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立足全局 深挖教材

2022-03-25张敏

教育实践与研究·中学课程版 2022年12期
关键词:耗油量代数式关系式

张敏

一、教材内容

本节课是冀教版教材七年级上册第三章“代数式”第3节的第2课时。前面学生已经学习了用字母表示数,进而用代数式表示现实问题中的数量和数量关系,为代数式的值的学习做好了铺垫。第3节“代数式的值”分两个课时,第1课时主要是抽象的代数式求值,认识代数式也是一个计算程序,按规定的程序进行计算,提高计算能力。本节课是第2课时,主要研究在实际问题中,通过求代数式的值解决更广泛的具体问题,按照由特殊到一般再到特殊的过程,设计渗透模型的思想,感受代数式的值随字母的变化而变化,为将来函数的学习做铺垫,同时让学生初步感受数量关系可以有文字、表格、图像、符号等不同呈现方式。

二、教学目标

第一,在解决实际问题的过程中,初步感受两个数量之间的对应关系,进一步发展符号意识,渗透函数的思想。

第二,初步感受数量关系有文字、表格、图像、符号多种呈现方式,体会它们是可以互相转化的。

第三,独立思考与交流展示相结合,让学生充分感受利用代数式可以解决更多的实际问题。

三、教学过程

带着下面的问题,独立完成课本113页“做一做”:

你认为问题中涉及哪些基本量?哪个量是保持不变的?量与量之间具有怎样的对应关系?

(该问题的设置是让学生继续养成在分析数量关系时,先找量,再找关系,最后列代数式的习惯,并提醒学生思考数量之间的对应关系。)

做一做 小亮家离学校1280m ,他每天步行上学,速度约是80m/min ,我们用t(min)分表示小亮从离开家开始的步行时间,s1(m)表示离开家的路程,s2(m)表示距学校的路程.

(1)写出用t分别表示s1和s2的代数式:

s1=______ s2=  ______ .

(2)对具体的t 值计算s1和s2的值,并填写下表:

(3)当t=7时,请你比较小亮离开家的路程与离学校的路程哪个远?

学生展示:

(1)学生分析文字信息中的关键词和语句,弄清楚字母的含义和涉及到的量,借助文字信息和画线型图找到涉及到的量及量之间的关系,列出代数式。

(教师提醒注意区分路程的不同,让学生体会数量关系的呈现可以是文字信息,也可以是图像。)

(2)让学生展示结果, 并让学生说出是怎么得到的结果。学生说:我把t=0代入80t,得到s1的值0,代入1280-80t得到s2的值1280;把t=4代入80t,得到s1的值320,代入1280-80t得到s2的值960;后面的都一样。

师:对于t的每一个取值,大家得到的s1和s2的值都一样吗?(学生回答都一样)由此可见,每取一个t的值,对应一个s1的值;也对应一个s2的值,而且随着t的变化,s1、s2的值也随着变化。

(3)学生讲解:当t=7时,s1=80×7=560,s2=1280-80×7=720.所以小亮离学校的路程远。

师:大家还能提出其他问题吗?

学生1:已知t=6时,哪个路程远?

师:只要知道t的值就可以代入代数式求得s1、s2的值。通过求代数式的值,可以解决更多的这类具体问题。

学生2:t等于多少时,路程一样远?

老师追问:如果给出s1的某個具体值,如何求t ?给出s2的一个具体值,怎么求t?让学生体会知道代数式的值求字母t可以转化为解t的方程。

下面老师引导学生进行深度的观察与思考。

问题1:观察(2)中表格的数值,你还有哪些发现?

生1:一个t值可以求一个s1的值和一个s2的值,t越大,s1越大, s2越小.

生2:表格中s1和s2的值相加都等于1280.

生3:表格里字母t的取值不能大于16,因为16分的时候小亮就到学校了.

师:大家的观察和思考都很深入,非常棒!

问题2:那t除了不能大于16还有别的限制吗?(学生发现不能小于0.)

问题3:t的取值在这个实际问题中是有限制条件的,那它对代数式的值有什么影响呢?(学生思考或观察发现s1和s2的值都介于0到1280之间。)

师总结:代数式的字母虽然可以取不同的值,但是这些数值必须保证代数式和实际问题有意义。字母的取值范围也就决定了代数式值的范围。

问题4:如果题目中t和s1、s2的意义不变,通过表格你能获取文字中提供的家离学校1280m,速度80m/min的信息吗?

(此问题的设置意图是让学生充分感受可以由表格获取信息,发现数量之间的关系,同时为下一道题利用表格获取信息做好铺垫。)

生1:由t=0,s1=0,s2=1280就可以知道家离学校1280m.

生2:由t=16,s1=1280,s2=0也可以知道家离学校1280m.并且可以知道速度是1280÷16=80m/min.

生3:由t=0时,s1=0;t=4时,s1=320,也可以知道速度是320÷4=80m/min.

师:看来我们也可以由表格中字母及代数式的几组具体值得到s与t数量之间的对应关系。

师总结:通过这道题,我们可以发现数量关系可以通过文字信息或者符号语言(也就是代数式)呈现,也可以通过表格或者图像呈现,表格能直观地展示字母与代数式的值,但数据有限;符号语言(也就是代数式)既简明又具有一般性,方便解决更多的问题,是解决数量关系问题的通法。下面我们来感受一下由图像获取信息,进而列代数式解决问题。

一起探究(课本113页)

某农场购买了一台新型拖拉机用来耕地.为了测试耕地时的耗油量,用它试耕了三块地,其面积分别为0.4公顷、0.6公顷和1公顷.油量表的指针变化情况如图(图略)所示(油表中的一个大格表示10升油)。

(1)根据油量表指针的变化,估算耕地0.4公顷、0.6公顷、1公顷的耗油量(升),与同学交流,并将结果填入表中。

(2)如果设耕地a公顷耗油量为b升, 列代数式表示a和b之间的关系.

(3)根据所列的关系式求解下列问题:

①耕地面积为0.5公顷、2公顷时耗油量分别是多少?

②如果两次耕地耗油量分别是12升和40升,那么所耕地的面积分别是多少公顷?

先独立完成后小组交流:

(1)如何根据油表变化确定每块地的耗油量?

(2)耕相同面积的地耗油量相同吗?

(3)确定耕地面积与耗油量之间关系的关键是什么?

小组代表展示:

(1)观察图像可以知道:

油表的指针变化从55到45,知道耕第一块地耗油55-45=10升;

油表的指针变化从45到30,知道耕第二块地耗油45-30=15升;

油表的指针变化从30到5,知道耕第三块地耗油30-5=25升。

师:图像信息经过加工,得到了数据,实际问题转化成了数学问题。

(2)生1:确定耕地面积与耗油量之间关系的关键是每公顷耕地的耗油量。我们发现表格第3列1公顷耕地耗油量是25升,因此b=25a.

师:看来只耕第3块地就可以知道每公顷的耗油量,为啥还要耕前两块呢?

生2:题目说为了测试耕地时的耗油量,只测试第三块地,得到的数据可能不准确。因此我们组验证了三块地,发现10÷0.4=25,15÷0.6=25,25÷1=25,因此确定耕每公顷地的耗油量是25升,b=25a.

生3:我是直接通过表格发现的规律===25,所以=25.

师:很好,这位同学把它看做一个纯数学问题,利用表格找规律,找到了b与a的关系。这也是我们经常用到的方法。我们还可以从数值变化的角度发现规律:当a由0.4增加到0.6时,b由10增加到了15,说明每增加1公顷地,耗油量增加=25升;当a由0.6增加到1时,b由15增加到了25,也说明每增加1公顷地,耗油量增加=25升。这种分析的方法在以后遇到表格问题时会经常用到。

(3)生:根据所列的关系式可以知道

当a=0.5时,b=25×0.5=12.5;

当a=2时,b=25×2=50;

当b=12时,25a=12,a=12/25;

当b=40时,25a=40,a=8/5.

师:这位同学有应用的意识,非常好!大家注意过程规范,应用题记着回答。

师总结:当我们用含有a的代数式表示b之后,就用符号语言表示了b与a之间的关系。这两个量中,知道a的值,可以代入求出b的值(即求代数式的值);知道b的值(即代数式的值),代入关系式,可以转化为关于a的方程,进而求出a的值。关系式就相当于一个数学模型,利用它可以方便解决更多的问题。

师:你还能提出其他的问题并解决吗?(再次让学生感受关系式的方便,知道a可以求b,知道b可以求a.)

师:我提一个问题:可以耕3公顷的地吗?(此问题是为了再次提醒学生,在利用关系式解决问题时必须注意字母的取值范围。)

生1:不能。当a=3时,b=25×3=75,而油表显示,油箱只有55升油,因此不能耕3公顷的地。

生2:我有不同的方法。55升油最多耕地<3,所以不能耕3公顷地。

师:这个问题提醒我们用代数式解决问题时要注意什么问题?

生:注意字母的取值范围。

师总结:我们再来回顾这道题,由油表的图像获取了几组a、b的具体数据,进而得到了a与b的一般关系式,利用关系式,我们又解决了关于a、b的具体问题。这是我们研究数学问题常用的“由特殊到一般再到特殊”的方法,也是我们建立数学模型和求解的一般过程。

师:这节课接近尾声,通过本节课你有哪些收获呢?(让学生从知识、过程、方法等方面进行总结反思)

师总结并给出知识框图,让本节课的知识系统化。

实际问题中数量关系的呈现方式一般有:文字、表格、图像三种,通过分析数量关系,用符号表示即列出代数式,进而可以通过求代数式的值或者解方程解决实际问题。

四、教学反思

(一)从整个初中教学的角度出发理解和实施教学

代数式是学习方程、不等式、函数的基础,它对整个第三学段代数知识的学习具有重要的奠基作用。

本节课通过求代数式的值,让学生初步感受变量之间的对应关系,为将来函数的学习做铺垫。同时,本节课的教材背景中有文字信息,有表格,有图像,也为后期学习函数表示形式形成了铺垫。在教学中,意图让学生通过本节课的学习,感受代数式可以既简明又具有一般性地表示现实中的数量关系,方便解决更多的实际问题,而数量关系的获取有文字、图像和表格等多种途径。“做一做”中“文字信息→符号表示→代数式求值得到表格→代數式求值解决问题”,“一起探究”中“图像→表格→列出代数式→解决问题”,让学生感受到不同的表示形式是可以互相转化的。

(二)深度挖掘教材,培养学生深度学习

在“做一做”的表格中,老师不仅让学生感受到字母和函数值的对应关系,而且鼓励引导学生对表格进行深入观察和思考,让学生感受到表格中蕴含的信息,既激发了学生钻研的欲望,又让学生在探究中体验了成功。

“一起探究”中,教师采用了“由特殊到一般再到特殊”的方法,让学生感受了建立数学模型求解的一般过程,为学生后期研究数学问题积累了重要的经验。“一起探究”中表格的研究让学生进一步体验了分析表格的方法。在根据所列关系式解决问题时,又抛出了需要深入思考的问题:能耕3公顷地吗?再次引发了学生对代数式中字母和代数式值范围的思考,巩固强化了对字母取值范围的理解。

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