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数学3.6 综合与实践 一次方程组与CT技术教案设计
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这是一份数学3.6 综合与实践 一次方程组与CT技术教案设计，共4页。教案主要包含了知识与技能，过程与方法，情感态度，教学重点，教学难点，教学说明，归纳结论等内容，欢迎下载使用。
【知识与技能】
1.了解什么是CT技术，CT技术有什么作用.
2.体会CT技术与一次方程组的关系.
3.经历把实际问题抽象为数学问题的过程，体会数学与生活的密切联系，知道数学的实用价值.同时感受“化归”思想的广泛应用.
【过程与方法】
在实际生活问题中经历列一次方程组解决问题的过程，会将实际问题抽象成数学问题，通过列方程解决问题.进一步理解一次方程组的解法，体会“消元”的基本思想和“化归”思想.
【情感态度】
针对问题的探究，鼓励学生大胆尝试，通过交流、合作、讨论，享受学习的乐趣和成功感，增强应用数学的意识，激发学生学习数学的热情.
【教学重点】
重点是用一次方程组分析CT数据.
【教学难点】
难点是CT技术与一次方程的关系.
教学过程
一、情境导入,初步认识
【情境1】实物投影，并呈现问题：如图为脑梗死CT图像.
阅读教材第121页至122页，通过阅读说一下你对CT技术的认识？
【情境2】实物投影，并呈现问题：如果把断面等分成256×256个单元，X射线在每个角度上投影256次，这样每一角度上可建立256×256个方程式，求得256×256单元所对应的衰减系数.然后电子计算机求解这些方程式，从而得出每一小单元的衰减系数.体素A、B、C的吸收值分别为x、y、z.X射线束1穿过A、B后总吸收值为x+y=p1，X射线束2穿过A、C后总吸收值为x+z=p2，X射线束3穿过B、C后总吸收值为y+z=p3③.若p1=0.45,p2=0.44,p3=0.39,求体素A、B、C的吸收值.
【教学说明】通过阅读教材使学生初步认识CT技术，并使学生在解决问题的过程中，自己经过观察、归纳，总结出CT技术与一次方程组的联系，通过解一次方程来解决实际问题.情境1中CT的基本结构：（1）扫描部分：x线管、探测器和扫描架.（2）计算机系统：将扫描收集到的信息数据进行储存和运算.（3）图像显示和存储系统：经计算机处理，重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光相机将图像摄下.CT扫描如何成像：（1）CT将头部分成多个连续的横断面（即断层），再进行扫描获得各断层图像，最后将断层图像复合.（2）将断层表面按一定大小分成很小的部分，这些小块称为体素.（3）X射线照射穿过体素后被吸收的程度叫吸收值.将这些体素的吸收值求出后就会得到该断层的图像.情境2中解：设体素A、B、C的吸收值分别为x、y、z.
列方程组解得
【教学说明】通过现实情景再现，让学生体会数学知识与实际生活的联系.学生通过前面的情景引入，在老师的引导下，通过自己的观察，归纳出结论，进而体验到成功的喜悦，同时，也激发了学生学习的兴趣.
二、思考探究，获取新知
1.CT技术
问题1 CT扫描如何成像？
问题2 什么是体素？什么是吸收值？
【教学说明】学生通过阅读教材，在经过分析、归纳后能得出结论.
【归纳结论】CT扫描如何成像：（1）CT将头部分成多个连续的横断面即断层，再进行扫描获得各断层图像，最后将断层图像复合.（2）将断层表面按一定大小分成很小的部分，这些小块称为体素.（3）X射线照射穿过体素后被吸收的程度叫吸收值.将这些体素的吸收值求出后就会得到该断层的图像.
2.CT技术与一次方程组
问题 CT技术与一次方程组有怎样的关系？
【教学说明】学生通过解决CT技术问题后，再经过分析、归纳后能得出结论.
【归纳结论】CT数据的分析可通过一次方程组来实现，按照程序列出方程组，求出方程组的解，再通过数据的对比就可以得出CT的分析结果.
三、运用新知，深化理解
体素A、B、C的吸收值分别为x、y、z.X射线束1穿过A、B后总吸收值为x+y=p1①，X射线束2穿过A、C后总吸收值为x+z=p2②，X射线束3穿过B、C后总吸收值为y+z=p3③.如下图，已知甲乙丙三个病人的总吸收值如下，求三人的体素A、B、
C的吸收值
设X射线穿过健康器官、肿瘤、骨质的体素吸收值如上图，对照数据表，分析3个病人的检测情况，判断哪位患有肿瘤.
【教学说明】通过新课的讲解以及学生的练习，让学生更好地巩固知识.通过本环节的讲解与训练，让学生对CT技术与一次方程组有了更加明确的认识，同时也尽量让学生明白数学的实用价值，真正体会出学好数学才能更好地处理问题，把握好我们的生命健康.
【答案】完成表格如下：
对比数据表可知丙患有肿瘤.
四、师生互动，课堂小结
1.什么是CT技术？CT技术与一次方程有怎样的关系？
2.通过这节课的学习,你还有哪些疑惑，大家交流.
【教学说明】引导学生自己小结本节课的知识要点及数学方法，从而将本节知识点进行很好的回顾以加深学生的印象，同时使知识系统化.
课后作业
1.布置作业：阅读教材第124页.
2.利用网络查阅与CT技术有关的知识.
3.完成同步练习册中本课时的练习.
教学反思
本节课从生活中的CT图像分析着手，吸引了学生的兴趣和关注.并使学生通过自己已掌握的方程组的知识来解决身边的生活问题，在学习的过程中体会了CT技术与一次方程组的关系，同时也体会了数学的实用价值，明白了学习数学的重要性,增强了学习数学的主动性，激发了学生学习数学的热情.
【知识与技能】
1.了解什么是CT技术，CT技术有什么作用.
2.体会CT技术与一次方程组的关系.
3.经历把实际问题抽象为数学问题的过程，体会数学与生活的密切联系，知道数学的实用价值.同时感受“化归”思想的广泛应用.
【过程与方法】
在实际生活问题中经历列一次方程组解决问题的过程，会将实际问题抽象成数学问题，通过列方程解决问题.进一步理解一次方程组的解法，体会“消元”的基本思想和“化归”思想.
【情感态度】
针对问题的探究，鼓励学生大胆尝试，通过交流、合作、讨论，享受学习的乐趣和成功感，增强应用数学的意识，激发学生学习数学的热情.
【教学重点】
重点是用一次方程组分析CT数据.
【教学难点】
难点是CT技术与一次方程的关系.
教学过程
一、情境导入,初步认识
【情境1】实物投影，并呈现问题：如图为脑梗死CT图像.
阅读教材第121页至122页，通过阅读说一下你对CT技术的认识？
【情境2】实物投影，并呈现问题：如果把断面等分成256×256个单元，X射线在每个角度上投影256次，这样每一角度上可建立256×256个方程式，求得256×256单元所对应的衰减系数.然后电子计算机求解这些方程式，从而得出每一小单元的衰减系数.体素A、B、C的吸收值分别为x、y、z.X射线束1穿过A、B后总吸收值为x+y=p1，X射线束2穿过A、C后总吸收值为x+z=p2，X射线束3穿过B、C后总吸收值为y+z=p3③.若p1=0.45,p2=0.44,p3=0.39,求体素A、B、C的吸收值.
【教学说明】通过阅读教材使学生初步认识CT技术，并使学生在解决问题的过程中，自己经过观察、归纳，总结出CT技术与一次方程组的联系，通过解一次方程来解决实际问题.情境1中CT的基本结构：（1）扫描部分：x线管、探测器和扫描架.（2）计算机系统：将扫描收集到的信息数据进行储存和运算.（3）图像显示和存储系统：经计算机处理，重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光相机将图像摄下.CT扫描如何成像：（1）CT将头部分成多个连续的横断面（即断层），再进行扫描获得各断层图像，最后将断层图像复合.（2）将断层表面按一定大小分成很小的部分，这些小块称为体素.（3）X射线照射穿过体素后被吸收的程度叫吸收值.将这些体素的吸收值求出后就会得到该断层的图像.情境2中解：设体素A、B、C的吸收值分别为x、y、z.
列方程组解得
【教学说明】通过现实情景再现，让学生体会数学知识与实际生活的联系.学生通过前面的情景引入，在老师的引导下，通过自己的观察，归纳出结论，进而体验到成功的喜悦，同时，也激发了学生学习的兴趣.
二、思考探究，获取新知
1.CT技术
问题1 CT扫描如何成像？
问题2 什么是体素？什么是吸收值？
【教学说明】学生通过阅读教材，在经过分析、归纳后能得出结论.
【归纳结论】CT扫描如何成像：（1）CT将头部分成多个连续的横断面即断层，再进行扫描获得各断层图像，最后将断层图像复合.（2）将断层表面按一定大小分成很小的部分，这些小块称为体素.（3）X射线照射穿过体素后被吸收的程度叫吸收值.将这些体素的吸收值求出后就会得到该断层的图像.
2.CT技术与一次方程组
问题 CT技术与一次方程组有怎样的关系？
【教学说明】学生通过解决CT技术问题后，再经过分析、归纳后能得出结论.
【归纳结论】CT数据的分析可通过一次方程组来实现，按照程序列出方程组，求出方程组的解，再通过数据的对比就可以得出CT的分析结果.
三、运用新知，深化理解
体素A、B、C的吸收值分别为x、y、z.X射线束1穿过A、B后总吸收值为x+y=p1①，X射线束2穿过A、C后总吸收值为x+z=p2②，X射线束3穿过B、C后总吸收值为y+z=p3③.如下图，已知甲乙丙三个病人的总吸收值如下，求三人的体素A、B、
C的吸收值
设X射线穿过健康器官、肿瘤、骨质的体素吸收值如上图，对照数据表，分析3个病人的检测情况，判断哪位患有肿瘤.
【教学说明】通过新课的讲解以及学生的练习，让学生更好地巩固知识.通过本环节的讲解与训练，让学生对CT技术与一次方程组有了更加明确的认识，同时也尽量让学生明白数学的实用价值，真正体会出学好数学才能更好地处理问题，把握好我们的生命健康.
【答案】完成表格如下：
对比数据表可知丙患有肿瘤.
四、师生互动，课堂小结
1.什么是CT技术？CT技术与一次方程有怎样的关系？
2.通过这节课的学习,你还有哪些疑惑，大家交流.
【教学说明】引导学生自己小结本节课的知识要点及数学方法，从而将本节知识点进行很好的回顾以加深学生的印象，同时使知识系统化.
课后作业
1.布置作业：阅读教材第124页.
2.利用网络查阅与CT技术有关的知识.
3.完成同步练习册中本课时的练习.
教学反思
本节课从生活中的CT图像分析着手，吸引了学生的兴趣和关注.并使学生通过自己已掌握的方程组的知识来解决身边的生活问题，在学习的过程中体会了CT技术与一次方程组的关系，同时也体会了数学的实用价值，明白了学习数学的重要性,增强了学习数学的主动性，激发了学生学习数学的热情.
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