内容正文:
第3章 代数式 3.1 字母表示数 教学设计
一、内容和内容解析
1. 内容:
· 本节课的核心内容是引导学生理解字母表示数的意义和作用,体验用字母代替具体数字来描述数量关系、表达数学规律和公式的优越性与一般性。主要内容包括:用字母表示实际问题中的数量(如长度、面积、价格、年龄、时间、个数等),用含字母的式子表示运算结果(如周长、面积、售价、工程量等)和数量关系(如倍数关系、和差关系、相反数、倒数关系、不等关系等),以及初步感受用字母式表示数学规律(如连续奇数和)。
1. 内容解析:
· 从具体的数字运算和数量描述过渡到用抽象的字母表示数,是学生数学思维的一次重要飞跃,是代数学习的起点和基础。本节课通过丰富的实际问题(几何、商业、数列、工程等),让学生体会字母可以代表任意符合条件的数,用含字母的式子可以简洁、清晰地表达具有普遍意义的数量关系、运算法则和数学规律(如加法交换律 ),从而突破具体数字的局限性,为后续学习代数式、方程、函数等奠定坚实的认知基础。教学重点在于引导学生理解字母表示数的抽象过程,掌握用字母式表示简单数量关系的方法。难点在于理解字母式的概括性、一般性以及在实际问题中准确建立数量关系的模型。
二、目标和目标解析
1. 目标:
· 经历用字母表示数的过程,理解其必要性和优越性。
· 能用字母表示实际问题中的数量,并用含字母的式子表示简单的数量关系、运算结果和数学规律。
· 体会字母表示数具有的简明性、一般性和抽象性。
· 发展抽象能力、符号意识和初步的模型观念。
1. 目标解析:
· 经历与理解: 通过教材提供的具体实例(加法交换律、长方形、圆柱、折扣、排座位、工程问题等)和教师补充的生活情境,让学生亲身经历从具体数字到抽象字母的表示过程,感受到字母可以代表一类数或变化的数,理解用字母表示数是为了更简洁、更一般地表达规律和关系。
· 表示与应用: 学生能够识别问题中的基本量,选择合适的字母表示它们;能够根据问题描述的数量关系(如倍数、和差、比例、相反、倒数等),正确地列出含字母的式子来表示运算结果(如周长、面积、售价、工程量)或关系(如 , )。能够解决类似教材例题和练习题的实际问题。
· 体会抽象性: 在表示数量关系和规律的过程中(如月历探究、连续奇数和),学生能体会到字母式超越了具体数值,代表了一类具有共同特征的情况,体现了数学的抽象与概括。
· 发展核心素养: 整个学习过程聚焦于将实际问题中的数量关系抽象为符号表达式(数学建模的初步),并运用符号进行运算和推理(运算能力、推理意识),核心是发展学生的符号意识和初步的模型观念,同时提升抽象能力。
三、教学问题诊断分析
· 已有基础: 学生在小学阶段已经接触过用字母表示运算律(如 )和简单公式(如 ),也解决过含有字母的简单问题(如求含有字母的周长、面积)。具备基本的算术运算能力和理解简单数量关系的能力。
· 潜在困难与障碍:
· 抽象思维不足: 部分学生可能难以摆脱具体数字的束缚,理解字母可以表示任意数或变化的数,觉得字母式“不具体”、“难理解”。
· 关系理解偏差: 在分析复杂数量关系(如工程问题中的“单位1”、月历问题中的位置关系)时,可能理不清各量之间的逻辑联系,导致列式错误。
· 符号表示混淆: 容易混淆“2a”与“a²”的含义;书写不规范,如省略乘号时引起歧义(如将 写成 是规范的,但将 写成 时,若写成 中间无空格易误解);对“和、差、积、商、平方、倒数、相反数”等关键词对应的运算关系不敏感。
· 一般性认识模糊: 对于用字母式表达的规律或关系所蕴含的普遍意义认识不足。
· 教学对策:
· 强化实例,对比体验: 设计丰富、贴近生活的实例,反复对比用具体数字解题和用字母表示解题的过程,突出字母表示的简洁性和普适性。
· 引导分析,厘清关系: 在例题教学中,采用“问题链”形式,层层追问,引导学生仔细阅读题目,找出关键量,分析它们之间的数量关系(谁是谁的几倍?谁比谁多多少?总量如何构成?),再用字母表示。
· 规范书写,强调辨析: 明确字母表示数的书写规范(数字在前,字母在后;乘号省略规范),通过对比练习(如“2a” vs “a+2” vs “a²”)强化对基本运算关系的理解。强调“差”、“平方和”、“和的平方”等关键短语的含义。
· 探究规律,深化理解: 在巩固练习环节设计规律探究题(如教材P76练习5),引导学生从具体计算中发现共性,尝试用字母式概括,体会其一般性。
四、教学过程设计
(一) 情景引入
· 问题1: 同学们,还记得我们学过的加法交换律吗?老师写几个算式: , 。像这样的例子能写完吗?为什么写不完?有没有一个办法,能用一个简单的式子就把所有符合交换律的加法算式都表示出来?(引导学生回顾 )
· 问题2: 生活中还有很多地方用到字母。比如,计算三角形面积用 。这里的 和 代表什么?为什么要用字母表示?(学生回答:底和高;因为不同三角形底和高不同,字母可以代表所有情况)。
· 设计意图: 从学生熟悉的数学规律(交换律)和公式(面积公式)入手,激活已有经验,引发认知冲突(例子无穷尽),自然引出用字母表示数的必要性。通过追问字母在公式中的作用,初步体会字母表示数的概括性和一般性,为新课学习做好铺垫。开门见山,紧扣教材。
(二) 合作探究
· 思考: 观察教材P74的问题(1)-(5)(长方形周长面积、圆柱侧面积、商品折扣、排座位、工程问题)。这些问题有什么共同点?都需要用什么来表示数量?
· 探究活动(月历问题 - 教材P75):
3. (月历片段,假设中心日期为 )观察月历,如果用 表示某个日期(如15号),那么它正上方的日期 是多少?正下方的日期 呢?左边的日期 呢?右边的日期 呢?尝试用含 的式子表示 。
3. 计算 的值,它与 有什么关系?计算 (假设 在 左上方, 在 右下方)的值,它与 又有什么关系?你发现了什么规律?
· 追问:
· 为什么可以用同一个字母 表示不同的日期? (字母可以表示变化的量)
· 式子 , , , 表达了什么关系?(位置关系)
· 计算 , (假设位置),这个结果 说明了什么?(无论 是几号,上下两数和、对角线两数和都是中心日期 的2倍)这个规律是不是对所有符合位置关系的日期都成立?(体现一般性)
· 设计意图: 通过分析教材例题的共同点(都需要用字母表示变化的量),强化字母表示数的应用背景。重点利用教材的“月历探究”活动,让学生在具体情境中操作、计算、观察、发现。通过层层追问,引导学生理解字母 的代表性,体验用字母式表示具体位置关系和运算结果的过程,并通过计算 和 发现隐藏的数学规律(和为 ),深刻体会字母表示数在发现和表达一般规律中的强大作用。培养学生观察、分析、归纳和合作交流的能力。
(三) 典例分析
· 例1: (对应教材P74问题(1)(3)(4),巩固基本数量关系)
· (1) 一个长方形的长是宽的2倍。如果宽是 ,那么长方形的周长和面积分别是多少?
· 分析: 宽 = → 长 = → 周长 = 长宽 → 面积 = 长宽。
· 答案: 周长是 ,面积是 。
· (2) 一件运动服标价 元,按标价的8折出售,售价是多少元?
· 分析: 8折即原价的80%,售价 = (或 )。
· 答案: 元。
· (3) 报告厅后一排比前一排多2个座位。第一排有 个座位,第8排有多少个座位?
· 分析: 第一排:,第二排:,第三排:,…,第8排:。
· 答案: 个。
· 设计意图: 选取教材典型问题,覆盖倍数关系、百分比折扣、等差数列模型。引导学生仔细审题,明确基本量(宽 ,标价 ,第一排 ),分析数量关系(长是宽的2倍,8折即80%,每排增加固定数),示范如何用字母式表示计算结果(周长 ,面积 ,售价 ,第8排 )。强调书写规范( vs ,数字系数写在字母前)。
· 例2: (对应教材P74问题(5)和P75表示数量关系,理解复合关系)
· (1) 一项工程,甲单独完成需 天,乙单独完成需 天。甲单独施工2天后,再由乙单独施工3天,一共完成的工程量是多少?(通常把总工程量看作“1”)
· 分析: 甲每天完成 → 甲2天完成 。乙每天完成 → 乙3天完成 。总完成量 = 。
· 答案: 。
· (2) 用字母表示下列数量关系:(教材P75练习)
· (i) 两个数的平方的和:设两数为 ,则 。
· (ii) 一个数加1后大于这个数:设这个数为 ,则 。
· (iii) 两个数互为相反数:设两数为 ,则 (或 )。
· 设计意图: 例2(1)的工程问题涉及“单位1”和工作效率的抽象概念,是难点。通过分析,将“天数”转化为“工作效率”(每天完成几分之几),再用字母式表示工作量。强调模型建立过程(总量为1,效率为1/时间)。例2(2)直接训练学生将文字描述的数量关系转化为字母表达式,区分“平方和”与“和的平方”,理解不等式关系和相反数定义的符号表示。提升抽象概括能力。
· 例3: (拓展应用,体会规律表示 - 对应教材P76练习5)
· 观察等式: , , , , ...
· (1) 这些等式左边的两个加数有什么共同特征?(都是连续的奇数)
· (2) 如果设第一个奇数为 (用整数表示),那么第二个奇数是多少? ()
· (3) 它们的和可以怎么表示? ()
· (4) 观察右边的结果:4, 8, 12, 16,... 它们和左边的加数有什么关系? (和 = 第一个加数 × 2 + 2 或 第二个加数 × 2 - 2, 和 = 4 × (序号) ? 更直接的是和 = 2 × (n + 1)) 验证一下:当n=1, 2× (1+1)=4; n=3, 2×(3+1)=8; n=5, 2×(5+1)=12。成立!)
· 答案: 两个连续奇数的和可以用 或 表示(其中 是奇数)。
· 设计意图: 引导学生从具体数值计算中发现规律(连续奇数的和),通过设定字母 表示第一个奇数,用含 的式子表示第二个奇数和它们的和,并验证其一般性。让学生经历“观察特例 -> 发现共性 -> 字母表示 -> 验证推广”的完整过程,深刻体会字母表示数在揭示和表达数学规律中的核心价值。此例稍作拓展,但不超纲,服务于核心目标。
(四) 巩固练习
1. (教材P76练习1(1)(2)(3))
· (1) 只鸡和 只兔子,一共有多少只脚? (鸡2脚/只,兔4脚/只)
· 答案: 只脚。
· (2) 粉笔每盒12支, 盒粉笔共有多少支?
· 答案: 支。
· (3) 小明今年 岁,爸爸的年龄是小明的3倍,妈妈比爸爸小2岁,妈妈今年多少岁?
· 答案: 爸爸 岁,妈妈 岁。
1. (教材P76练习2(1)(2)(5))
· (1) 某个数的一半与5的和:设这个数为 ,则 。
· (2) 一个数的倒数与2的差:设这个数为 (),则 。
· (5) 互为倒数的两个数乘积为1:设两个数为 ,且 (或 )。
1. (教材P76练习3) 用16m长的篱笆围成长方形的生物园,如果生物园的宽为 m,那么生物园的面积有多大? (提示:篱笆总长 = 周长 = 长宽)
· 分析: 设长为 m。 周长: → → 。 面积 。
· 答案: 。
1. (教材P76练习4) 草莓蛋糕原价每个 元,9折出售;核桃蛋糕原价每个 元,8折出售。现两种蛋糕各买1个,共需多少元?
· 分析: 草莓售价: 元。 核桃售价: 元。 总价: 元。
· 答案: 元。
1. (教材P76练习5) 通过计算发现: , , ,⋯⋯ 用字母表示一般规律。
· 答案: 设第一个奇数为 ( 为奇数),则第二个奇数为 ,它们的和为 。 (或设第 组,和为 ,但用连续奇数表示更符合题意)。
· 设计意图: 紧扣教材练习题,覆盖本节课核心知识点:表示数量(鸡兔脚数、粉笔数、年龄)、表示数量关系(和、差、倒数积)、建立模型解决实际问题(篱笆围面积、混合购物打折)、探究表示数学规律(连续奇数和)。练习题由浅入深,题型多样(列式、计算、表示关系),旨在巩固基础,提升应用能力,特别是将实际问题转化为字母表达式的能力(建模的初步)。第3题需要利用周长求长,再求面积,稍有综合性。所有练习均可在教材中找到原型或对应。
(五) 归纳总结
核心内容
要点说明
典型例子或注意事项
字母表示数的意义
用字母可以表示任意符合条件的具体数值或变化的量。
可以表示任何长方形的宽。
字母表示数的优点
简明性:书写表达简洁。 一般性:能代表一类情况,揭示普遍规律。
概括了所有加法交换的例子。
用字母式表示
基本量
根据问题,选择合适的字母表示未知的或变化的基本数量。
宽用 ,半径用 ,原价用 或 。
运算结果
根据数量关系(和、差、积、商、倍、分率等)列出含字母的式子表示结果。
周长 ,面积 ,售价 ,工程量 。
数量关系
用字母式表示相等关系、不等关系、相反数、倒数等。
, , 。
数学规律
从具体计算中发现共性,用字母式概括一般规律。
连续奇数和 。
书写规范
数字写在字母前;乘号省略要规范;带分数写成假分数。
, , 非 。
(六) 感受中考
1. (2024·江苏扬州·中考真题改编) 某市居民用水实行阶梯价格。第一阶梯:年用水量不超过180立方米的部分,水价为 元/立方米;第二阶梯:年用水量超过180立方米但不超过300立方米的部分,水价为 元/立方米 ();第三阶梯:年用水量超过300立方米的部分,水价为 元/立方米 ()。小明家去年用水量为 立方米 (),则他家去年应缴水费总额为_________元。
· 答案: 或 。 (考察分段计费模型的字母表示)
1. (2024·江苏南通·中考真题) 一个两位数,十位上的数字是 ,个位上的数字是 ,则这个两位数可以表示为_________。
· 答案: 。 (考察用字母表示多位数)
1. (2025·江苏盐城·中考模拟题) 一件商品原价 元,先提价 ,再打八折出售,则现售价为_________元。
· 分析: 提价后: 元。 再打八折: 元。
· 答案: 。 (考察连续变化折扣的字母表示)
1. (2025·江苏泰州·中考预测题) 已知 为整数,用含 的代数式表示:
· (1) 比 大5的数:_________。
· (2) 的平方与 的3倍的和:_________。
· (3) 能被3整除的数:_________。
· 答案: (1) (2) (3) (考察基本数量关系、倍数关系的字母表示)
· 设计意图: 选取或改编近两年江苏地区中考真题及模拟题,题型紧扣本节课核心目标——用字母表示数、表示数量关系和运算结果。内容覆盖基本表示(两位数)、实际应用(阶梯水费、商品折扣)、规律表示(倍数)等。旨在让学生了解中考考查方向,感受本节课知识在中考中的基础性和重要性,增强学习的目的性和信心。难度适中,与教材练习匹配。
(七) 小结梳理 (思维导图形式)
(八) 布置作业
1. 必做题:
· 教材P76 练习题 1(2) (长方体纸盒的长、高、体积)、2(3)(4) (相反数的5倍与5的和、数减1后小于本身)、3 (篱笆围生物园面积)、4 (两种蛋糕各买一个总价)。
· (补充) 用字母表示:
· (a) 比 的3倍少2的数。
· (b) 三个连续偶数,中间一个是 ,求这三个数的和。
· (c) 一本书共 页,小明计划每天读 页,读了 天后还剩多少页?
1. 探究性作业:
· 方案设计: 某校七年级组织研学活动。租用大巴车:每辆车可坐 名学生,租金 元/天。租用中巴车:每辆车可坐 名学生 (),租金 元/天 ()。年级共有 名学生参加活动,需要在外住宿1晚。
· 任务:
· (1) 如果只租一种车(全租大巴或全租中巴),分别需要多少辆车?总租金分别是多少元?(用含字母的式子表示)
· (2) 如果同时租用两种车,设租 辆大巴车, 辆中巴车。那么需要满足什么条件才能确保所有学生都有座位?(写出不等式)总租金 可以怎么表示?(写出含 的式子)
· (3) (选做) 尝试思考:在保证有座位的前提下,如何租车能使总租金尽可能少?需要考虑哪些因素?(只需文字简述思路,不要求计算)
· 设计意图: 必做题巩固课堂所学,覆盖教材核心练习和补充的基本关系表示题。探究性作业设计一个稍复杂的租车方案问题,将字母表示数应用到实际决策情境中。任务(1)巩固单一关系建模(车辆数、总租金)。任务(2)提升难度,涉及混合租车、不等关系(座位数约束)和总费用表达式(二元),为后续学习方程和不等式埋下伏笔,并初步体会优化思想。任务(3)引导学有余力的学生思考更深入的实际约束(如车辆数限制、费用比较),不要求解答,重在激发思考和联系实际。该作业符合“双减”要求,有基础巩固也有适度拓展探究。
五、教学反思
· (课后根据实际教学情况填写)
学科网(北京)股份有限公司
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