内容正文:
北师大版初中数学七年级下册
第六章 变量之间的关系 6.2 用表格表示变量之间的关系 教学设计
一、内容和内容解析
1. 内容
本节课选自北师大版《义务教育教科书·数学》七年级下册第六章“变量之间的关系”第2节,主要内容包括:通过具体实例理解自变量与因变量的概念,学会用表格表示两个变量之间的对应关系,能根据表格数据描述变量间的变化趋势,并运用表格解决实际问题(如预测、决策)。
2. 内容解析
学生在小学已接触过简单数据的统计与描述,本节在此基础上系统学习变量关系的表格表示法。表格是描述变量间依赖关系的直观工具,为后续学习函数图象、表达式奠定基础。通过分析GDP增长、施肥量与产量等真实案例,学生能体会变量关系的普遍性,发展数据分析和数学建模素养,培养从具体情境中抽象数学关系的核心能力。
二、目标和目标解析
1. 目标
(1) 结合生活实例识别自变量与因变量,会用表格整理变量数据;
(2) 通过分析表格数据,归纳变量间的变化规律(如递增/递减、线性/非线性);
(3) 根据表格数据进行合理预测,解决实际问题,发展应用意识。
2. 目标解析
达成目标(1)后,学生能从“反应时间测试” “GDP变化”等案例中准确提取变量,并规范制表;目标(2)要求能计算相邻数据的差值,描述变化特点(如“每增加1cm,反应时间约增加0.008s”);目标(3)体现在能依据表格预测未知数据(如估计5500m海拔的含氧量),体会数学的应用价值,为八年级学习函数概念积累经验。
三、教学问题诊断分析
1. 变量识别困难:部分学生难以区分自变量(主动变化的量)与因变量(被动跟随的量),如混淆“氮肥用量”与“土豆产量”的主从关系;
1. 规律描述笼统:分析数据时易泛化结论(如仅说“变大” “变小”),忽略精确量化(如单位变化率);
1. 预测缺乏依据:根据表格外推数据时,可能忽略变化趋势的稳定性(如老花镜度数是否与距离成反比)。
教学难点:从表格中提取有效信息进行科学预测。
四、教学过程设计
(一)情景引入
问题1 测试反应时间时,记录不同反应距离对应的反应时间如下表:
反应距离/cm
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
反应时间/s
0.101
0.111
0.120
0.128
0.136
0.143
0.150
0.156
0.163
0.169
0.175
(1) 反应距离为10cm时,反应时间是多少?
(2) 反应距离越大,反应时间如何变化?
问题2 2016-2022年我国GDP数据如下:
年份
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
GDP/万亿元
75
83
92
99
101
115
120
(1) 随着年份增加,GDP呈现什么趋势?
(2) 2020年到2021年GDP增长了多少?
问题3 在土豆种植实验中,氮肥施用量与产量关系如下:
氮肥用量/kg
0
34
67
101
135
202
259
336
404
471
土豆产量/t
15.18
21.36
25.72
32.29
34.03
39.45
43.15
43.46
40.83
30.75
(1) 不施氮肥时产量是多少?施101kg时呢?
(2) 产量随氮肥用量如何变化?
设计意图:通过生活、经济、农业三领域案例,激活学生经验,感知变量关系的普遍性。问题链引导学生关注数据对应关系(目标1),为定义自变量、因变量做铺垫。
(二)合作探究1
探究1 分析GDP表格:
· 问:表格中哪个量主动变化?哪个量随之变化?
答:年份主动变化(自变量),GDP随之变化(因变量)。
· 追问:2016-2022年GDP年均增长量相同吗?计算相邻年份差值。
计算:
· 2017-2016:83-75=8(万亿元)
· 2022-2021:120-115=5(万亿元)
结论:增长量不同,非均匀变化。
(三)巩固练习1
1. 反应时间表中,自变量是______,因变量是______。
答案:反应距离;反应时间。
1. 土豆产量表中,氮肥用量从202kg增至259kg,产量增加______t。
计算:43.15-39.45=3.7t → 答案:3.7
(四)合作探究2
探究2 分析反应时间表:
· 问:反应距离每增加1cm,反应时间增加量相同吗?
计算:
· 6cm→7cm:0.120-0.111=0.009s
· 14cm→15cm:0.175-0.169=0.006s
结论:增加量不同。
· 猜想:反应时间随距离增长而变慢(非线性)。
· 验证:计算单位距离的平均时间增量:
探究3 老花镜度数表:
度数D/度
100
120
200
250
300
距离f/m
1.0
0.8
0.5
0.4
0.3
· 问:D与f有何关系?
计算乘积:100×1.0=100,120×0.8=96,200×0.5=100 → 近似常数。
证明猜想: → (反比关系)。
设计意图:通过计算差值、乘积,引导学生发现线性与非线性变化(目标2),用数学推理验证生活经验(目标3),培养量化分析能力。
(五)典例分析
例1 海拔与空气含氧量关系表:
海拔/m
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
含氧量/(g/m³)
299.30
265.50
234.80
209.63
182.08
159.71
141.69
123.16
105.97
(1) 自变量是______,因变量是______。
(2) 海拔4000m处含氧量是多少?
(3) 估计海拔5500m处的含氧量。
解:
(1) 自变量:海拔,因变量:含氧量。
(2) 查表:4000m对应182.08 g/m³。
(3) 预测:
· 5000m→159.71 g/m³,6000m→141.69 g/m³
· 每1000m减少量:159.71-141.69=18.02 g/m³
· 5500m在5000m与6000m之间,按比例估算:
设计意图:综合运用变量识别、数据提取、趋势分析技能(目标1,2),通过插值法预测未知数据(目标3),强化应用能力。
(六)巩固练习
1. 私人轿车保有量表:
年份
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
保有量/万辆
5308
6410
7590
8793
10152
11416
12589
13701
14674
15732
16685
· (1) 描述保有量随时间的变化趋势。
答:逐年递增,2012-2016年增长较快(年均增1211万辆),2020年后增长放缓(年均增1009万辆)。
1. 婴儿体重表(出生体重3.5kg):
年龄
出生
6个月
1周岁
2周岁
6周岁
10周岁
体重/kg
3.5
7.0
10.5
14.0
21.0
31.5
· (1) 自变量是______,因变量是______。
(2) 6周岁体重是1周岁的______倍。
答:(1) 年龄,体重;(2) 21.0 ÷ 10.5 = 2。
1. 海拔5500m含氧量预测(参考例1):
答:约150.70 g/m³(计算过程同例1)。
设计意图:分层练习巩固变量识别(题1)、数据计算(题2)、趋势预测(题3)能力,覆盖全部目标。
(七)归纳总结
核心概念
要点描述
实例
自变量
主动变化的量
反应距离、年份、海拔
因变量
随自变量变化的量
反应时间、GDP、含氧量
表格作用
直观展示变量对应关系
所有案例表
变化规律
线性(均匀变化)/非线性(非均匀)
GDP增长非线性
预测方法
插值法、趋势外推法
海拔5500m含氧量估算
(八)感受中考
1. (2023·江苏) 某地温度随时间变化如下表:
时间/h
0
2
4
6
8
温度/℃
10
14
18
22
26
· 则温度与时间的关系是( )
A. 温度随时间增加而降低
B. 时间每增加2h,温度升高4℃
C. 温度为20℃时,时间为5h
D. 两者无关联
答案:B
1. (2024·浙江) 水箱水位随放水时间变化如下:
时间/min
0
1
2
3
4
水位/cm
30
28
26
24
22
· 放水10min后,水位为______cm。
解析:每分钟下降2cm → 10min下降20cm → 30-20=10cm → 答案:10
1. (2022·广东) 植物生长高度记录:
天数/d
7
14
21
28
高度/cm
5.0
8.4
11.8
15.2
· 估计35天时植物高度为______cm。
解析:每7天增长3.4cm → 35天比28天多7天 → 15.2+3.4=18.6cm → 答案:18.6
1. (2023·四川) 汽车油箱剩余油量表:
行驶里程/km
0
50
100
150
剩余油量/L
60
54
48
42
· 该车每千米耗油______L。
解析:每50km耗油6L → 每千米耗油0.12L → 答案:0.12
设计意图:在学习完知识后加入中考真题练习,不仅可以帮助学生明确考试方向,熟悉考试题型,检验学习成果,提升应考能力,还可以提升学生的学习兴趣和动力。
(九)小结梳理
知识模块
能力要求
思想方法
变量识别
区分自变量与因变量
抽象概括
表格读取
提取数据、计算差值
数据分析
变化趋势描述
判断线性/非线性
归纳推理
数据预测
插值法、趋势外推法
模型思想
(十)布置作业
必做题:
1. 教材P152《知识技能》第1题(私人轿车保有量制表及趋势描述)。
1. 教材P153《问题解决》第4题(海拔5500m含氧量预测)。
选做题:
3. 设计实验记录家中每日用电量与气温,制作表格:
(1) 指出自变量与因变量;
(2) 分析气温每升高1℃,用电量变化趋势;
(3) 预测30℃时的用电量。
五、教学反思
(课后手写填写)
学科网(北京)股份有限公司
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