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  • 关于数学教案-研究性课题与实习作业的高中教案推荐

    发表时间:2022-01-15

    【www.jk251.com - 高中数学教案】

    作为一名高中老师,你一定写过教案吧,教案有利于教学水平的提高,写出一份教学方案需要经过精心的准备,怎样才能写好高中教案?本站收集整理了一些“关于数学教案-研究性课题与实习作业的高中教案推荐”,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。

    教学目标

    (1)了解线性规化的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;

    (2)了解线性规化问题的图解法;

    (3)培养学生搜集、分析和整理信息的能力,在活动中学会沟通与合作,培养探索研究的能力和所学知识解决实际问题的能力;

    (4)引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德.

    教学建议

    一、重点难点分析

    学以致用,培养学生“用数学”的意识是本节的重要目的。学习线性规划的有关知识其最终目的就是运用它们去解决一些生产、生活中问题,因而本节的教学重点是:线性规划在实际生活中的应用。困难大多是如何把实际问题转化为数学问题(既数学建模),所以把一些生产、生活中的实际问题转化为线性规划问题,就是本节课的教学难点。突破这个难点的关键就在于尽快熟悉生活,了解实际情况,并与所学知识紧密结合起来。

    二、教法建议

    (l)建议可适当采用电脑多媒体和投影仪等先进手段来辅助教学,以增加课堂容量,增强直观性,进而提高课堂效率.

    (2)课堂上可以设计几个实际让学生分组研讨解答,一方面是复习线性规划问题的一般解法,为总结线性规划问题的数学模型和常见类型作铺垫;另一方面,也为接下来到外面分组调研积累经验,让学生在讨论、探究过程中初步学会沟通与合作,共同完成活动任务.

    (3)确定研究课题,建议各小组以三个常见问题为主,或者根据本小组实际自拟课题.

    (4)活动安排,建议要求各小组分式明确,团结协作,听从指挥,注意安全.学生研究活动的成果,可以用研究报告或论文的形式体现.一切以学生自己的自主探究活动为主,教师不能越俎代庖.

    (5)对学生在课余时间开展的研究性课题,建议作做好成果展示、评估和交流.展示不仅可以让全体学生来分享成果,享受成功的喜悦,而且还可以锻炼学生的组织表达能力,增强学生的自信心.通过评估,可以使同学清楚地看到自己的优点与不足.通过交流研讨,分享成果,进行思维碰撞,使认识和情感得到提升.

    教学设计方案

    教学目标

    (1)了解线性规划的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;

    (2)了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题;

    (3)培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力;

    (4)结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于创新.

    重点难点

    理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点。

    如何扰实际问题转化为线性规划问题,并给出解答是教学难点。

    教学步骤

    (一)引入新课

    我们已研究过以二元一次不等式组为约束条件的二元线性目标函数的线性规划问题。那么是否有多个两个变量的线性规划问题呢?又什么样的问题不用线性规划知识来解决呢?

    数学教案-研究性课题与实习作业:线性规划的实际应用

    JK251.com延伸阅读

    研究性课题与实习作业【推荐】


    教学目标

    (1)了解线性规化的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;

    (2)了解线性规化问题的图解法;

    (3)培养学生搜集、分析和整理信息的能力,在活动中学会沟通与合作,培养探索研究的能力和所学知识解决实际问题的能力;

    (4)引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德.

    教学建议

    一、重点难点分析

    学以致用,培养学生“用数学”的意识是本节的重要目的。学习线性规划的有关知识其最终目的就是运用它们去解决一些生产、生活中问题,因而本节的教学重点是:线性规划在实际生活中的应用。困难大多是如何把实际问题转化为数学问题(既数学建模),所以把一些生产、生活中的实际问题转化为线性规划问题,就是本节课的教学难点。突破这个难点的关键就在于尽快熟悉生活,了解实际情况,并与所学知识紧密结合起来。

    二、教法建议

    (l)建议可适当采用电脑多媒体和投影仪等先进手段来辅助教学,以增加课堂容量,增强直观性,进而提高课堂效率.

    (2)课堂上可以设计几个实际让学生分组研讨解答,一方面是复习线性规划问题的一般解法,为总结线性规划问题的数学模型和常见类型作铺垫;另一方面,也为接下来到外面分组调研积累经验,让学生在讨论、探究过程中初步学会沟通与合作,共同完成活动任务.

    (3)确定研究课题,建议各小组以三个常见问题为主,或者根据本小组实际自拟课题.

    (4)活动安排,建议要求各小组分式明确,团结协作,听从指挥,注意安全.学生研究活动的成果,可以用研究报告或论文的形式体现.一切以学生自己的自主探究活动为主,教师不能越俎代庖.

    (5)对学生在课余时间开展的研究性课题,建议作做好成果展示、评估和交流.展示不仅可以让全体学生来分享成果,享受成功的喜悦,而且还可以锻炼学生的组织表达能力,增强学生的自信心.通过评估,可以使同学清楚地看到自己的优点与不足.通过交流研讨,分享成果,进行思维碰撞,使认识和情感得到提升.

    教学设计方案

    教学目标

    (1)了解线性规划的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;

    (2)了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题;

    (3)培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力;

    (4)结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于创新.

    重点难点

    理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点。

    如何扰实际问题转化为线性规划问题,并给出解答是教学难点。

    教学步骤

    (一)引入新课

    我们已研究过以二元一次不等式组为约束条件的二元线性目标函数的线性规划问题。那么是否有多个两个变量的线性规划问题呢?又什么样的问题不用线性规划知识来解决呢?

    (二)线性规划问题的教学模型

    线性规划研究的是线性目标函数在线性约束条件下取最大值或最小值问题,一般地,线性规划问题的数字模型是

    已知其中都是常数,是非负变量,求的最大值或最小值,这里是常量。

    前面我们计论了两个变量的线性规划问题,这类问题可以用图解法来求最优解,涉及更多变量的线性规划问题不能用图解法求解。比如线性不等式不能用图形来表示它,那么对四元线性规划问题就不能用图形来求解了,对这样的线性规划问题怎样求解,同学们今后在大学学习中会得到解决。

    线性规划在实际中的应用

    线性规划的理论和方法主要在两类问题中得到应用,一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该项任务,常见问题有:

    1.物调运问题

    例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调运方案,能使总运费最小?

    2.产品安排问题

    例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的A、B、C三种材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,能使每月获得的总利润最大?

    3.下料问题

    例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小?

    4.研究一个例子

    下面的问题,能否用线性规划求解?如能,请同学们解出来。

    某家具厂有方木料,五合板,准备加工成书桌和书橱出售,已知生产每张书桌需要方木料、五合板,生产每个书橱需要方木料、五合板,出售一张书桌可获利润80元,出售一个书橱可获利润120元,如果只安排生产书桌,可获利润多少?如何只安排生产书橱,可获利润多少?怎样安排生产时可使所得利润最大?

    A.教师指导同学们逐步解答:

    (1)先将已知数据列成下表

    (2)设生产书桌x张,生产书橱y张,获利润为z元。

    分析:显然这是一个二元线性问题,可归结于线性规划问题,并可用图解法求解。

    (3)目标函数

    ①在第一个问题中,即只生产书桌,则,约束条件为

    ∴最多生产300张书桌,获利润元

    这样安排生产,五合板先用光,方木料只用了,还有没派上用场。

    ②在第二个问题中,即只生产书橱,则,约束条件是

    ∴最多生产600张书橱,获利润元

    这样安排生产,五合板也全用光,方木料用去了,仍有没派上用场,获利润比只生产书桌多了48000元。

    ③在第三个问题中,即怎样安排生产,可获利润最大?

    ,约束条件为

    对此,我们用图解法求解,

    先作出可行域,如图阴影部分。

    时得直线与平行的直线过可行域内的点M(0,600)。因为与平等的过可行域内的点的所有直线中,距原点最远,所以最优解为,即此时

    因此,只生产书橱600张可获得最大利润,最大利润是72000元。

    B.讨论

    为什么会出现只生产书橱,可获最大利润的情形呢?第一,书橱比书桌价格高,因此应该尽可能多生产书橱;第二,生产一张书橱只需要五合板,生产一张书桌却需要五合板,按家具厂五合板的存有量,可生产书橱600张,若同时又生产书桌,则生产一张书桌就要减少两张书橱,显然这不合算;第三,生产书橱的另种材料,即方木料是足够供应的,家具厂方木料存有量为,而生产600张书橱只需要方木料。

    这是一个特殊的线性规划问题,再来研究它的解法。

    C.改变这个例子的个别条件,再来研究它的解法。

    将这个例子中方木料存有量改为,其他条件不变,则

    作出可行域,如图阴影部分,且过可行域内点M(100,400)而平行于的直线离原点的距离最大,所以最优解为(100,400),这时(元)。

    故生产书桌100、书橱400张,可获最大利润56000元。

    总结、扩展

    1.线性规划问题的数字模型。

    2.线性规划在两类问题中的应用

    布置作业

    到附近的工厂、乡镇企业、商店、学校等作调查研究,了解线性规划在实际中的应用,或提出能用线性规划的知识提高生产效率的实际问题,并作出解答。把实习和研究活动的成果写成实习报告、研究报告或小论文,并互相交流。

    探究活动

    如何确定水电站的位置

    小河同侧有两个村庄A,B,两村庄计划于河上共建一水电站发电供两村使用.已知A,B两村到河边的垂直距离分别为300m和700m,且两村相距500m,问水电站建于何处,送电到两村电线用料最省?

    [解]视两村庄为两点A,B,小河为一条直线L,原问题便转化成在直线上找一点P,使P点到A,B两点距离之和为最小的问题.

    以L所在直线为轴,轴通过A点建立直角坐标系,如图所示.作A关于轴的对称点,连,与轴交于点P.由平面几何知识得,点P即为所求.据已知条件,A(0,300),(0,-300).过B作轴于点,过A作,于点H.

    由,,得B(300,700).于是直线的方程为

    所以P点的坐标即为与轴的交点(90,0),即水电站应建在河边两村间且离A村距河边的最近点90m的地方

    研究性课题与实习作业:线性规划的实际应用

    高中教案研究性课题与实习作业【荐】


    教学目标

    (1)了解线性规化的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;

    (2)了解线性规化问题的图解法;

    (3)培养学生搜集、分析和整理信息的能力,在活动中学会沟通与合作,培养探索研究的能力和所学知识解决实际问题的能力;

    (4)引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德.

    教学建议

    一、重点难点分析

    学以致用,培养学生“用数学”的意识是本节的重要目的。学习线性规划的有关知识其最终目的就是运用它们去解决一些生产、生活中问题,因而本节的教学重点是:线性规划在实际生活中的应用。困难大多是如何把实际问题转化为数学问题(既数学建模),所以把一些生产、生活中的实际问题转化为线性规划问题,就是本节课的教学难点。突破这个难点的关键就在于尽快熟悉生活,了解实际情况,并与所学知识紧密结合起来。

    二、教法建议

    (l)建议可适当采用电脑多媒体和投影仪等先进手段来辅助教学,以增加课堂容量,增强直观性,进而提高课堂效率.

    (2)课堂上可以设计几个实际让学生分组研讨解答,一方面是复习线性规划问题的一般解法,为总结线性规划问题的数学模型和常见类型作铺垫;另一方面,也为接下来到外面分组调研积累经验,让学生在讨论、探究过程中初步学会沟通与合作,共同完成活动任务.

    (3)确定研究课题,建议各小组以三个常见问题为主,或者根据本小组实际自拟课题.

    (4)活动安排,建议要求各小组分式明确,团结协作,听从指挥,注意安全.学生研究活动的成果,可以用研究报告或论文的形式体现.一切以学生自己的自主探究活动为主,教师不能越俎代庖.

    (5)对学生在课余时间开展的研究性课题,建议作做好成果展示、评估和交流.展示不仅可以让全体学生来分享成果,享受成功的喜悦,而且还可以锻炼学生的组织表达能力,增强学生的自信心.通过评估,可以使同学清楚地看到自己的优点与不足.通过交流研讨,分享成果,进行思维碰撞,使认识和情感得到提升.

    教学设计方案

    教学目标

    (1)了解线性规划的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;

    (2)了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题;

    (3)培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力;

    (4)结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于创新.

    重点难点

    理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点。

    如何扰实际问题转化为线性规划问题,并给出解答是教学难点。

    教学步骤

    (一)引入新课

    我们已研究过以二元一次不等式组为约束条件的二元线性目标函数的线性规划问题。那么是否有多个两个变量的线性规划问题呢?又什么样的问题不用线性规划知识来解决呢?

    (二)线性规划问题的教学模型

    线性规划研究的是线性目标函数在线性约束条件下取最大值或最小值问题,一般地,线性规划问题的数字模型是

    已知其中都是常数,是非负变量,求的最大值或最小值,这里是常量。

    前面我们计论了两个变量的线性规划问题,这类问题可以用图解法来求最优解,涉及更多变量的线性规划问题不能用图解法求解。比如线性不等式不能用图形来表示它,那么对四元线性规划问题就不能用图形来求解了,对这样的线性规划问题怎样求解,同学们今后在大学学习中会得到解决。

    线性规划在实际中的应用

    线性规划的理论和方法主要在两类问题中得到应用,一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该项任务,常见问题有:

    1.物调运问题

    例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调运方案,能使总运费最小?

    2.产品安排问题

    例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的A、B、C三种材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,能使每月获得的总利润最大?

    3.下料问题

    例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小?

    4.研究一个例子

    下面的问题,能否用线性规划求解?如能,请同学们解出来。

    某家具厂有方木料,五合板,准备加工成书桌和书橱出售,已知生产每张书桌需要方木料、五合板,生产每个书橱需要方木料、五合板,出售一张书桌可获利润80元,出售一个书橱可获利润120元,如果只安排生产书桌,可获利润多少?如何只安排生产书橱,可获利润多少?怎样安排生产时可使所得利润最大?

    A.教师指导同学们逐步解答:

    (1)先将已知数据列成下表

    (2)设生产书桌x张,生产书橱y张,获利润为z元。

    分析:显然这是一个二元线性问题,可归结于线性规划问题,并可用图解法求解。

    (3)目标函数

    ①在第一个问题中,即只生产书桌,则,约束条件为

    ∴最多生产300张书桌,获利润元

    这样安排生产,五合板先用光,方木料只用了,还有没派上用场。

    ②在第二个问题中,即只生产书橱,则,约束条件是

    ∴最多生产600张书橱,获利润元

    这样安排生产,五合板也全用光,方木料用去了,仍有没派上用场,获利润比只生产书桌多了48000元。

    ③在第三个问题中,即怎样安排生产,可获利润最大?

    ,约束条件为

    对此,我们用图解法求解,

    先作出可行域,如图阴影部分。

    时得直线与平行的直线过可行域内的点M(0,600)。因为与平等的过可行域内的点的所有直线中,距原点最远,所以最优解为,即此时

    因此,只生产书橱600张可获得最大利润,最大利润是72000元。

    B.讨论

    为什么会出现只生产书橱,可获最大利润的情形呢?第一,书橱比书桌价格高,因此应该尽可能多生产书橱;第二,生产一张书橱只需要五合板,生产一张书桌却需要五合板,按家具厂五合板的存有量,可生产书橱600张,若同时又生产书桌,则生产一张书桌就要减少两张书橱,显然这不合算;第三,生产书橱的另种材料,即方木料是足够供应的,家具厂方木料存有量为,而生产600张书橱只需要方木料。

    这是一个特殊的线性规划问题,再来研究它的解法。

    C.改变这个例子的个别条件,再来研究它的解法。

    将这个例子中方木料存有量改为,其他条件不变,则

    作出可行域,如图阴影部分,且过可行域内点M(100,400)而平行于的直线离原点的距离最大,所以最优解为(100,400),这时(元)。

    故生产书桌100、书橱400张,可获最大利润56000元。

    总结、扩展

    1.线性规划问题的数字模型。

    2.线性规划在两类问题中的应用

    布置作业

    到附近的工厂、乡镇企业、商店、学校等作调查研究,了解线性规划在实际中的应用,或提出能用线性规划的知识提高生产效率的实际问题,并作出解答。把实习和研究活动的成果写成实习报告、研究报告或小论文,并互相交流。

    探究活动

    如何确定水电站的位置

    小河同侧有两个村庄A,B,两村庄计划于河上共建一水电站发电供两村使用.已知A,B两村到河边的垂直距离分别为300m和700m,且两村相距500m,问水电站建于何处,送电到两村电线用料最省?

    [解]视两村庄为两点A,B,小河为一条直线L,原问题便转化成在直线上找一点P,使P点到A,B两点距离之和为最小的问题.

    以L所在直线为轴,轴通过A点建立直角坐标系,如图所示.作A关于轴的对称点,连,与轴交于点P.由平面几何知识得,点P即为所求.据已知条件,A(0,300),(0,-300).过B作轴于点,过A作,于点H.

    由,,得B(300,700).于是直线的方程为

    所以P点的坐标即为与轴的交点(90,0),即水电站应建在河边两村间且离A村距河边的最近点90m的地方

    研究性课题与实习作业:线性规划的实际应用

    研究性课题与实习作业--精选版


    教学目标

    (1)了解线性规化的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;

    (2)了解线性规化问题的图解法;

    (3)培养学生搜集、分析和整理信息的能力,在活动中学会沟通与合作,培养探索研究的能力和所学知识解决实际问题的能力;

    (4)引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德.

    教学建议

    一、重点难点分析

    学以致用,培养学生“用数学”的意识是本节的重要目的。学习线性规划的有关知识其最终目的就是运用它们去解决一些生产、生活中问题,因而本节的教学重点是:线性规划在实际生活中的应用。困难大多是如何把实际问题转化为数学问题(既数学建模),所以把一些生产、生活中的实际问题转化为线性规划问题,就是本节课的教学难点。突破这个难点的关键就在于尽快熟悉生活,了解实际情况,并与所学知识紧密结合起来。

    二、教法建议

    (l)建议可适当采用电脑多媒体和投影仪等先进手段来辅助教学,以增加课堂容量,增强直观性,进而提高课堂效率.

    (2)课堂上可以设计几个实际让学生分组研讨解答,一方面是复习线性规划问题的一般解法,为总结线性规划问题的数学模型和常见类型作铺垫;另一方面,也为接下来到外面分组调研积累经验,让学生在讨论、探究过程中初步学会沟通与合作,共同完成活动任务.

    (3)确定研究课题,建议各小组以三个常见问题为主,或者根据本小组实际自拟课题.

    (4)活动安排,建议要求各小组分式明确,团结协作,听从指挥,注意安全.学生研究活动的成果,可以用研究报告或论文的形式体现.一切以学生自己的自主探究活动为主,教师不能越俎代庖.

    (5)对学生在课余时间开展的研究性课题,建议作做好成果展示、评估和交流.展示不仅可以让全体学生来分享成果,享受成功的喜悦,而且还可以锻炼学生的组织表达能力,增强学生的自信心.通过评估,可以使同学清楚地看到自己的优点与不足.通过交流研讨,分享成果,进行思维碰撞,使认识和情感得到提升.

    教学设计方案

    教学目标

    (1)了解线性规划的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;

    (2)了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题;

    (3)培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力;

    (4)结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于创新.

    重点难点

    理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点。

    如何扰实际问题转化为线性规划问题,并给出解答是教学难点。

    教学步骤

    (一)引入新课

    我们已研究过以二元一次不等式组为约束条件的二元线性目标函数的线性规划问题。那么是否有多个两个变量的线性规划问题呢?又什么样的问题不用线性规划知识来解决呢?

    (二)线性规划问题的教学模型

    线性规划研究的是线性目标函数在线性约束条件下取最大值或最小值问题,一般地,线性规划问题的数字模型是

    已知其中都是常数,是非负变量,求的最大值或最小值,这里是常量。

    前面我们计论了两个变量的线性规划问题,这类问题可以用图解法来求最优解,涉及更多变量的线性规划问题不能用图解法求解。比如线性不等式不能用图形来表示它,那么对四元线性规划问题就不能用图形来求解了,对这样的线性规划问题怎样求解,同学们今后在大学学习中会得到解决。

    线性规划在实际中的应用

    线性规划的理论和方法主要在两类问题中得到应用,一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该项任务,常见问题有:

    1.物调运问题

    例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调运方案,能使总运费最小?

    2.产品安排问题

    例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的A、B、C三种材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,能使每月获得的总利润最大?

    3.下料问题

    例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小?

    4.研究一个例子

    下面的问题,能否用线性规划求解?如能,请同学们解出来。

    某家具厂有方木料,五合板,准备加工成书桌和书橱出售,已知生产每张书桌需要方木料、五合板,生产每个书橱需要方木料、五合板,出售一张书桌可获利润80元,出售一个书橱可获利润120元,如果只安排生产书桌,可获利润多少?如何只安排生产书橱,可获利润多少?怎样安排生产时可使所得利润最大?

    A.教师指导同学们逐步解答:

    (1)先将已知数据列成下表

    (2)设生产书桌x张,生产书橱y张,获利润为z元。

    分析:显然这是一个二元线性问题,可归结于线性规划问题,并可用图解法求解。

    (3)目标函数

    ①在第一个问题中,即只生产书桌,则,约束条件为

    ∴最多生产300张书桌,获利润元

    这样安排生产,五合板先用光,方木料只用了,还有没派上用场。

    ②在第二个问题中,即只生产书橱,则,约束条件是

    ∴最多生产600张书橱,获利润元

    这样安排生产,五合板也全用光,方木料用去了,仍有没派上用场,获利润比只生产书桌多了48000元。

    ③在第三个问题中,即怎样安排生产,可获利润最大?

    ,约束条件为

    对此,我们用图解法求解,

    先作出可行域,如图阴影部分。

    时得直线与平行的直线过可行域内的点M(0,600)。因为与平等的过可行域内的点的所有直线中,距原点最远,所以最优解为,即此时

    因此,只生产书橱600张可获得最大利润,最大利润是72000元。

    B.讨论

    为什么会出现只生产书橱,可获最大利润的情形呢?第一,书橱比书桌价格高,因此应该尽可能多生产书橱;第二,生产一张书橱只需要五合板,生产一张书桌却需要五合板,按家具厂五合板的存有量,可生产书橱600张,若同时又生产书桌,则生产一张书桌就要减少两张书橱,显然这不合算;第三,生产书橱的另种材料,即方木料是足够供应的,家具厂方木料存有量为,而生产600张书橱只需要方木料。

    这是一个特殊的线性规划问题,再来研究它的解法。

    C.改变这个例子的个别条件,再来研究它的解法。

    将这个例子中方木料存有量改为,其他条件不变,则

    M(100,400)而平行于的直线离原点的距离最大,所以最优解为(100,400),这时(元)。

    论文,并互相交流。

    探究活动

    如何确定水电站的位置

    小河同侧有两个村庄A,B,两村庄计划于河上共建一水电站发电供两村使用.已知A,B两村到河边的垂直距离分别为300m和700m,且两村相距500m,问水电站建于何处,送电到两村电线用料最省?

    [解]视两村庄为两点A,B,小河为一条直线L,原问题便转化成在直线上找一点P,使P点到A,B两点距离之和为最小的问题.

    以L所在直线为轴,轴通过A点建立直角坐标系,如图所示.作A关于轴的对称点,连,与轴交于点P.由平面几何知识得,点P即为所求.据已知条件,A(0,300),(0,-300).过B作轴于点,过A作,于点H.

    由,,得B(300,700).于是直线的方程为

    所以P点的坐标即为与轴的交点(90,0),即水电站应建在河边两村间且离A村距河边的最近点90m的地方

    研究性课题与实习作业:线性规划的实际应用

    研究性题与实习作业


    教学目标

    (1)了解线性规化的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;

    (2)了解线性规化问题的图解法;

    (3)培养学生搜集、分析和整理信息的能力,在活动中学会沟通与合作,培养探索研究的能力和所学知识解决实际问题的能力;

    (4)引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德.

    教学建议

    一、重点难点分析

    学以致用,培养学生“用数学”的意识是本节的重要目的。学习线性规划的有关知识其最终目的就是运用它们去解决一些生产、生活中问题,因而本节的教学重点是:线性规划在实际生活中的应用。困难大多是如何把实际问题转化为数学问题(既数学建模),所以把一些生产、生活中的实际问题转化为线性规划问题,就是本节课的教学难点。突破这个难点的关键就在于尽快熟悉生活,了解实际情况,并与所学知识紧密结合起来。

    二、教法建议

    (l)建议可适当采用电脑多媒体和投影仪等先进手段来辅助教学,以增加课堂容量,增强直观性,进而提高课堂效率.

    (2)课堂上可以设计几个实际让学生分组研讨解答,一方面是复习线性规划问题的一般解法,为总结线性规划问题的数学模型和常见类型作铺垫;另一方面,也为接下来到外面分组调研积累经验,让学生在讨论、探究过程中初步学会沟通与合作,共同完成活动任务.

    (3)确定研究课题,建议各小组以三个常见问题为主,或者根据本小组实际自拟课题.

    (4)活动安排,建议要求各小组分式明确,团结协作,听从指挥,注意安全.学生研究活动的成果,可以用研究报告或论文的形式体现.一切以学生自己的自主探究活动为主,教师不能越俎代庖.

    (5)对学生在课余时间开展的研究性课题,建议作做好成果展示、评估和交流.展示不仅可以让全体学生来分享成果,享受成功的喜悦,而且还可以锻炼学生的组织表达能力,增强学生的自信心.通过评估,可以使同学清楚地看到自己的优点与不足.通过交流研讨,分享成果,进行思维碰撞,使认识和情感得到提升.

    教学设计方案

    教学目标

    (1)了解线性规划的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;

    (2)了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题;

    (3)培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力;

    (4)结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于创新.

    重点难点

    理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点。

    如何扰实际问题转化为线性规划问题,并给出解答是教学难点。

    教学步骤

    (一)引入新课

    我们已研究过以二元一次不等式组为约束条件的二元线性目标函数的线性规划问题。那么是否有多个两个变量的线性规划问题呢?又什么样的问题不用线性规划知识来解决呢?

    (二)线性规划问题的教学模型

    线性规划研究的是线性目标函数在线性约束条件下取最大值或最小值问题,一般地,线性规划问题的数字模型是

    已知其中都是常数,是非负变量,求的最大值或最小值,这里是常量。

    前面我们计论了两个变量的线性规划问题,这类问题可以用图解法来求最优解,涉及更多变量的线性规划问题不能用图解法求解。比如线性不等式不能用图形来表示它,那么对四元线性规划问题就不能用图形来求解了,对这样的线性规划问题怎样求解,同学们今后在大学学习中会得到解决。

    线性规划在实际中的应用

    线性规划的理论和方法主要在两类问题中得到应用,一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该项任务,常见问题有:

    1.物调运问题

    例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调运方案,能使总运费最小?

    2.产品安排问题

    例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的A、B、C三种材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,能使每月获得的总利润最大?

    3.下料问题

    例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小?

    4.研究一个例子

    下面的问题,能否用线性规划求解?如能,请同学们解出来。

    某家具厂有方木料,五合板,准备加工成书桌和书橱出售,已知生产每张书桌需要方木料、五合板,生产每个书橱需要方木料、五合板,出售一张书桌可获利润80元,出售一个书橱可获利润120元,如果只安排生产书桌,可获利润多少?如何只安排生产书橱,可获利润多少?怎样安排生产时可使所得利润最大?

    A.教师指导同学们逐步解答:

    (1)先将已知数据列成下表

    (2)设生产书桌x张,生产书橱y张,获利润为z元。

    分析:显然这是一个二元线性问题,可归结于线性规划问题,并可用图解法求解。

    (3)目标函数

    ①在第一个问题中,即只生产书桌,则,约束条件为

    ∴最多生产300张书桌,获利润元

    这样安排生产,五合板先用光,方木料只用了,还有没派上用场。

    ②在第二个问题中,即只生产书橱,则,约束条件是

    ∴最多生产600张书橱,获利润元

    这样安排生产,五合板也全用光,方木料用去了,仍有没派上用场,获利润比只生产书桌多了48000元。

    ③在第三个问题中,即怎样安排生产,可获利润最大?

    ,约束条件为

    对此,我们用图解法求解,

    先作出可行域,如图阴影部分。

    时得直线与平行的直线过可行域内的点M(0,600)。因为与平等的过可行域内的点的所有直线中,距原点最远,所以最优解为,即此时

    因此,只生产书橱600张可获得最大利润,最大利润是72000元。

    B.讨论

    为什么会出现只生产书橱,可获最大利润的情形呢?第一,书橱比书桌价格高,因此应该尽可能多生产书橱;第二,生产一张书橱只需要五合板,生产一张书桌却需要五合板,按家具厂五合板的存有量,可生产书橱600张,若同时又生产书桌,则生产一张书桌就要减少两张书橱,显然这不合算;第三,生产书橱的另种材料,即方木料是足够供应的,家具厂方木料存有量为,而生产600张书橱只需要方木料。

    这是一个特殊的线性规划问题,再来研究它的解法。

    C.改变这个例子的个别条件,再来研究它的解法。

    将这个例子中方木料存有量改为,其他条件不变,则

    M(100,400)而平行于的直线离原点的距离最大,所以最优解为(100,400),这时(元)。

    论文,并互相交流。

    探究活动

    如何确定水电站的位置

    小河同侧有两个村庄A,B,两村庄计划于河上共建一水电站发电供两村使用.已知A,B两村到河边的垂直距离分别为300m和700m,且两村相距500m,问水电站建于何处,送电到两村电线用料最省?

    [解]视两村庄为两点A,B,小河为一条直线L,原问题便转化成在直线上找一点P,使P点到A,B两点距离之和为最小的问题.

    以L所在直线为轴,轴通过A点建立直角坐标系,如图所示.作A关于轴的对称点,连,与轴交于点P.由平面几何知识得,点P即为所求.据已知条件,A(0,300),(0,-300).过B作轴于点,过A作,于点H.

    由,,得B(300,700).于是直线的方程为

    所以P点的坐标即为与轴的交点(90,0),即水电站应建在河边两村间且离A村距河边的最近点90m的地方

    研究性课题与实习作业:线性规划的实际应用

    化学教案 任选/研究性学习水质分析【荐】


    水质分析

    一、教学设计思想:

    “以学生为本”作基础,以环保意识提高、个性特长发展为目标,以青少年科学爱好者自主活动为主的教学形式,引导学生走向社会,关心身边环境,学习科学知识和技能,回报社会,以探索提高中学活动课教学实效的途径和方法。

    高一化学兴趣小组有一定的化学基础知识和化学实验的基本技能。在让学生了解地球水资源及水污染的概况之后,指导他们用学到的知识来分析身边河道、溪流的水质,用测试结果和共同讨论的结论对水环境作客观的评价。既是科教兴国,走可持续发展道路的需要,也是化学教学改革的一次尝试。

    二、教学目标:

    1、知识目标:了解水资源及水污染概况;

    2、能力目标:通过课内水质的定性、定量分析,初步掌握部分离子的鉴定方法和技能,以期为课后进行水质监测和进一步探究做准备;

    3、情感目标:通过课前观察,课内分析、讨论,了解学校附近水域污染情况。增强青少年对环境污染的忧患意识,激发参与环境保护的积极性;

    4、思想目标:培养学生“学以致用”的实践思想和科学研究的认知思想。

    三、教学准备:

    1、水样:自来水、光前街池塘水

    2、试剂:AgNO3(aq)、BaCl2(aq)、稀HCl、稀HNO3、K4[Fe(CN)6](aq)、K3[Fe(CN)6](aq)、PH试纸

    3、仪器:试管、胶头滴管、玻璃棒、表面皿

    四、教学过程:

    一、水资源及分布状况概述

    淡水占地球水资源不到3%,真正能利用的为2万亿m3,亚洲只有26.6%。

    我国水资源总量为2.8万亿m3,位居第六。但人均不足世界平均的1/4,位居127位。

    二、水污染及防治

    (一)水污染

    全世界每年排放的污水约4260亿立方米,造成40%稳定流量的河流被污染。而我国每年废水排放总量为368亿吨,工业废水占268亿吨,全国各大江河12%的干流、55%的支流受到污染。

    (二)水污染的防治

    针对水资源紧缺局面,合理开发利用水资源显得十分重要。我国环保法规定,工程建设必须与环保设施同步进行。这是避免生产发展、污染加剧的有力措施。

    废水处理的方法有:物理处理法、生物处理法、化学处理法三大类。

    三、水质分析

    1、介绍水体硬度

    我国水体硬度与德国相同,每升水中含有10mgCaO,即称之为一度。以8度作为分界线,低于8度的水为软水,高于8度的水为硬水。

    2、指导学生各组定性分析

    先讲述Fe3+、Fe2+的鉴定方法:

    步骤1

    步骤2

    实验现象

    结论

    Fe3+

    取水样1滴

    加1滴K4[Fe(CN)6]

    蓝色沉淀

    示Fe3+存在

    取水样1滴

    加1滴KSCN

    溶液变深红

    示Fe3+存在

    Fe2+

    取水样1滴

    加1滴K3[Fe(CN)6]

    蓝色沉淀

    示Fe2+存在

    再由学生自行实验,学会针对各组样品分别进行H+、Cl-、SO42-、Fe3+、Fe2+的鉴定,教师巡视指导。

    3、指出可能存在的问题,帮助学生分析误差的原因。

    4、讨论评价

    学生共同讨论,并用测试结果和共同讨论的结论,对水环境作客观的评价。

    四、测试结果纪录

    结果水样

    项目

    水样1

    水样2

    第1次

    第2次

    第1次

    第2次

    观察的现象

    颜色

    气味

    浑浊度

    飘浮物

    定性分析结果

    PH值

    Cl-

    SO42-

    Fe3+

    Fe2+

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    教学目标

    知识目标

    1、通过对多个具体运动的演示及分析,使学生明确什么是合运动,什么是分运动;合、分运动是同时发生的,并且不互相影响.

    2、利用矢量合成的原理,解决运动合成和分解的具体情况,会用作图法、直角三角形的知识解决有关位移、速度合成和分解的问题.

    能力目标

    培养学生应用数学知识解决物理问题的能力.

    情感目标

    通过对运动合成与分解的练习和理解,发挥学生空间想象能力,提高对相关知识的综合应用能力.

    教学建议

    教材分析

    本节内容可分为四部分:演示实验、例题、对运动合成和分解轨迹的分析、思考与讨论,但都是围绕演示实验而展开的,层层深入,由提出问题到找出解决问题的方法,以至最后对运动合成和分解问题的进一步讨论.

    教法建议

    关于演示实验所用的器材、材料都比较容易得到,实验也容易成功.此实验是本节的重点.一些重要的结论规律都是由演示实验分析得出的.观察红蜡块的实际运动引出合运动,并分析红蜡块的运动可看成沿玻璃管竖直方向的运动,和随管一起沿水平方向的运动,从而得出分运动的概念.着重分析蜡块的合运动和分运动是同时进行的,并且两个分运动之间是不相干的.合运动和分运动的位移关系,在演示中比较直观.而明确了它们的同时性,就容易得出合运动和分运动的速度关系.因此,课本在这里同时讲述了合运动和分运动的位移及速度的关系.即找到了解决运动合成和分解的方法——平行四边形定则.它是解决运动合成和分解的工具,所以在处理一个复杂的运动时,首先明确哪个是合运动,哪个是分运动,才能用平行四边形法则求某一时刻的合速度、分速度、加速度,某一过程的合位移、分位移.课本中合运动的定义是:红蜡块实际发生的运动,(由)通常叫合运动,即实际发生的运动,也理解为研究对象以地面为参照物的运动,再给学生举几个实例来说明如何确定合运动.如:

    1、风中雨点下落表示风速,表示没风时雨滴下落速度,v表示雨滴合速度.

    2、关于小船渡河(如图):表示船在静水中的运动速度,方向由船头指向确定.表示水的流速,v表示雨滴合速度.

    在研究雨滴和船的运动时,解决问题的关键是先确定雨滴、小船实际运动(合运动).

    注意应用平行四边形定则时,合矢量在对角线上,问题马上得到解决.

    关于例题:例1:将演示实验过程定量讨论.给出两个分运动、及合、分运动的时间,求合速度.

    法一;先求出两个分速度再利用矢量合成求v.

    法二:先利用矢量合成求出s,再由求出v.

    例2:飞机飞行给出及与某一分速度角度,来求另外两个分速度.其思路先由平行四边形法则画出几何关系,再利用数学计算解决分速度问题.

    两道例题很简单,但合、分运动关系及解决问题的方法、思路充分体现出来.通过练习使学生们加深了对合、分运动的理解.

    关于分运动的性质决定合运动的性质和轨迹:课本以蜡块的运动说明两个直线运动的合运动不一定都是直线运动.为了搞清楚蜡块哪种情况下做直线运动,哪种情况下做曲线运动.这里可以让学生自己探究,得出结论:两个直线的合运动也可以是曲线运动.研究复杂的运动,可以根据不同方向分运动来研究复杂运动情况.

    关于思考与讨论:本节只研究了互成角度的运动,其合成和分解遵从矢量合成规律——平行四边形定则.那么初速度为的匀变速直线运动,可以看作同一直线上哪两个分运动的合运动?引导学生对同一直线上的运动合成和分解问题进行讨论,得出该运动也满足矢量合成规律(注意正方向),使我们对矢量合成与分解的规律有了更深的理解.

    教学设计方案

    运动的合成和分解

    教学重点:

    对于一个具体运动确定哪个是合运动以及合、分运动的关系(矢量图),并能用矢量合成规律解决实际问题.

    教学难点:对合运动的理解.

    主要教学设计:

    由演示实验引出课题.首先介绍实验装置及研究对象,然后演示两个过程:红蜡块匀速上升;红错块匀速上升的同时将玻璃管向右水平匀速移动.观察蜡块轨迹——倾斜直线,从而引出课题.我们研究较复杂的运动,可以用到运动的合成和分解知识.实际运动参与两个运动,本例中竖直方向和水平方向,而实际运动沿倾斜直线运动.

    一、如何确定一个具体运动的合运动及分运动?

    1、合运动----研究对象实际发生的运动

    2、合运动在中央,分运动在两边

    讨论:有风天气雨滴下落、小船过河,加深同学们对合运动,就是研究对象实际发生运动的理解.(结合课件1、2).

    引导分析:雨点斜落向落到地面,此实际运动方向为合速度方向;注意区别船头方向为分速度方向,而船实际航行方向为合速度方向.

    进一步研究合、分运动关系,(由演示实验说明)重新演示红蜡块运动的两个分运动:管不动,蜡块匀速上升管长度所用时间,管水平匀速移动蜡块匀速上升,观察并记录直到蜡块到达管顶所用时间t.由和t的关系再结合课件l、2得出:

    二、合、分运动关系

    1、合、分运动的等时性

    2、合、分运动关系符合平行四边形定则

    三、利用矢量合成与分解规律解决实际问题

    例1学生自己分析:已知两分运动位移、及合运动时间(先画v、s矢量图)

    方法一:

    方法二:

    例2思路:先画矢量图,并标已知、未知,然后由几何关系求两分速度

    四、两个直线运动的合运动轨迹的确定

    演示实验中蜡块同时参与竖直向上和水平向右两个运动,其合运动轨迹是直线.任何两个直线运动的合运动轨迹一定是直线吗?

    讨论方法:图像方法

    写出关于两个方向运动性质位移方程,取不同时刻描点.

    分两层次:基础差的学生利用课件3演示

    基础好的学生探究活动(活动方案见下面)

    探究活动

    研究方法:

    要求学生自己阅读本章节最后两段及习题中最后一道题,然后找出研究方法.(图像方法)

    互相交流:

    满足什么条件可以得出这个结论——怎样得出这个结论.

    总结:

    对学生的研究过程给予评价,最后提出若两个分运动都是匀加速运动,其运动轨迹如何?两个分运动都是初速度为零的匀加速运动,其运动轨迹又是如何?

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    (一)教学目的

    1.要求学生掌握的基础知识:隋朝统一的历史条件;隋初社会经济繁荣的局面是怎么出现的;大运河的开通及其作用;隋朝为什么是一个短暂的王朝?

    2.要求学生从思想上认识:国家的统一、安定,有利于社会经济的发展。隋朝的大运河是古代世界上最长的运河,它的开通,不仅促进了南北经济的交流,而且反映了我国古代劳动人民勤劳、刻苦的品质和聪明才智,值得我们引以为骄傲。

    3.要求培养学生的能力有:在教师的指导帮助下,学生简要分析隋炀帝这个历史人物,从而提高全面评价历史人物的能力。在教师的指导帮助下,联系秦朝灭亡的原因,分析:为什么隋朝与秦朝都是短命的?培养学生综合分析问题的能力。

    4.要求学生培养的审美的观念:隋朝大运河的开凿显示了我国古代劳动人民的智慧和力量,显示了我国古代劳动人民的聪明才智之美。

    重点与难点隋朝大运河和暴君隋炀帝是本课重点。三省六部制和改革选官制度是本课难点。

    (二)学法引导

    1.教师可用秦始皇的引出隋炀帝而导入新课

    2.引导学生试着联系、比较等方法来记住本课的历史概念和历史人物。

    (三)重点和难点

    1.隋朝大运河学生在老师的指导下自己绘制一张大运河的图片。

    2.暴君隋炀帝学生归纳隋炀帝暴政的表现,从而得出这一理论。

    3.难点是如何正确评价隋炀帝的功过和历史地位。教师给予适当的指导。然后讲述以后解决此类问题的方法。

    (四)课时安排

    1课时

    (五)教学过程

    1.复习提问(1)在黑板上写出南北朝朝代表,引导学生回忆南北朝的历史。(2)北周是什么时候统一北方的?

    2.导入新课上学期我们学习了中国封建社会的两个时期。第一个时期的特点是封建社会的形成和初步发展,包括:战国、秦、汉三个朝代,经历了近700年的时间。秦朝是第一个统一的多民族有中央集权的封建国家。第二个时期的特点是封建社会的分裂和民族大融合,包括:三国、两晋、南北朝,经历了近400年。接着,中国历史又进入了一个新的时期——隋唐盛世。从581年隋朝建立到907年唐朝灭亡,这一段历史是我国封建社会的繁荣发展时期,也是我国历史上著名的隋唐盛世。(在讲课之前,请一位同学读一下课前提示),然后开始学习第1课《繁盛一时的隋朝》。

    3.讲授新课

    一、隋朝统一南北

    1.隋朝的建立(581年)杨坚的父亲杨忠是北周的功臣,封隋国公。杨坚承父爵,他的女儿是周宣帝的皇后。580年,周宣帝病死,年仅8岁的周静帝继位,杨坚以大丞相身份辅政。581年杨坚废周静帝自立,国号隋,都城在长安,杨坚就是隋文帝。他在位时有两个年号,开皇和仁寿。隋朝建立后8年,攻灭陈朝,统一全国。那么,当时统一全国的条件是什么呢?(学生讨论并回答,然后由教师总结归纳)自东汉以来,内迁的匈奴、鲜卑、羯、氐、羌等少数民族,特别是在北魏孝文帝改革以后,经过长期交往,在生活、语言、风俗习惯等方面,已基本上汉化了。南北政权的使者往往频繁,南北对峙的民族矛盾逐渐消失。这样,民族大融合的趋势为隋朝统一全国提供了有利条件。东晋、南朝时,北方人民大量南迁,不得为南方增加了劳动力,而且也带去了中原的先进生产工具和生产技术。南北方人民的共同劳动,使江南经济得到发展,为隋朝统一全国提供了物质条件。北朝自北魏以来,经济发展较快,南北边境上的民间贸易很我,双方的官员也违禁互市牟利。南北经济的发展,迫切要求打破界限,加强经济交流,结束分裂割据局面。广大人民经过长期的战乱,人心向往统一,企盼有个较为安定的社会环境。

    2.隋朝的统一(589年)588年春天,隋文帝下诏伐陈。10月,太子杨广率50万大军,在长江沿线对陈发动全面进攻。当时,陈军“不过十万”,而且陈后主荒淫无度,把长江当作不可逾越的天堑,仍在建康(今江苏南京)过着醒生梦死的生活。589年正月,隋军渡江,建康陷落。陈后主带着贵妃张丽华和孔贵嫔,躲入景阳殿的枯井里。隋军呼之不出,后来隋军扬言要往井里投石头,陈后主才出来投降。后人把陈后主藏身的枯井,称为“胭脂井”。这口井在今天江苏南京鸡鸣寺山坡下。(请同学们看课本P2的图画《胭脂井》)隋灭陈后,结束了自东晋十六国以来270多年的分裂割据局面,南北重新统一。隋的统一,有利于社会的安定和南北经济、文化的交流与发展。

    二、开皇之治隋朝统一后,出现了一个恢复和发展生产的和平环境。隋文帝进行中央和地方行政机构的改革,并采取了一些恢复生产和发展的措施。

    1.中央和地方行政机构的改革(1)三省六部制隋文帝即位不久,即采纳大臣崔仲方的建议,“依汉魏之旧”建立中央机构。皇帝是全国军事、统治、经济的最高主宰,拥有绝对的权力。而辅佐皇帝处理全国军政要务的主要是三省,即尚书省,内史省和门下省。(三省的职权请同学们看课本的注释,并请一位同学读一遍)三省互相牵制,六部分掌全国政务。隋朝的三省六部制是加强中央集权的封建国家制度,它有利于防止外戚擅权篡位和地方势力分裂割据。三省六部的官员品位不高,职权有较明确的分工,有利于皇帝集权和任免官吏。(2)消减地方官吏583年,隋文帝又接受大臣杨尚希的建议,精简机构,把北朝以来的州、郡、县三级改为州、县两级,后又改为郡、县两级,并规定九品以上的地方官一律由朝廷任免,每年由吏部考核政绩,裁汰冗官,改变当时存在的“民少官多,十羊九牧”的状况。这样就提高了行政效率,节省了封建政府的财政开支,加强了封建专制主义的统治。

    2.改革选官制度和科举制的确立隋文帝时建立起一整套相当完备的行政管理机构。科举制度的采用,是社会经济发展和阶级关系变动的结果。自从北魏以来,随着农业生产的发展,庶族地主阶级经济也相应得到发展,形成了一种社会力量。他们要求在政治上得到应有的地位。科举制度有利于选拔人才,对于封建中央集权制度的巩固起了很大的作用。(请同学们读一下课本第三页的小字部分。)隋文帝崇尚节俭,一改隋初“刑政苛酷,群心崩骇,莫有固志”的混乱状态。“六宫”都穿洗旧的衣服,“非享燕之事,所食不过一肉。”一时间,“大崇惠政,法今清简,躬履节俭,天下悦之”。由于皇帝的大力提倡,隋朝初年朝中出现了崇尚节俭的风气。

    3.开皇之治(581—600年)隋文帝时,农民的负担相对减轻,农民的生产积极性有所提高。由于隋文帝进行了政治、经济上的整顿改革,既强化了中央集权,又促进了当时社会经济的发展,社会出现了短暂的繁荣景象。①户数增加。606年,全国户数达890多万户,在二十六、七年时间内,户数增加400多万,人口增加了1600多万。②垦田面积不断扩大,修复了许多水利工程。③隋代仓库丰盈。隋文帝末年,“天下储积得供五、六十年”,隋代官仓的丰实情况,反映了农业生产发展的状况和统治者搜乱人民的残酷程度。④手工业的发展,特别是造船技术的进步。隋炀帝巡游江都时所乘的“龙船”高15米,长60多米,船身分为四层。⑤商业贸易出现繁荣景象,长安和洛阳不仅是当时的政治中心,也是重要的经济贸易城市。洛阳有丰都、大同和通远三市。丰都市周围84公里,通12门,市中有120行,3000余肆,市四周有400余店,是当时世界上最大的商业城市之一。⑥隋朝的对外贸易发达。陆路可达亚洲的西北部和欧洲的东部,海路可达南洋诸国和日本。“开皇”是隋文帝杨坚在位时的年号。隋文帝在此期间,励精图治,发展生产,又攻灭了陈朝,结束了魏晋南北朝以来长期分裂的局面,实现了全国统一。那时,天下安定,经济发展,所以封建史学家称之为“开皇之治”。

    三、隋朝大运河(挂《隋朝大运河》图)

    1.开通的目的、过程及河道魏晋南北朝时期,江南经济有了显著发展。隋朝建立后,政治中心在北方。北方经济虽然发展得比较快,但两京和边防军所需的粮食仍然要靠江淮地区供应。由于陆路运输的局限性,无法满足北方的这一需要。因此,开通运河,利用水利运输成为当时社会经济发展的客观需要。从政治上看,为了加强对东北和江南地区的控制,隋政府也需要开通一条南北向的大运河。从隋炀帝个人角度说,也抱有开运河乘龙舟游江南的目的。那时候,隋朝社会经济发展速度较快,这也为开通运可提供了一定的物质条件。杨广即位之初,为了加强对富庶的江南地区的控制,榨取江南人民的财富,隋统治者利用天然河流和旧有渠道,于605年开通以洛阳为中心的大运河。大运河北通涿郡(今北京),南到余杭(今浙江杭州),共分为四段。通济渠是从洛阳的西苑引觳、洛两水达于黄河,又从洛阳东面的板渚引黄河水,疏通莨荡渠故道入淮河,直达淮河两岸的山阳,(今江苏淮安);再从山阳起,疏导春秋时吴王夫差所开的邗沟,引淮河水在江都(今江苏杨州)附近长江。这一段施工里程,从洛阳到江都长1000公里。另一段是永济渠,从洛口开渠到涿郡,长1000公里。还有江南河,是从京口引长江水直达余杭,入钱塘江,长400多公里。大运河全长2000多公里,分为永济渠、通济渠、邗沟、江南河四段。它连接了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大水系,经过今河北、山东、河南、安徽、江苏、浙江六个省的广大地区,成为我国古代南北交通的大动脉。

    2.大运河的作用(请同学们看课本彩图1《杨州大运河》)大运河是世界上的伟大工程之一。它和我国古老的长城一样,千百年来享誉世界。它体现了我国古代劳动人民的聪明才智和创造力。大运河的开通,对于我国封建经济的发展起了重要作用。正如晚唐诗人皮日休在《汴河怀古》一诗所赞颂的那样:“尽道隋亡为此河,至今千里赖通波。若无水殿龙舟事,共禹论功不较多。”

    四、暴君隋炀帝隋文帝于604年7月死去,相传为杨广所杀。杨广又杀其兄杨勇,当上了皇帝。他是历史上名的暴君。隋文帝统治时期,民众积累起来的财富,被隋炀帝用于游玩、征伐,大肆挥霍。

    1.营建东都洛阳和乘龙舟出游杨广于605年开始营建东都洛阳,历时一年,动用三万四千工匠,每月役丁200万人,真不知误了多少农时。200个农民拉一根大木头,绳索嵌到了肉里,可以这样说:没有劳动人民的劳动和血汗,就不会有洛阳富丽堂皇的宫殿建筑群。东都洛阳建成后,隋炀帝常在月夜里带着骑马的宫女数千人,演奏着《清夜游曲》去西苑游玩。(请同学们阅读课本P4最的两段小字)这就是隋炀帝的奢侈生活。606年,隋炀帝人江都巡游归来,在伊阙山前排好法驾,千乘万骑,车声辚辚,缓缓进入东都。这个“入城式”可谓够排场了,然而,为了帝王的赏心悦目,人民被迫付出了多少血汗和生命的代价啊!隋炀帝不仅如此奢靡腐朽,而且十分身负和拒谏。《隋书》描写这个民贼说:“普天之下,莫非仇雠;左右之人,皆为敌国”。隋炀帝的出游,无疑使社会生产受到严重破坏。

    2.发动对高丽的战争自魏晋以来到隋朝,朝鲜半岛上存在着高丽,百济和新罗三个并立的国家。这三个国家和中国保持友好往来。好大喜功的隋炀帝下令出兵,三次攻打高丽。但是都失败了。每次出兵前,征调上百万民工和士兵在山东东莱(今山东掖县)海口大规模地建造船只,工匠被迫昼夜劳作,因为长时间站在水里,下半身泡烂了,从腰部以上都生了蛆,死亡的人不计其数。几个月后,渤海边上帆墙林立,海底下的死人却比帆樯多出了许多倍。成千上万的人死于非命“黄河之比,则千里无烟;江淮之间,则鞠为茂草”。农业生产受到严重破坏。“万户则城郭空虚,千里则烟火断灭。”无休止的徭役和兵役,迫使千千万万的农民离乡背井,田地大时荒芜,加上连年洪涝旱灾,农民只得靠树皮、野菜充饥,甚至发生人吃人的惨剧。人民无法忍受这样的残暴统治,一场大规模的农民起义终于爆发了。

    五、瓦岗军和隋朝覆灭

    1.隋末农民起义的爆发——长白山农民起义(挂《隋末农民起义形势》图)山东、河北一带是隋进攻高丽的后方基地,农民的徭役、兵役负担也特别严重。因此,隋末农民起义的烈火首先在这里点燃。611年,山东邹平人王薄领导农民在长白山(今山东邹平南)兴起义旗。王薄自称知世郎,取世可知,隋朝必亡的意思,并作《无向辽东浪死歌》(事先将这首歌词抄在黑板上,并让学生朗读)这首歌词号召农民积极参加起义军,反抗隋朝统治,不要为打高丽去辽东白白送死。长白山起义的星火,很快成为燎原之势,全国各地的起义军,大大小小不下百余支,人数多达几百万。其中最主要的是翟让、李密领导的瓦岗军。

    2.瓦岗军和隋朝的覆灭翟让、李密领导的起义军,因为是在河南瓦岗(今山东滑县南)起义,所以叫瓦岗军。他们截击隋朝的粮船,供给军用。(请同学们看课本P6《瓦岗军开仓散粮》图)在李密的谋划下,起义军打下了兴洛仓。瓦岗军大开仓门,听凭饥民取食。后来,起义军又夺取了回洛仓和黎阳仓。瓦岗军迅速扩大,队伍很快发展到数十万人。这时李密对翟让说,有了粮食“百万之众,一朝可集”,然后就可以“除亡隋之社稷,布将军之政令了”(请同学们阅读课本P6的小字)。起义军直通洛阳城下,发布讨代隋炀帝的檄文,列举其十大罪状。指出:隋炀帝的罪过深重,“罄南山之竹,书罪无穷;决东海之波,流恶难尽”。617年初,隋朝派陈棱率兵镇压起义军,起义军乘机奋击“大坡之,棱仅以身免”。在农民起义风暴的猛烈冲击下,隋政权土崩瓦解,江都的东、西、北三面都被起义军包围。隋炀帝知道末日就要来临,日夜喝得大醉,在城内寻欢作乐。有一天他照着镜子对萧后说:“好头颅,谁来斫之?”农民战争的致命打击,使统治集团的核心发生了分裂。618年春,贵族宇文化及和领导侍卫队的司马德戡发动政变,用一条白练巾结束了隋炀帝的性命。隋朝政权自518年建立,到618年灭变,历时37年。它是在农民战争的熊熊烈火中烟飞灰灭的。

    4.巩固小结(1)隋朝在我国历史上最重要的贡献是什么?①隋的统一,结束了自东晋十六国以来270多年的分裂割剧局面。②隋文帝制定的一些制度,为唐以后各朝所沿用。③大运河的开通,加强了南北的联系,成为南北交通的大动脉,对加强我国的统一,促进经济文化的交流和发展,起了重要作用。(2)从隋朝的历史中,我们应该吸取什么教训?①隋初的经济繁荣,说明国家的统一、安定,有利于社会经济的发展。②封建统治阶级的穷奢极侈,导致了隋王朝的迅速灭亡。隋炀帝的残暴统治(繁重的劳役和兵役),加剧了农民和地主阶级的矛盾,隋朝是一个短命的王朝,只存在了37年,最后终于被大规模的农民起义所推翻。

    5.作业课文后的练习题。

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    课题

    经济生活第三单元收入与分配

    执笔人

    编写日期

    执行人

    执行日期

    三维

    教学

    目标

    (识记):财政收入与支出;税收及其种类(理解):社会公平的重要体现;依法纳税是公民的基本义务

    重点

    难点

    (简单应用):多种分配方式并存;处理好效率与公平的关系(综合应用):财政及其作用

    教法

    教具

    教具:多媒体

    教学过程

    特色教案

    第三单元收入与分配【考点解析】1.多种分配方式并存(简单应用):按个体劳动者劳动成果分配;按生产要素分配(参与收益分配的生产要素主要有:劳动、资本、技术、管理、信息、土地等)2.社会公平的重要体现(理解):收入分配公平是社会主义分配原则的体现,它有助于协调人们之间的经济利益关系,实现经济发展、社会和谐。要实现收入分配的公平一是坚持和完善按劳分配为主体、多种分配方式并存的分配制度(制度保证);二是保证居民收入在国民收入分配中占合理比重、劳动报酬在初次分配中占合理比重;三是再分配更加注重公平。加强政府对收入分配的调节,保护合法收入,调节过高收入,取缔非法收入。通过强化税收调节,整顿分配秩序,把收入差距控制在一定范围之内,防止出现严重的两极分化,实现公平分配。3.处理好效率与公平的关系(简单应用):在社会主义市场经济条件下,效率与公平具有一致性,效率是公平的物质前提,公平是提高效率的物质保证。在初次分配和再分配中,都要处理好效率与公平的关系;既要提高效率又要促进公平;既要反对平均主义,又要反对收入差距悬殊;既要落实分配政策,又要提倡奉献精神;在鼓励人们创业致富的同时,提倡回报社会和先富帮后富。4.财政及其作用(综合应用):财政就是国家的收入和支出,它通过国家预算来实现。国家财政是促进社会公平、改善人民生活的物质保障;国家财政具有促进资源合理配置的作用;国家财政具有促进国民经济平稳运行的作用。5.财政收入与财政支出(识记):税收收入是构成财政收入最普遍的形式和最重要的来源;经济发展水平和分配政策是影响财政收入的因素。财政支出主要是经济建设、科教文卫、行政管理、国防、债务、社会保障等。财政收入和支出的关系:财政收支平衡、财政盈余、财政赤字。6.税收及其种类(识记):从本质上看,税收是国家为实现其职能,凭借政治权力,依法取得财政收入的基本形式。税收具有强制性、无偿性、固定性三个基本特征。增值税是对生产经营活动中的增值额征税。它可以避免重复征税和偷税行为。有利于促进生产的专业化和体现公平竞争,也有利于财政收入的稳定增长。个人所得税是对个人所得额征税。它是国家财政收入的重要来源,是调节个人收入,实现社会公平的重要手段。7.依法纳税是公民的基本义务(理解):税收是国家组织财政收入的基本形式,是实现国家职能的物质基础;我国税收取之于民,用之于民,国家通过税收实现全体人民的根本利益;依法纳税是公民应当履行的义务;自觉纳税是公民具有社会责任感和国家主人翁地位的体现。违反税法的行为有偷税、欠税、骗税、抗税。

    教学

    后记

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    教学目标

    知识目标

    1、认现象,了解产生的原理。

    2、观察的实验现象、能够解释现象的发生。

    能力目标

    1、通过实验,培养学生的实验动手能力和观察能力。

    情感目标

    通过对有趣物理现象的观察,培养学生对科学的探究精神

    教学建议

    关于这一节内容较少,教师在讲解的时候,重点需要强调产生实际是波的反射、波的叠加,教师可以通过两个有趣的物理实验:

    1、用琴弦和打点计时器进行的演示;

    2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示。

    培养学生对科学的探究精神,同时锻炼学生的动手实践的能力。

    典型例题

    关于现象,下列说法正确的是:

    A、相邻的两波节之间的各个质点的振幅都相等;

    B、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同;

    C、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同;

    D、相邻的两个波腹之间的距离为半个波长

    本题是考察的基本知识:只有两个波节中点振幅为最大,两边这副逐渐减小,故不选A项;两波节间各个质点的振动方向都相同,故B选项是正确的;相邻的波腹以波节为界,一边振动方向向上,另一边质点振动方向向下,故选C选项;由波的干涉可知:相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长,故选项D正确,总之,本题的正确答案是B、C、D选项。

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    (一)教学目的

    1.知道什么是电磁铁。

    2.理解电磁铁的特性和工作原理。

    (二)实验器材

    螺线管,铁棒,几个小磁针,一个线圈匝数可以改变的电磁铁,电源,开关,滑动变阻器,电流表和一小堆大头针。

    (三)课前准备

    检查学生使用的实验器材是否有损坏,将实验器材分小组放在盒子里,将小盒子放在学生的实验桌上。

    (四)教学过程

    1.提问引入新课

    教师出示螺线管,提问:要使螺线管的周围产生磁场,根据我们学过的知识,可采用什么方法?

    (学生讨论得出:给螺线管通电,它的周围就会产生磁场。)

    进一步提问:如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢?请同学们观察下面的实验:演示实验:先将小磁针放在螺线管的两端,通电后观察小磁针偏转的程度,再将铁棒插入螺线管,通电后观察小磁针偏转的程度。

    提问:小磁针的偏转程度哪个大?这表明什么?

    (插入铁棒后,小磁针的偏转程度增大,这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。)

    进一步提问:为什么插入铁棒后,通电螺线管的磁性会增强呢?

    学生讨论得出:铁心插入通电螺线管,铁心被磁化,也要产生磁场,于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场,又有磁铁产生的磁场,因而磁场大大增强了。

    教师指出:从上面的实验中可以看出,铁心插入螺线管,通电后能获得较强的磁场。我们把插入铁心的通电螺线管称为电磁铁。本节课我们就来研究电磁铁。

    2.进行新课

    板书:第五节

    一、电磁铁:插入铁心的通电螺线管。

    提问:电磁铁与永磁体相比,有些什么特点呢?它的磁性强弱与哪些因素有关呢?下面我们用实验来研究。

    板书:二、的特点

    进一步提问:怎样来做实验呢?其步骤是怎样的呢?

    我们知道,电磁铁的磁性是由螺线管通入电流后获得的,由此,我们可以进行猜想:它的磁性与电流的大小有关;螺线管是由导线绕制成的,它的磁性强弱与线圈的匝数有关。下面我们就从这几个方面来进行实验探索。

    (用小黑板或投影仪展示下列记录表格)

    学生实验:首先请同学们从盒子里拿出实验器材,放在桌上摆好,观察所用的器材,同时思考下列问题:

    这些实验器材应连接成怎样的电路?

    (应将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路)

    用什么来判断电磁铁的磁性强弱?

    (通过观察电磁铁吸引大头针的多少来判断)

    学生将实验器材连接好,检查电路无误后进行实验:

    ①将开关合上或打开,观察通电、断电时,电磁铁对大头针的吸引情况,判断电磁铁磁性的有无。

    ②将开关合上,调节滑动变阻器,使电流增大和减小(观察电流表指针的示数),从电磁铁吸引大头针的情况对比电磁铁磁性强弱的变化。

    ③将开关合上,使电路中的电流不变(电流表的示数不变)改变电磁铁的接线,增加通电线圈的匝数,观察电磁铁磁性强弱的变化。

    实验小结:让学生归纳、概括实验结果后,教师板书:实验表明:

    1.电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性。

    2.通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。

    3.在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁性越强。

    (2)讨论电磁铁的优点

    提问:通过实验,我们知道了电磁铁的一些特点,它的这些特点与永磁体相比,有哪些优点呢?

    学生讨论后,老师归纳板书:

    三、电磁铁的优点:1.磁性能快显快消。

    2.磁性强弱可以调节。

    (3)介绍电磁铁的应用

    提问:电磁铁在实际生产中有哪些重要应用呢?

    板书:四、电磁铁的应用。

    请同学们观察课本上的彩图:电磁起重机。说明它能将钢材吊起的原理。

    介绍两种常用的电磁起重机:一种是圆柱形电磁铁,一种是蹄形电磁铁。蹄形电磁铁的两个异性极在同一端面上,能同时吸住一块铁,因而磁性更强。

    引导学生讨论课本上的“想想议议”。

    3.小结:略。

    4.作业:课本上的练习第1、2题。

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