。1.一个数减去与它同样多的数。
“我们已经知道了0是一个数,所以它也像其他数一样可以进行计算。下面我们就学习有关0的加、减法。”
小猴看见盘里有2个桃,他吃了一个,还剩几个?算式是:2-1 吃2个呢?算式是:2-2=得几?为什么? 看小鸟图列式计算。为什么?
练习4-4= 2-2= 5-5= 1-1= 你有什么发现?一个数减去与它同样多的数得0。2.一个数加0。
出示青蛙图。看图你知道了些什么? 一共有几只青蛙?你怎么知道的? 算式是:4+0=得几?为什么? 练习2+0= 3+0= 5+0=
从以上算式你知道了什么?一个数加上0,还得原数。想一想0+4、0+3、0+5等于几?
从这几道题中可以看出什么?(0加上一个数,还得那个数。)想一想0+0等于几?
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(3)一个数减去0。
想一想5-0等于几?(„„)
5-0就是从5个东西里面去掉0个,也就是一个也没有去掉,所以还是5。板书:5-0=5 4-0、3-0、2-0、l-0等于几?为什么?0-0等于几?
五、小结
我们这节课认识了数字0,知道了什么东西也没有就用0表示,0还可以表示起点。我们还学会了0的写法,要注意,写0的时候,要从上到下,从左向右,写得要圆滑,不能有棱角。最后我们学习了有关0的加、减法,知道了一个数加上0还得原数,一个数减去0也得原数。一个数减去与它同样多的数得0。
冀教版数学一年级上册第13页。教材分析:
0的认识,教材呈现了生活中儿童喜闻乐见的、充满童趣的小鸟长大飞离巢穴的情境和“鸟窝里有几只鸟”的问题,让孩子们知道一个也没有用0表示。再通过“想一想”的问题和常用的尺子、电视、温度计等物品让学生进一步了解0的含义。设计理念:
1、结合学生实际,创设问题情境。不仅有利于知识的获得,更有利于孩子感受数学与生活的密切联系,产生喜爱数学的情感。
2、为学生提供了良好的学习方式。教学中教师为孩子提供了丰富多彩的活动素材,并给予了孩子们大量的时间与空间,让他们通过自己发现、探讨、讨论交流、汇报等活动亲身经历知识的形成过程。
3、充分体现了数学与生活的密切联系。充分把已有经验和已学知识联系起来,充分感受数学就在生活中,生活中处处有数学。教学目标:
1、知识与技能:.能正确书写0,会用0表示一些熟悉的事物。2.、过程与方法:通过熟悉的事物,理解0的意义,了解0在实际生活中的简单应用。
3、情感态度与价值观:初步感受数学与生活的联系,增强学习的兴趣
学生分析:
刚入学的学生年龄小,自制力差,而且农村的孩子接触的范围较小,因此在课堂教学中采取他们喜欢的小动物引出内容并且利用游戏 巩固所学知识借此激发他们的学习兴趣并能感觉到生活中处处有数学。教学重点、难点:0的含义,能正确书写0。
教学过程:
一、激发兴趣、探求新知。
1、激趣导入
同学们,今天有这么多老师来听我们的课,大家高兴吗?(学生说:高兴)大家要好好表现哦!老师呢!知道同学们非常喜欢小鸟,就准备了几幅小鸟图,你们想看一看吗?(学生:想)
2、观察讨论。出示第一幅小鸟图。师:看这幅图你想说点什么? 出示后三幅图。
师:发生了什么事?先说给你的同桌听。师:谁想说一说?
师:3只小鸟用数字几表示?2只呢?
3、设疑引出0。
师:同学们观察的非常认真,现在鸟窝里一只小鸟也没有应该用数字几表示?
师:说的非常好,一只小鸟也没有用数字0表示。今天我们就来认识
“0”这个新朋友。板书:0的认识
4、出示课件(兔子拔萝卜),进一步让学生理解“一个也没有,用0来表示”。板书:一个也没有 做拍手游戏。5、4、3、0
5、下面请同学们举例子来说明“一个也没有,用0来表示”。指名回答。
6、刚才同学们举了很多例子,0除了表示一个也没有,是不是还有别的意义呢?出示课件(直尺),提问: 直尺上的0表示什么呢?(学生刘思源回答:表示起点)注意:多找几名学生回答。(学生:王辛晨)
老师: 答的很好,因为我们在量东西时,是从0开始的,所以0就表示起点。板书:起点
老师:0在几的前面?(学生:在1的前面)
教师:直尺上从0开始,越往后数越大,数越大,离0就越远。所以,人们就利用这个原理,用直尺来量东西,这时“0”就表示起点。教师:让学生齐读直尺上的数字。正读、倒读。
8、体会“起点”
教师:0可以表示起点,那么你知道生活中像这样表示起点的还有哪些东西呢?
学生:温度计上的0是起点,表示到了0摄氏度就结冰了。(李浩天)出示课件:温度计
学生: 运动员跑步时候的起跑线是0.(杨子轩)学生:跳远时候的起点也是0。(吴越)学生:电视机也是从0频道开始的。(马少华)
10、刚才我们讲了0的两种意义,下面,请同学们说一说生活中哪些地方用到0?
学生回答,教师出示课件: 电话、门牌号、记分牌。
教师:遥控器上、计算器上还有现在每个人都离不开的手机上也有0,记分牌上有0、110车,120车(进行安全教育).。
二、教学0的写法
0在生活中有这么多用处,我们一定要掌握好0。,写好0。下面我们学习0的写法,教师边板演,边板书。
0的写法:写0时,从上到下,从左到右,起笔收笔都要相连,写成椭圆形。
教师板演后,让学生看看0像什么,写的时候应该注意什么?(出示课件,学生齐读。)
生在书中试写。(先描红,再写0.)写完后给同桌看,把你认为好的圈起来。
教师巡视,辅导差生。
三、游戏巩固。
1、师:同学们你们玩过吹泡泡吗?好玩吗?现在我们一起来吹泡泡
(学生在小组内吹泡泡,不一会儿泡泡都破了)估计一下你们小组吹了几个泡泡?
师:这些泡泡都到哪去了?(破了)
泡泡都破了,一个也没有了,用数字几来表示?
2、、反馈练习。
老师指出4个学生站起来。
问:用数字几表示?(用数字4表示)坐下2个。
问:现在有几个同学站着,用数字几表示?(用数字2表示)全部坐下。
问:现在站着的同学用数字几表示?为什么?
3、课件出示桃子和算珠的题。
4、三、全课小结。
师:同学们这节课你有什么收获?谁愿意说给大家听。
四、巩固练习。
1、说一说。
师:生活中除了一个泡泡也没有用0表示之外,还有哪些事例用0表示?
生1:放学了,教室里一个人也没有用0表示。生2:2瓶饮料喝完了用0表示。
生3:我的作业本用完了,一个也没有了用0表示。
教学反思:
小学数学青岛版《有关0的除法》教学设计。
【教学目标】
1.结合情境图,使学生在解决问题的过程中学习有关0的除法。
2.通过合作探究解决实际问题。
3.通过学习活动,使学生体会0在生活中的应用。
【教学重、难点】
有关0的除法。
【教具、学具】
多媒体课件、口算卡片、小棒等。
【教学过程】
一、创设情境,导入新课
1.出示主题图,引导学生从图中找出有用的信息。
2.指名学生汇报交流结果:有5只小猴在捞月亮。
3.引导学生提问题:每只小猴平均分到几个月亮?
导入新课:今天我们就来学习小猴如何分月亮。
二、学习新知
1.引导学生复习前面的知识,出示卡片。
2.3×3= 4×0= 0×0= 1×0=
学生计算,得出答案:3×3=9 4×0=0 0×0=0 1×0=0
教师强调:0乘以任何数都得0。
2.引导学生探究问题:每只小猴平均分到几个月亮?
学生先独立解决,再交流,最后汇报:
(1)小猴捞到的月亮数为0。
(2)0个月亮分给5只小猴,每只小猴分到的月亮个数还是0。
(3)……
3.提出问题,使学生明白实际的月亮数。
学生思考、汇报。
教师讲解:因为水中是月亮的影子,不是真实的月亮,所以小猴们捞到的月亮数为0。
4.引导学生列出算式:你把几个月亮平均分?怎样列除法算式?
学生讨论交流,然后汇报。
指名回答,板书:0÷5=0(个)
5.引导学生观察算式,提问:通过刚才的学习,你知道了什么?学生讨论交流,指名回答并板书:0除以任何不是0的数,都得0。
三、课堂练习
1.多媒体出示“自主练习”第1题。
引导学生观察,收集有用信息,列出乘法算式并解答。
先用学具分一分,再与同学交流。
指名说说分的过程,再列出算式。
学生回答,教师板书:10÷2=5(个) 0÷2=0(个)
2.多媒体出示“自主练习”第2题。
学生独立完成,看谁做得又对又快。
强调:0除以任何不是0的数,都得0;计算乘法算式时用口诀计算比较简便。
3.多媒体出示“自主练习”第3题。
启发学生在充分理解题意的基础上提出问题,进行解答,并相互交流解答方法。
四、走进生活
1.补充一些有关 0 的除法题目,深化这部分内容。
2.编题,学生解答。
3.师生相互编题,并进行解答。
五、课堂小结
教师:同学们,这节课你有什么收获?
学生:我们学习了有关0的除法:0除以任何不是0的数,都得0。
1)0的含义;
2)0的书写;
3)0的有关加减法。这三部分内容,我在时间分布上呈现出1:1:2的比例。
从整堂课来看,我认为比较成功的地方有:
1.创设学生喜欢的游戏情境。在巩固“0表示没有了”的时候,我设置了“猜一猜”的游戏环节,让学生猜我手里的硬币有几枚——硬币一枚也没有,用0表示。这对于一年级的学生学习兴趣的激发有一定的作用,同时也可以引起学生的无意注意,提高课堂效率。
2.重难点突出。在突破难点,即理解有关0的叫减法的算理时,我反复问学生“这表示什么?”让学生再说的过程中理解算理,学生比较容易消化。
但是从整堂课的教学氛围来看,师生的互动有些僵硬,似乎学生说的比较少,而我说的比较多,学生在听老师说的过程中容易产生注意转移,因而后半堂课明显感到学生有些疲倦与力不从心;引导的力度不够,使得学生对于我的提问有些茫然不知所措。“0的书写”一块,由于投影仪出现的问题,对于学生常出现书写错误并未完全呈现出来;“0的有关加减法”一个模块,学生对于减法学习之后的加法学习产生了负迁移,而我对于这部分考虑的不够周全!
但是,让我特别感恩的是,在几次磨课的过程中得到了师傅和其他老师的指点,对我的帮助很大。
一、教学内容:数学《义务教育课程标准实验教材 数学》一年级(上)第16~17页。
二、教学目标:
1.理解“0”的两个具体含义,会读、会写“0”。
2.使学生掌握0-5的顺序,加深认识数的排列顺序。
3.体会“0”在日常生活中的运用,初步培养学生用数的观念观察事物的习惯。
三、教学重点:理解“0”的两个具体含义,会读、会写“0”,并掌握0-5的顺序。
四、教学难点:能正确理解“0”在生活中的具体含义
五、教学用具:实物投影仪,图片,数字卡片
五、教学流程:(一)复习旧知
1、提问:我们已经认识了哪几个数字小朋友啦?(认识了12345)
2、出示5幅图片,图中分别有1-5种水果。图后藏着相应数量的数字。
提问:今天我们这几个数字朋友跑哪去了呢?老师偷偷的告诉你们,他们呀,藏在这几幅画后面了。你能想办法把它们一一找出来吗?(请学生找数字,并说明这样猜的理由,并说一说这个数字像什么:数字1,像小棒;数字2,像鸭子;数字3,像耳朵;数字4,像面旗;数字5,像秤钩)
3、出示第六幅图,图中什么都没有。
师:你们猜猜这幅图的后面藏着数字几呢?(随便让学生猜,当有学生猜0的时候,问为什么这么猜)
揭开图,出现数字“0”的卡片。
师:这就是我们今天要学习的新的数字“0”。4、0神通广大,无处不在。想想你在哪儿见到过它呢?[让学生尽情地说。]
演示生活中有关“0”的图片。
那么,你们知道“0”可以表示哪些意思呢?[让学生说说自己对“0”的认识](强调100元,102室等的“0”表示的是占位置,而非什么都没有)
5、师:今天这几个数字小朋友打算出去郊游,可队伍排的乱七八糟的可不行,谁来帮他们排排队,排整齐了再出发?(有两种排法,12345或54321,都可以,0随便学生排在哪里)
(三)创设情境,教学含义
1. 投影16页“小兔子采蘑菇”图。
师:数字朋友们整整齐齐排好队,兴高采烈郊游去。他们来到一座山上,看到了这样一个情景:(投影例图)他们看到了什么?(一群小兔子开开心心的去山上采蘑菇,)比一比,哪只小兔子采的蘑菇最多?采了几只蘑菇?可以用哪个数表示? 第二名是哪只兔子?采了几只蘑菇?可以用哪个数表示? 第三名是哪只兔子?采了几只蘑菇?可以用哪个数表示?
谁采的蘑菇最少?它采了几只蘑菇?(一个蘑菇也没采到)可以用哪个数表示?(可以用0表示)
2、这里的“0”表示什么意思?(表示一个也没有)
3、看图写数。
出示三幅图,第一幅里有五只杯子,第二幅图里有4只杯子,第三幅图里有3只杯子。(1)
小兔子们可真好客,他们一定要请数字小朋友们去家里作客,他们端出了三盘茶。这是一只调皮的小兔子出了道题目想要考考他们。他说:“如果我把每个圈里的茶杯都
拿走3个,想一想,哪个圈里的茶杯一只都没了?”(第3幅图)(2)
提问:第3幅图用什么数表示?(用0表示)
这里的“0”表示什么意思?(表示原来有的,现在没有了)
师:“像这样一个也没有时,可以用零表示。0和1、2一样,也是一个数,”
2、认识直尺上的“0”
师:刚才同学们在给数字小朋友排队时让“0”排在了xx地方,那我们排的到底对不对呢?让学生拿出自己的直尺,教师投影直尺。
(1)
让学生先在直尺上找到0,用左手的食指指着,再找到1,用右手的食指指着它,0到1是一段,用1表示;
(2)
接着找2,说明0到2是两段,用2表示。(3)
找到3,说明0到3是三段,用3表示
(4)
从0开始数4段,食指正好指到哪个数字?(4)说明0到4之间有几段?(4段)
(5)
从0开始要数几段能数到5?(数5段)
(6)
师:这里数的时候都是从几开始的?这里的“0”可以表示什么意思?(说明0是开始,是起点,)
(7)
请学生重新排列0—5,可从小到大,也可从大到小,齐读几遍。
(三)指导书写 1.提问:”你们看这个“0”象什么?”
师示范书写(在日字格里写出数“0”),学生观察。提问:“你认为写0的时候有什么地方该注意的?”要特别提醒学生,0写得要圆滑,尤其在拐弯处不能有棱角。(0是一笔写成的。起笔,在上线中间偏右一点,向左下写,在中线附近与左线接触,然后向下拐,与下线接触在中间偏左部位,“再向右上拐,到中线附近与右线接触,再继续向上,收笔处与起笔处相连)
2、教儿歌:
数字0,像鸡蛋,上下长,左右扁; 要想把它写得好,封口之处是关键。
3.学生先书空练习,然后描红,再独立写。
(四)多样练习、巩固新知
1、独立完成第一、二题,教师巡视,集体核对。
2、课本17页第3题。(1)请戴有0、1、2、3、4、5卡通形象头饰的同学按一定的顺序排队,并说说是怎样排的?
(2)学生在书上填一填。
4.拿出作业纸(见文件:练习题)(1)第1小题:学生先连一连,再说一说得到了什么图形。(五角星)(2)第2小题(小青蛙找家):小青蛙迷路了,它的家在哪儿呢?你能按从0到5的顺序连一连,帮它找到家吗?
学生完成后同桌互相检查校对。
(五)全课总结。
柴油机具有循环热效率高、油耗低、寿命长等优点,被广泛用于轿车、重型车、船舶和工程机械上。但柴油车燃料燃烧不完全,排放尾气中含有大量碳烟颗粒物,这些碳烟颗粒物可以吸附各种金属粉尘、强致癌物苯并芘和病原微生物等,对大气环境和人类健康造成了严重的危害[1,2]。用颗粒物捕集器(Diesel particulate filter,DPF)收集碳烟,同时将其催化氧化为CO2,是减少柴油车尾气碳烟颗粒物污染的最有效的后处理方法之一,而高活性催化剂的制备及性能研究成为了当今研究的热点[3]。
钙钛矿(ABO3)复合氧化物催化剂价格低廉,并具有较高的催化活性、化学热稳定性,被认为是最有潜力替代贵金属催化剂的材料之一[4]。目前镧系钙钛矿(LaBO3)研究最为广泛,其中LaNiO3在催化碳烟方面表现出较高的催化活性[5]。通过A位离子的部分取代可以调整B位离子的电子状态和氧化还原活性,当A位选用碱金属离子,特别是K+进行改性时,催化剂的活性可以得到显著的提高[6,7]。而目前对钙钛矿型复合氧化物催化剂的研究主要集中在Co基[8,9]、Mn基[10,11]和Fe基[12]上,对镧镍钙钛矿A、B位双掺杂催化碳烟的研究报道较少。本实验采用溶胶凝胶法制备了一系列La1-xKxNi1-yByO3(B=Co,Cu,Mn)钙钛矿,考察A位K+掺杂量和B位掺杂元素(Co,Cu,Mn)及其掺杂量对催化碳烟性能的影响。
1 实验
1.1 催化剂的制备
按化学计量比称取所需离子的硝酸盐,按阳离子总量1∶1.5(物质的量)加入柠檬酸并溶于25mL去离子水,室温下剧烈搅拌络合6h。将混合液置于80 ℃水浴中搅拌蒸干,得到粘稠的绿色凝胶,在空气中100 ℃干燥72h,得到绿色粉末前驱体。前驱体通过马弗炉700 ℃程序升温处理4h,得到黑色粉末状复合氧化物催化剂。
1.2 催化剂表征
采用日本理学公司D/Max-2200型射线仪进行X射线衍射(XRD)分析,Cu靶Kα线,石墨单色器滤波,管电压40kV,管电流40mA,扫描范围10~70°,扫描速率4(°)/min。
采用泛泰仪器公司FINESORB-3010型程序升温化学吸附仪进行H2-TPR测试。 载气为Ar,反应气为10%H2/Ar标准混合气,流量分别为50 mL/min,TCD检测器桥流30mA。将50mg催化剂置于石英反应器(φ8mm)中升至200℃,Ar预处理20min,以去除物理吸附气体杂质,待温度降至室温后用10%H2/Ar从室温升至900℃进行还原,升温速率10 ℃/min。
采用Thermo Fisher Scientific公司产K-Alpha 1063型光电子能谱仪进行X射线光电子能谱(XPS)测试。Mg靶X射线流,测试真空度1×10-7Pa。结合能值以C 1s的284.6eV进行校正。
1.3 催化剂活性评价
采用常压固定床微型石英管反应器(φ8mm)评价催化剂去除碳烟颗粒物的性能。使用泛泰FINESORB-3010型程序升温化学吸附仪进行程序升温氧化(TPO),升温速率5 ℃/min,反应气为10%O2/Ar标准混合气,Ar气为平衡气,气体流量分别为50mL/min。使用德国Degussa公司生产的Printex U商业炭黑模拟PM,催化剂(200 mg)和PM(20mg)按质量比为10∶1在玛瑙研钵研磨30min以达到紧密接触,将试样填充于反应管的恒温段。尾气通过气相色谱(上海奇阳科技-GC9860)进行在线检测,色谱柱Porapak N,TCD检测器桥流100mA,以PM的起燃温度(Ti)和最大燃烧温度(Tm)评价催化剂的催化氧化能力[11]。
2 结果与讨论
2.1 XRD表征
图1(a)为A位用钾掺杂改性后所得催化剂的XRD谱图。由图1(a)可以看出,在23.16°、32.79°、40.53°、47.34°、58.78°处出现了衍射峰,与标准图谱(PDF#79-2451)特征峰一致,表明所制备的催化剂均为LaNiO3钙钛矿复合氧化物结构。图1(a)中,随着钾离子掺杂量的增加,衍射峰强度逐渐增加,这主要是由于离子半径较大的K+取代离子半径较小的La3+引起晶胞畸变,点阵间距变动,使得衍射峰尖锐化。单独对B位进行掺杂改性后的催化剂XRD表征谱图如图1(b)所示。 通过与标准图谱比对显示,在2θ为23°、32°、40°、47°、58°等处出现了归属于LaNiO3钙钛矿(PDF#79-2451,六方晶系)晶相结构的特征衍射峰,且无杂峰出现,说明制备的催化剂样品均为单一的钙钛矿结构,无杂相生成。
2.2 TPO催化碳烟性能测试
图2为K部分取代A位La时所得到的催化剂活性测试结果,催化剂活性评价温度列于表1中Entry1-4。由图2和表1中Entry1-4可知,随着钾离子掺杂量的增加,Ti和Tm依次向低温区移动,催化剂的性能逐渐提升。当A位钾元素掺杂量为0.3时,Ti、Tm出现最低值,分别为312.4 ℃、319.3 ℃。这主要是由于钾的掺杂导致催化剂产生了更多的氧空位和自由移动的电子,而氧空位可以吸附活性氧,有利于高活性的O2-生成[13]。同时,钾的氧化物形成的低温熔融物也能改善碳烟与催化剂的接触[7]。
分别用Cu、Mn、Co部分取代B位Ni时,催化剂催化碳烟的性能结果见图3和表1Entry5-7。催化剂活性顺序为LaNi0.9Cu0.1O3>LaNi0.9Mn0.1O3> LaNi0.9Co0.1O3。且当B位掺入Cu2+时,催化剂的碳烟起燃温度Ti比LaNiO3的低13.4 ℃,这是由于Cu2+部分取代B位Ni使催化剂活性位的离子发生变化,产生了更多的Ni3+,导致催化剂活性提高。
A位和B位离子同时被部分取代,可调节活性中心离子的氧化态,改变催化剂的氧化和还原能力,从而影响ABO3型催化剂的性能。图4和表1Entry8-10为La0.7K0.3Ni0.9-M0.1O3(M=Cu,Mn,Co)的TPO测试结果。催化剂活性顺序为:La0.7K0.3Ni0.9Cu0.1O3>La0.7K0.3Ni0.9Mn0.1O3>La0.7-K0.3Ni0.9Co0.1O3,与单纯B位掺杂时活性顺序一致。因此,通过图3及图4实验数据可见,B位选择Cu2+进行掺杂后,催化性能最好。由此可知A位钾的掺杂并没有改变反应活性中心B位的活性顺序,主要是增加了催化剂表面吸附氧及改善催化剂和碳烟的接触方式。
固定B位掺杂元素为Cu,考察不同掺杂量对催化剂催化活性的影响,结果如图4 所示,实验数值列于表1Entry11-13。B位Cu2+掺杂量的改变对催化活性的影响较小,当Cu掺杂量为0.1时,Ti为最低值268.1 ℃。可确定B位Cu的最佳掺杂量为0.1。
因此,通过筛选掺杂元素及其掺杂量得到一种新型可催化碳烟的镧镍钙钛矿催化剂,即La0.7K0.3Ni0.9Cu0.1O3。
2.3 H2-TPR测试
H2-TPR曲线还原峰的面积及峰温可以反映催化剂的氧化能力,即还原峰温度越低,峰面积越大,则样品的氧化能力越强[5]。图5为所制备部分催化剂的H2-TPR曲线,通过对H2-TPR曲线进行Gauss拟合并对峰面积进行积分计算出各组还原峰所占百分比,具体数据如表2所示。
从图5中可以明显观察到在H2-TPR曲线中出现了2组还原峰,还原温度为150~350 ℃ 为 α峰,还原温度温为350~550 ℃ 为β峰。α 峰归属为La2Ni2O5的生成,表明Ni3+被还原为Ni2+,并且 α峰还与氧化活性较强的O2-有关,主要为表面吸附氧。β峰归属为Ni2+进一步被还原为Ni0,并与晶格氧被还原有关[14,15]。
由图5及表2可以看出,当钾取代镧后,α峰和β峰的比例明显改变。随着钾离子掺杂量的增加,低温区的α峰所占百分比逐渐增加,而β峰百分比逐渐减小,说明A位使用钾进行掺杂改性后表面吸附氧的含量逐渐增加,而氧化能力较强的O2-将有助于碳烟的催化氧化[6],该结果与TPO测试结果一致。B位掺杂改性的LaNi0.9Cu0.1O3的α还原峰温度较LaNiO3还原峰温度更低,其主要原因可能是Cu易形成面心晶胞[6],Cu部分取代Ni后,催化剂的六方晶系扭曲加剧,导致催化剂的稳定性降低,从而容易被H2还原,还原峰向低温区移动也表明了晶格氧的移动能力增强,该结果与TPO测试结果一致。固定A位K掺杂量为0.3,当B位掺杂不同量Cu2+时,3种催化剂的还原峰位置及百分比含量变化不大,说明表面吸附氧的百分比含量差距不大,催化性能不存在显著差异,该结果与图4所得结论相符合,说明改变Cu2+掺杂量催化活性不会产生明显变化。
LaNi0.9Cu0.1O3和La0.7K0.3NiO3的 α 峰含量相当,但LaNi0.9Cu0.1O3的α、β峰的还原温度更低。而从TPO测试结果来看,La0.7K0.3NiO3的起燃温度却低于LaNi0.9Cu0.1O3,由此表明A位K掺杂后催化剂性能显著提高。这不仅是由于K掺杂后产生了更多氧空位增加了表面吸附氧数量,还可能是由于钾熔融物改善了碳烟与催化剂的接触方式。
2.4 XPS测试
图6为不同催化剂的O 1s和Ni 2p XPS谱图,具体数值列于表3。由图6(a)组中数据可知O 1sXPS图谱中出现2组峰,结合能527~530eV和530~531.5eV分别归属于晶格氧物种(O2-、O-)和吸附氧物种(O2-、O22-)[7,10]。图6(b)组为Ni的2p XPS图谱,Ni 2p3/2结合能853.9~854.9eV归属于Ni2+,860.8~862.8eV为Ni2+的卫星峰,855.7~856.9eV归属于Ni3+,860.1~864.5eV为Ni3+的卫星峰,873.2eV和879.9eV分别归属于Ni2+2p1/2和Ni3+2p1/2[16]。由表3可知,La 3d5/2结合能位于833.1eV左右,K掺杂后峰位置没有明显改变,说明La主要以La3+存在。LaNiO3催化剂中镍离子主要是以+2价和+3价形式存在。Ni2+出现说明在催化剂制备过程中就已经产生了非化学计量的氧。随着钾掺杂量的增加,Ni3+含量增加,表明A位La3+被低价态的K+部分取代后,为了平衡电荷,B位产生了更多的Ni3+,同时产生了更多的氧空位,使吸附氧(Oads)和晶格氧(Olat)比例明显改变,该结果与TPR和TPO数据结果吻合。B位采用Cu2+掺杂后,La0.7K0.3Ni0.9Cu0.1O3催化剂中Cu 2p3/2的结合能为953.8eV,对比NIST-XPS数据库可知,该结合能归属于Cu2+。因此,可以确定Cu是以Cu2+取代B位的Ni,导致更多的Ni3+产生,催化剂氧化能力进一步增强。并且Cu2+掺杂进入B位后使六方晶系钙钛矿结构扭曲加剧,氧空位增多,产生了更多吸附氧,从而提高了催化剂的活性,该结果均与TPR、TPO结果一致。
Note:a.Values in parentheses are peak percentages
图6镧镍钙钛矿催化剂的O 1s(a)和Ni 2p(b)XPS谱图Fig.6 O 1s(a)and Ni 2p(b)XPS spectra of La-Ni perovskite catalysts
3 结论
(1)采用溶胶凝胶法以柠檬酸为络合剂制备了一系列的镧镍系钙钛矿催化剂La1-xKxNi1-yMyO3(M=Cu,Co,Mn),通过XRD进行了表征,结果表明所制备的催化剂均呈现六方晶系LaNiO3钙钛矿型结构。
(2)XPS、H2-TPR和O2-TPO测试结果表明,当K部分取代La后,催化剂表面产生了更多的氧空位,使表面吸附氧大量增加,同时使Ni3+含量增加,催化碳烟的性能大幅上升;再用Cu2+部分取代Ni后,由于Cu2+使催化剂六方晶系结构扭曲加剧,产生更多氧空位,并且晶格氧移动能力增强,同时Ni3+含量增加使催化性能得到进一步提高。
(3)通过筛选各离子掺杂量得到了一种新型La0.7K0.3-Ni0.9Cu0.1O3钙钛矿型催化剂,TPO测试结果表明,该催化剂在紧密接触条件下催化碳烟的起燃温度Ti仅为268.1 ℃,具有较好的催化碳烟活性。
摘要:采用溶胶凝胶法制备了一系列La1-xKxNi1-yMyO3(M=Cu,Co,Mn)钙钛矿复合氧化物催化剂,并利用O2-TPO测试该系列催化剂催化氧化碳烟的性能。通过XRD、H2-TPR、XPS对其进行了表征,结果表明,所制备催化剂均为六方晶系钙钛矿结构。着重考察了A位K掺杂量和B位掺杂元素及其掺杂量对催化碳烟性能的影响。结果表明:当K掺杂量x=0.3时,产生更多氧空位,增加了表面吸附氧数量,同时提高了B位Ni的价态;B位Cu掺杂量y=0.1时,表面吸附氧数量增加,Ni 3+含量增大,从而提高了催化剂的活性。La0.7K0.3Ni0.9Cu0.1O3催化剂与碳烟紧密接触下,Ti、Tm分别为268.1℃和272.8℃。
反思一:语言富有童趣
“猜硬币”“帮助小动物找位置”这两个活动体现了一种生活的情境,而且“猜”“找”让人感到了动的过程,学生非常感兴趣。因此,今后的教学我要注意结合儿童的认知特点,兴趣爱好,心理特征等个性倾向,在不影响知识的科学性的前提下,对教学语言进行加工、修饰,使其通俗、生动、富有情趣,有利于学生积极主动地探究知识。
反思二:紧密联系实际,让学生感受数学就在身边
把数学和儿童的生活实际结合起来,让数学贴近生活,使学生真正体验到数学不是枯燥空洞的,不是高深莫测的,数学就在我们身边,是实实在在的,从而感受到数学的趣味和作用。
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