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例谈“字母”的魅力

2022-06-06郭源源

初中生世界·七年级 2022年8期
关键词:苏科版表演者字母

郭源源

数学的学习是从易到难,由浅入深的过程。其中,从小学的“算术”跨越到初中的“代数 ”的关键性一步是字母的出现。苏科版七(上)教材整册都在渗透着字母的意义和作用。借助“字母”可以精练地表达数学概念,运用“字母”可以显性地解释数学规律,理解“字母”可以更易发现章节知识之间的关联。这些都能帮助我们理清知识的结构体系,从而进一步提高数学思维能力。下面,我们就围绕“字母”,重温七(上)的知识内容。

一、借助字母简明地表示公式或规律

苏科版教材第二章“有理数”中,在探究运算律或法则时,为了凸显所有的数都能适用,就用到了字母的表示方法。如:

(1)去绝对值符号:当a>0时,[a]=a;当a=0时,[a]=0;当a<0时,[a]=-a。

(2)有理数加法运算律:交换律a+b=b+a,结合律(a+b)+c=a+(b+c)。

(3)有理数乘法运算律:交换律a×b=b×a,结合律(a×b)×c=a×(b×c),分配律(a+b)×c=a×c+b×c。

(4)科学记数法:a×10n(1≤a<10,n是正整数)。

这些都充分体现了字母的一般性和简洁性。

例1 (1)“减去一个数,等于加上这个数的相反数”用字母可以表示为 。

(2)若a<0,b>0,在a+b,a-b,-a+b,-a-b中,最大的是 。

【解析】(1)a的相反数表示为-a,所以原叙述用字母表示为a-b=a+(-b)。

(2)字母可以表示任何数,不一定带“-”号就小,带“+”号就大。本题中,a负b正,填空题可以用举例子的方法快速判断,也可以将4个式子统一为加法。只有(-a)+b中两个加数都为正,故最大。此外,我们还可以借助数轴去理解。

【点评】字母的出现,使数学有了更精练的符号语言。

二、借助字母进行说理

在苏科版教材第三章“代数式”中,我们更加深入地理解了字母,研究了用字母表示数,感悟了字母的价值,并掌握了代数式的运算,代数的学习也正式地从“数”跨越到“式”。在本章,我们学会了数学说理的方法——用字母说理。字母说理更能揭示事物内部的规律特征。

例2 猜数字游戏:

表演者:“写一个比1大的一位数;将你写的数减去1,再乘5,再减去2,再乘2;接着再随意加上一个一位数,把最后的结果告诉我,我不仅能猜到你写的是哪个数,还能猜到最后加的是哪个数。”

众人不信,纷纷试验。尽管他们写的数和加的数各不相同,但都被表演者一一猜中。大家都很奇怪,表演者是怎么知道的呢?

最后表演者公布了猜法:“将你们的答案加上14,可得一个两位数。十位上的数就是你写的数,个位上的数就是你加的数。”请用数学知识解释这其中的道理。

【解析】数字运算后呈现的是结果,暴露的规律不够明显,而字母可以表示任意数,最能反映事物内部规律。因此,我们可以尝试设开始的一位数为x,最后加上的数为y,经过运算得到的结果含有x和y,这时x、y的关系也就清晰了。

解:设最开始写的一位数为x,后来加上的数为y。

按步运算,得

[(x-1)×5-2]×2+y=(5x-7)×2+y=10x

+y-14。

因此,结果加上14后为10x+y,即十位上是x,个位上是y。

【点评】字母可以让规律可视化,而解释规律也正是字母的优势之一。

三、借助字母列方程解决问题

苏科版教材第四章“一元一次方程”充分发挥了用字母解决问题的重要作用。设未知数,让思维更加“顺向”,让思路更加直观明晰。

例3 A、B两地果园分别有苹果40吨和60吨,C、D两地分别需要苹果30吨和70吨。已知从A、B到C、D的运价如下表:

如果总运输费为1100元,那么从A果园运到C地的苹果为多少吨?

【解析】本题的两果园和C、D两地都有运输关系,而且A、B之间,C、D之间也有关系,如何将这些关系都显性化就是解决问题的关键。这时,我们就可以发现设x的优势,让x参与“战斗”,可以将所有的关系都梳理出来,从而列出方程。

解:设A果园运到C地的苹果为x吨,则A果园运到D地的苹果为(40-x)吨,B果园运到C地的苹果为(30-x)吨,B果园运到D地的苹果为[60-(30-x)]吨。

可列方程为15x+12(40-x)+10(30-x)+9[60-(30-x)]=1100,

解得x=25。

答:从A果园运到C地的苹果为25吨。

苏科版教材第六章“平面图形的认识(一)”解决了有关线段长度和角度的问题。当图形说理有困难时,借助字母,可以让长度和角度运算变得更加简单,让图形的关系变得可视化。

例4 如图1,OD平分∠AOC,OE平分∠BOC,探索∠DOE和∠AOB之间的关系。

【解析】图中的角非常多,錯综复杂,目标角关系不明显,所以得用更直观和更明晰的方式来呈现关系。

解:设∠AOC=m,∠BOC=n,

则∠AOB=m-n。

∵OD平分∠AOC,

∴∠DOC=∠AOD=[12]m。

∵OE平分∠BOC,

∴∠EOC=∠BOE=[12]n。

∴∠DOE=∠DOC-∠EOC

=[12]m-[12]n=[12](m-n)。

由此可得∠DOE=[12]∠AOB。

【点评】代数和几何并不是完全割裂的,而是相互交融的,“数形结合”是解决数学问题的重要思想方法。

综上,字母在七年级上册中可以关联到任何一章,在“数与代数”这一板块有着重要的地位。字母可以代表数与式,那么,随着代数的进一步发展,是否还可以代表其他内容呢?事实上,字母还可以代表更加抽象的运算对象,如集合、行列式、矩阵等。同学们,我们从初中的起始阶段就要理解字母的意义,体会字母的价值,习惯字母的运算,善于用字母去解释,这样便可以为后续的学习打下扎实的基础。

(作者单位:江苏省南京市雨花台区教师发展中心)

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