内容正文:
教学设计
课程基本信息
学科
数学
年级
七年级
学期
秋季
课题
月历中的方程问题
教学目标
1.经历“问题情境—建立数学模型—解释、应用与拓展”的过程,体会数学的应用价值.
2.以月历为载体引导学生自己设计问题并分析、解决该问题,培养应用意识和创新意识.
教学重难点
教学重点:
1. 经历从特殊到一般的探究过程,发现月历中数据的基本排列规律;
2. 根据月历中数据排列规律列方程解决实际问题.
教学难点:
以月历为载体引导学生自己设计问题,并判断该问题是否有解.
教学过程
1、 情境创设
在五一劳动节期间,小明计划外出旅行,在安排日程时观察到月历里的数据存在某些规律,于是他用蓝色框和黄色框分别框住了4个和9个数字,并提出了以下几个问题:
(1) 月历中蓝色方框内的4个数之间有什么关系?如果将方框移动,框住另外4个数,这4个数也有这样的关系吗?
(2) 月历中黄色方框内有9个数,你能发现这9个数之间的关系吗?
(3) 小明一家在这个月的某天出发外出旅游5天,这5天的日期之和是25,最后一天是几号?
今天这堂课,我们一起来探究月历中的方程问题.
2、 探究活动
观察下边的这份月历,它是由星期和日期组成,里面蕴含什么数学知识?
探究活动一:
你能说说第一行表示什么意思吗?
观察可得最上面一行从周日、周一、一直到周六表示一星期有7天.月历中的数字又是怎样排列的呢?请同学们继续观察.
这些数有序地排成了行与列,可以先从行与列开始研究.
首先关于行的思考,我们可以提出哪些问题呢?
预设1:该月历有多少行?
预设2:同一行这些数是怎么排列的?
从左到右数字依次递增1,同一行的数中最大的数和最小的数分别是多少?比如第一行最小的数是1,最大的数是6;第五行最小的数28,最大的数是31;最后一行只有4个数. 还可以提出同一行所有数的和是多少等等问题.
关于列的思考,又能提出哪些问题呢?
预设1:一共有多少列?
预设2:同一列里的数是怎么排列的呢?
从上到下数字依次递增7,同一列这些数中最大的数和最小的数分别是什么?比如第一列只有4个数;第二列最小的数是1,最大的数就是29;最后一列最大的数是27,最小的数是6.此外,还可以提出同一列所有数的和是多少等等问题.
探究活动二:
类比行与列的探究,还可以怎样进行研究?
比如用一个长方形的方框框一些数来研究,可以思考这样几个问题:
(1)框几个数?3个、4个、6个还是7个等等.
(2)可以研究什么?研究这些数的和还是差,或者是其中几个数的关系——相等关系、倍数关系等等.
首先尝试用一个3×1的横排方框来研究.
(1) 请同学用粉色方框,框月历中的3个数,并将3个数的和告诉小伙伴,请他求出这三个数分别是多少.
想要解决这个问题,能否利用字母来探寻其一般规律?如何设字母可以简化表示方法和简化计算呢?请学生尝试几个不同的办法,从而找到最优方案:那就是设中间数为x,根据每行数之间的关系,从左到右依次递增1,可以表示出x左边的数是x-1,x右边的数是x+1,三个数的和就是x-1+x+x+1=3x. 可以得到这个结论:任意3×1方框内的3个数的和是中间数的3倍.
追问:这个结论对于任何一个月的月历都成立吗,改变方框的位置,还成立吗?
成立,因为字母x可以表示满足条件的任意数.(同时引导学生思考,x需满足什么条件?
比如第一行x只能取2到5之间的整数)
(2)小明说的和是33,就可以找到等量关系式:三个数的和是33,得到化简后的方程3x=33,x=11.观察到11在这个月历中在第二行,第五列,左边的数是10,右边的数是12,在这个月历中成立.
(3)小华说的和是34,就可以找到等量关系式:三个数的和是34,得到化简后的方程3x=34,x=,不是整数,月历中的数字均是整数,所以经检验,三数的和不可能是34.
(4)小刚说和是39,就可以得到化简后的方程3x=39,x=13.13在这个月历中在第二行,第七列,右边没有数字,所以经检验,三数的和不可能是39.
(5)还有的同学刚开始说的和是99,就可以得到化简后的方程3x=99,x=33.33在月历中是不存在的,所以经检验,三数的和不可能是99.
解决问题后,要检验答案的合理性.而这个答案的合理性取决于三方面,第一方面结果是否为整数,第二方面结果是否为月历中出现的数字,第三方面特别重要就是它的位置.
(6)3×1的方框框月历中的数,三数的和还可以是多少呢?请同学课后可以继续探究.
探究活动三:
除了横排框,还可以用竖排框来研究.
(1)请同学用1×3的竖排方框,框月历中的3个数,并将3个数的和告诉周围同学,让同学说出这3个数是多少.
让学生尝试几个不同的方法后找到最优方案:设方框中间的数为x,根据每列个数之间的关系,从上到下依次递增7,可表示出x上面的数是x-7,x下面的数是x+7,三个数的和就是x-7+x+x+7=3x.概括得到结论:任意1×3方框内的3个数的和都是中间数的3倍.
(2)小明说的和是30,就可以得到化简后的方程3x=30,x=10.看一下10在这个月历中在第二行,第四列,上边的数是3,下边的数是17.成立.
(3)小华说的和是71,就可以得到化简后的方程3x=71,x=,不是整数,月历中的数字均是整数,不存在分数,所以经检验,三数的和不可能是71.
(4)还有的同学说的和是120,就可以得到化简后的方程3x=120,x=40.看一下40在月历中不存在,所以经检验,三数的和不可能是120.
再次强调做好题目之后要检验答案的合理性.
探究活动四:
接下来就用一个十字框来研究.
(1)请同学用十字框,框月历中的5个数,并将5个数的和告诉周围同学,让同学求出这5个数分别是多少.
为了简化表示方法和简化计算,可以设十字形正中心的数为x,根据每行个数之间的数字规律,可以表示出x左边的数是x-1,右边的数为x+1,上边的数为x-7,下边的数为x+7.引导学生观察5个算式,再把这5个数的加在一起,观察结果.经过化简可以得到和为5x,恰好是正中心数x的5倍.总结得出结论:任意十字形框内的5个数的和是正中心数的5倍.
根据以上几个问题,同学们是否体会到了式子比数字更具有一般性?这也是我们从特殊到一般的探究方法.
(2)譬如刚开始说的和是120,就可以得到化简后的方程5x=120,x=24.看一下24在这个月历中在第四行,第四列,上边、下边、左边、右边均有数字,框住的5个数的和是120成立.这五个数分别是17、23、24、25、31.
探究活动五:
鼓励学生用其他形状来做前面的探究,比如工字型、回字型、凹字型、H型、X型框框出一些数字,这里边的数字和又可以是多少呢?可以列出怎样的方程来解决他们呢?每种字型是否有一定的局限性呢?大家课后可以进一步探究一下.
最后来解决课刚开始时小明提出的问题:
(1)可以设正方形左上方的数为x,那么根据行与列的数字规律,可表示出x右边的数为 x+1,x下方的数为x+7,以此类推右下角的数可以表示为x+8,再把对角线上的两数的和加在一起,x与x+8的和是2x+8,x+1与x+7的和也是2x+8,所以它们具有相等关系.这个结论可以用语言表示成:2×2方框的对角线上的两个数的和相等.
(2)设方形框正中心的数为x,根据每行个数之间的关系,从左到右依次递增1,可以表示出x左边的数是x-1,x右边的数是x+1,根据每列数之间的关系,从上到下依次递增7,可以表示出x上方的数是x-7,下方的数是x+7,以此类推,可以分别表示出它左上方的数是x-8,左下方的数是x+6,右上方的数是x-6,右下方的数是x+8,这时可把这9个式子加在一起,利用整式的加减运算法则并进行化简可以得到9x.概括得出这个结论:任意3×3方框内的9个数的和都是正中心数的9倍.
3×3方框里的数是否还有其他数量关系?比如四个顶点处的数有怎样的规律等等,同学们课后可以继续进行相关研究.
(3)设小明一家出发后的第三天日期为x,那其余4天日期分别是x-1、x-2、x+1、x+2,可以得到方程x+x-1+x-2+x+1+x+2=25,化简得5x=25,解得x=5.由于外出旅游是连续的5天,所以最后一天是7号.这里请同学们区别于用5×1的方框来框5个数的这种类型的问题.
同学们,生活中处处有数学,数学来源于生活,又应用于生活.
三、课堂小结
回顾本节课的主要内容:
1.本节课我们重点研究了什么问题?我们重点研究了用一元一次方程解决生活中与月历相关的问题。
2.在解决这些问题时,我们主要经历了怎样的过程?
我们主要经历了“问题情境—建立数学模型—解释、应用与拓展”的过程。强调解完方程以后要注重检验答案的合理性.
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