内容正文:
第五章 一元一次方程
5.1.1 从算式到方程教学设计
一、内容和内容解析
内容
本节课主要内容是引导学生从熟悉的算术方法过渡到方程思想,理解方程的定义及其构成,能够根据实际问题中的等量关系列出方程,并初步判断方程的解。通过具体实例,如行程问题、价格问题、几何问题等,让学生体会方程在解决实际问题中的优越性,为后续学习解方程打下基础。
内容解析
方程是数学中表示等量关系的重要工具,是代数思维的核心。本节课通过实际问题引入方程的概念,帮助学生理解“未知数”与“等式”的结合,体会从算术到代数的思维转变。教学中应注重引导学生识别问题中的等量关系,并用数学语言(方程)表达出来,逐步培养学生的建模思想。
二、目标和目标解析
目标
1.理解方程的概念,能判断一个等式是否为方程。
2.能根据实际问题中的等量关系设未知数并列出方程。
3.能判断一个数是否为某个方程的解。
目标解析
通过本节课的学习,学生应能识别方程与算式的区别,理解方程是含有未知数的等式,并能用方程表示实际问题中的数量关系。学生应初步具备从实际问题中抽象出数学模型的能力,并能够通过代入法检验方程的解,为后续学习解方程的方法奠定基础。
三、教学问题诊断分析
1.从算术思维到代数思维的转变困难:学生习惯于用算式直接求解,难以接受用字母表示未知数并建立等式的思维方式。
2.找不准等量关系:实际问题中隐含的等量关系不易被学生发现,导致列方程困难。
3.对方程的解理解不深:学生容易混淆“解方程”与“方程的解”,需通过具体例子强化理解。
四、教学过程设计
(一)情景引入
问题1
甲队和乙队从大本营出发,甲队速度为1.2 km/h,乙队速度为0.8 km/h。甲队出发时距大本营1 km,乙队出发时距大本营3 km。问多少小时后甲队追上乙队?
引导学生用算术方法尝试解决,体会其局限性。
问题2
买3个大水杯的钱等于买4个小水杯的钱,大水杯比小水杯贵5元。两种水杯的单价各是多少?
引导学生尝试用算式表示,再引入设未知数列方程的方法。
问题3
一枚长方形纪念币面积为4000 mm²,长与宽的比为8:5,求长和宽。
引导学生用比例关系设未知数,列出面积方程。
设计意图
通过三个实际问题,逐步引导学生从算术方法过渡到方程思维,体会方程的优越性,对应目标1和目标2。
(二)合作探究1
教师:同学们,我们刚才通过几个实际问题,初步感受到了用方程解决问题的过程。现在请大家观察这几个等式:
它们有什么共同特点?
学生A:都含有字母x。
教师:很好!这个字母x表示什么?
学生B:表示未知的数,就是我们要求的东西。
教师:对,在数学中,我们用一个字母来表示未知的数,叫作未知数。那么,除了含有未知数,这些式子还是什么?
学生C:还是等式,都有等号。
教师:非常准确!像这样含有未知数的等式,我们就叫它方程。那么,谁能完整地说出方程的定义?
学生D:方程就是含有未知数的等式。
教师:说得很好!请大家把这个定义记下来。
追问1:那么,方程和我们以前学的算式有什么不同呢?比如,算式"3+5=8"和方程"x+5=8"有什么不一样?
学生E:算式中没有未知数,都是已知的数;方程中有未知数。
教师:对!这是它们最根本的区别。算式中只含有已知数,表示一个计算过程;而方程中含有未知数,表示的是已知量和未知量之间的等量关系。
追问2:为什么要引入方程呢?用我们以前学的算术方法不能解决问题吗?
学生F:有些问题用算术方法很难解决,或者思路很复杂。
教师:能举个例子吗?
学生F:比如刚才的大水杯小水杯问题。用算术方法要想:买4个小水杯比买3个大水杯少花5×3=15元,那么一个小水杯的价钱是...这样想很绕。用方程就直接设未知数,列等式,简单多了。
教师:说得非常好!这就是从算术思维到代数思维的转变。算术方法是直接计算,而代数方法是先设未知数,建立等量关系,再求解。这种思维方式更加直接,也更有普遍性。
追问3:方程中的未知数一定要用x表示吗?
学生G:不一定,也可以用其他字母,比如y、z等。
教师:对!我们通常用x、y、z等字母表示未知数。在我国古代,数学家们用"天元"表示未知数,这就是著名的"天元术"。
(三)巩固练习1
1判断下列哪些是方程?哪些不是?为什么?
· (1)
· (2)
· (3)
· (4)
· 答案:
· (1) 是方程,含有未知数x且是等式
· (2) 不是方程,不是等式
· (3) 不是方程,不含有未知数
· (4) 是方程,含有未知数z且是等式
2根据下列条件列出方程:
· (1) 一个数的5倍加上3等于23
· (2) 小明的年龄比小华大2岁,两人年龄和为20岁
· 答案:
· (1) 设这个数为x,则
· (2) 设小华年龄为x岁,则小明年龄为(x+2)岁,列得
(四)合作探究2
教师:我们知道了什么是方程,接下来一个重要问题就是:如何知道我们找到的未知数的值是否正确呢?这就引出了方程的解的概念。
探究2:以方程 为例,请同学们检验一下,x=2和x=1.5哪个是方程的解?
学生H:当x=2时,左边=2×2=4,右边=3,4≠3,所以x=2不是解。
当x=1.5时,左边=2×1.5=3,右边=3,3=3,所以x=1.5是解。
教师:很好!像这样,使方程左右两边相等的未知数的值,叫作方程的解。求方程的解的过程叫作解方程。
追问:那么,方程 的解是多少呢?请检验x=10和x=20哪个是它的解。
学生I:当x=10时,左边=3×10=30,右边=4×(10-5)=20,30≠20,所以不是解。
当x=20时,左边=3×20=60,右边=4×(20-5)=60,60=60,所以x=20是解。
教师:正确!现在请大家思考:一个方程一定会有解吗?方程的解一定只有一个吗?
学生J:有的方程可能没有解,比如x+1=x+2,无论x取什么值,左边总是比右边小1。
有的方程可能有很多解,比如x=x,无论x取什么值,等式都成立。
教师:非常精彩的发现!这说明方程可能有唯一解,可能无解,也可能有无数个解。这是我们后面要深入讨论的内容。
研究3:现在我们来研究一下,如何判断一个数是否是某个方程的解?请大家总结一下方法。
学生K:把这个数代入方程中的未知数,计算左边和右边的值,如果相等,就是这个方程的解;如果不相等,就不是解。
教师:总结得很好!这就是检验方程解的基本方法——代入检验法。
设计意图:通过具体例子的探究,让学生理解方程解的概念,掌握检验方程解的方法。通过追问和猜想,引导学生发现方程解的可能情况(唯一解、无解、无数解),培养学生思维的全面性和深刻性。这部分对应目标3,帮助学生建立正确的方程解的概念,为后续学习解方程打下基础。
(五)典例分析
例1
某校女生占全体学生的52%,比男生多80人。设全校学生数为 ,列出方程。
解:女生数为 ,男生数为 ,
方程为:
设计意图
通过比例问题强化学生设未知数和找等量关系的能力,对应目标2。
(六)巩固练习
1.甲种铅笔每支1.4元,乙种铅笔每支1.8元,用23元买了15支铅笔,设甲种买了 支,列出方程。
· 答案:
2.两条电线分别长90m和40m,从第一条截下一段接在第二条上,使两者等长。设截下长度为 m,列出方程。
· 答案:
3.圆环面积200 cm²,外圆半径10 cm,内圆半径 cm,列出方程。
· 答案:
设计意图
通过不同类型的实际问题,巩固学生列方程的能力,对应目标2。
(七)归纳总结
知识点
说明
方程的定义
含有未知数的等式
方程的解
使方程左右两边相等的未知数的值
列方程的基本步骤
设未知数 → 找等量关系 → 列方程
检验方程解的方法
代入验证
(八)感受中考
1.(2024·北京)若 是方程 的解,则
· 答案:
2.(2024·上海)某书店一本数学书比语文书贵10元,小明买了3本数学书和2本语文书共花110元,设语文书价格为 元,列出方程。
· 答案:
3.(2025·江苏)一个长方形的长是宽的2倍,周长为30 cm,设宽为 cm,列出方程。
· 答案:
4.(2025·浙江)若 是方程 的解,则
· 答案:
设计意图
通过中考真题训练,帮助学生熟悉考试题型,提升应试能力,增强学习动力。
(九)小结梳理
知识点
关联内容
方程与算式的区别
是否含未知数
方程的解
代入验证
列方程
找等量关系
一元一次方程
未知数次数为1
(十)布置作业
必做题
1.课本P113 练习第1、2题
2.列出下列问题的方程:
· 一个数的3倍加5等于20,求这个数。
· 小华今年12岁,爸爸年龄是他的3倍少4岁,爸爸今年多少岁?
选做题
1.自己编一个实际问题,列出方程并验证一个解。
2.查阅《九章算术》中“方程术”的相关内容,写一篇数学小短文。
五、教学反思
(课后填写)
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