童衛華
[摘? 要] 從單元整體出發設計出學習資源豐富,思路清晰的教學問題,有利于學生加深對知識、技能、方法的理解和掌握,有利于學生完善認知結構,提升解決問題的能力,有利于滿足不同學生對數學學習的不同需求.
[關鍵詞] 整體觀念;復習課
“復習課難上!”這是許多教師發出的感嘆. 怎樣有效地進行復習,讓學生輕松、愉悅地對知識進行整理,使之系統化、條理化,同時掌握解決某類問題的數學方法或思維方式,是老師們要經常思考的問題. 下面筆者就以浙教版七年級下冊“二元一次方程組”單元復習為例,探討單元復習課設計.
教學目標
1. 通過復習,進一步了解二元一次方程(組)的概念,理解二元一次方程解的不唯一性.
2. 能用合適的方法解二元一次方程組,體會轉化思想.
3. 通過解決實際問題,培養學生獨立思考與合作交流能力,提升學生的核心素養.
教學重點難點
1. 重點:運用合適的方法解二元一次方程組.
2. 難點:利用方程組解決實際問題.
教學過程設計
活動1:回故舊知
1. 下列方程中,是二元一次方程的是( ? ? )
A. 3x-2y=4z? ? B. 6xy+9=0
C. +4y=6 D. 4x=
2. 下列各組方程是二元一次方程組的是( ? ? )
A. xy=2
x-2y=-2 ? ?B. x=2
x-2y=-2
C. x-y=2
x+y2=-2 ? ? D. xy=2
x-2y=-2
3.下列各組數據不是方程x+3y=9的解的是( ? ? )
A. x=3
y=2 ? ? ? ? B.x=5
y=
C. x=6
y=1 ? ? ? ? ?D. x=4
y=2
4. 二元一次方程組2x+y=5,
x-y=1 的解是( ? ? )
A. x=-1
y=2? ? ? B. x=1
y=-2
C. x=2
y=1 ? ? ? ? D. x=1
y=2
5. 關于x,y的方程組x+cxy=2,
xa+2-(b-4)
yb-3 =-2是二元一次方程組,則a-b+2c=______.
6. 用合適的方法解下列方程.
①x=2-3y,
3x+5y=2; ? ? ②3x-2y=7,
5x+2y=1.
設計說明? (1)通過6個小題系統地梳理本單元的基本概念:二元一次方程、二元一次方程組、二元一次方程的解、二元一次方程組的解,以及怎樣解二元一次方程組,有利于學生從整體上把握本單元的基本內容、基本方法.
(2)通過學生的交流,力圖使學生更清晰地認識二元一次方程解的特點:有無數多組. 一般的二元一次方程組的解只有一組,是通過消元法來解,體現了數學的轉化思想,變二元為一元,化未知為已知. 具體的解法依賴于方程中系數的特點,以及方程的結構特點. 并為后續的學習做好鋪墊,可以用類比的方法解決三元一次方程(組)的問題.
(3)習題5的設計目的,從形式上看是初中學生最“怕”的題目,“關于x,y的方程”,以及初二、初三“關于x的函數”等,怕的原因:學生雖然學習了用字母表示數,對字母的含義有所了解、體會,但真正接受字母,理解字母的意義還存在一定的偏差,不完善、不深刻. 初中學生(尤其是初一學生)的思維以具體形象思維為主,在方程(組)中表現為:具體的、數字系數的方程能理解、能計算,但在方程中包含了字母系數,或者多了一個參數時,往往就比較迷茫,處理起來就比較困難. 通過類比習題2,明確未知數的次數為1,一次項的系數不為零,這點在y的系數和次數上表現尤為明顯. 一方面,讓學生形成類比的學習思路;第二方面,通過解題對二元一次方程組的概念有更進一步的認識,達到概念的精致;第三方面,為今后的學習提供了解題經驗.
活動2:方法提升
解方程組:5x+6y=12,
6x+5y=21.
師:觀察方程的系數有什么特點?你打算用什么方法來解題?
生1:沒有一個未知數的系數為1,或者-1,用代入消元法解不方便,
生2:未知數的系數也不成倍數關系,用加減消元法也不方便.
師:那該怎么辦?
生3:未知數的系數有新的特點,x,y的系數好像對調了下.
很多同學比較茫然.
師:這位同學,你能說詳細點嗎?
生3:第一個方程的系數為5和6,第二個方程的系數為6和5,系數交換了位置.
生4:我把兩個方程相加得到了11x+11y=33,然后兩邊同時除以11得到了x+y=3,然后和第一個方程組成一個新的方程組x+y=3,
5x+6y=12, 解這個方程組就比較方便.
師:很好,大家還有別的想法嗎?
生5:我把兩個方程相減得到了x-y=9,然后和第一個方程組成一個新的方程組x-y=9,
5x+6y=12,解這個方程組同樣比較方便.
生6:我把剛才這兩位同學的想法綜合了一下,把原方程組中的兩個方程相加和相減,得到了新方程組x+y=3,
x-y=9, 這個方程組的解一眼就能看出是x=6,
y=-3.
師:太精彩了,當初我們把兩個方程相加(或相減)的目的是為了消去一個未知數,得到一個一元一次方程,從而解出這個方程組. 現在我們把這兩個方程相加(或相減),得到x+y=3,x-y=9,我們把x+y,x-y看成一個整體,這種想法稱為整體思想. 請大家按照這樣的想法來完成以下練習:
1. 解方程組(2選1).
(1)x+y=3,
y+z=6,
z+x=9; ? ?(2)x+2y+z=12,
x+y+2z=18,
2x+y+z=24.
2. 已知二元一次方程組2x+3y=5,
x+4y=3, 則3x+7y=_____,2016-x+y=____.
設計說明? 通過對一個對稱方程組的解法的交流,從觀察方程的系數特點出發,引起認知沖突,激發學習興趣. 把兩個方程相加(相減)的目的從消元化“簡”,化二元為一元,從而可解方程,拓展提升為得到一個新的二元一次方程,而這個新方程的系數相對“簡單”,用這個新的方程和原方程組中的方程組成方程組,或者把新得到的方程的左邊看成一個整體,用整體代入的方法解決問題. 加減消元的目的是為了化“簡”,化難為易,這個“易”可以是只有一個未知數,也可以是一個相對簡單的等式,豐富學生的認知,拓寬了“加減消元”的內涵,提升學生的思維品質.
活動3:實際應用
有甲、乙、丙3種商品,某人購甲3件,乙7件,丙1件,共需24元;若購甲4件,乙10件,丙1件,共需33元,則此人購甲、乙、丙各1件,共需_____元.
學生順利地將問題轉化成了方程組3x+7y+z=24①,
4x+10y+z=33②, 則x+y+z=_____.
但在解方程組時遇到了問題,過了好一會兒才有學生回答,我好像有辦法了.
生1:我是先消元,將方程轉化成x+3y=9,通過解這個二元一次方程得到方程的一組解是x=6,
y=1, 再把這個解代回原方程,解得z=-1,從而得到x+y+z=6. 但是這個方程組中z=-1不符合實際.
師:很好,用特殊值法解題,的確不一定是問題的解,誰有辦法完善一下解法呢?
生2:可以嘗試幾個數字試試.
師:那好,我們分別假設y=1,y=2,y=3……然后解方程,看看x+y+z=6是否仍然成立?
幾分鐘后教室里出現了興奮的聲音:“我做出來了!”“我也做出來了!”“x+y+z=6仍然成立. ”
師:太好了,我們通過假設y為一個確定的數時,通過解方程,雖然x,z的值發生了變化,但x+y+z的值始終不變,你們能說明這個“事實”的正確性嗎?
生3:把x+3y=9中的3y移到方程的右邊,得到x=9-3y③,然后把③代入方程①.
同學們聽了提示后,趕緊計算起來,不久就有興奮的聲音傳來:“我知道了.”
生4:方程的解為x=9-3y,
z=2y-3, 從而得到x+y+z=(9-3y)+y+(2y-3)=6.
師:同學們,你們真是太厲害了,通過消元法,成功地將三元一次方程組(不完整),轉化為一個二元一次方程,然后通過假設y為一個確定的數時,猜測得到了x+y+z的值為定值,最后通過將y一般化,解出了方程組,說明了x+y+z為定值的正確性. 這題還有其他精彩的解法, 下面老師來介紹三種新的解法. 請同學仔細觀察老師的解題步驟,猜猜看,老師是怎么解這個方程的.
方法一:3x+7y+z=24①,
4x+10y+z=33②, ②-①得x+3y=9③,把③代入①可得2(x+3y)+(x+y+z)=24④,解得x+y+z=6.
方法二:3x+7y+z=24①,
4x+10y+z=33②, 將方程組變形為2(x+3y)+(x+y+z)=24③,
3(x+3y)+(x+y+z)=33④, 解這個方程組得x+3y=9,
x+y+z=6, 即x+y+z=6.
方法三:3x+7y+z=24①,
4x+10y+z=33②,①×3-②×2得3(3x+7y+z)-2(4x+10y+z)=24×3-33×2,去括號,合并同類項得x+y+z=6.
設計說明? 通過一個實際問題,而且是不定方程的實際問題,落實了方程組的實際應用,體現了數學的實際應用價值. 通過探索這個不定方程的解,使學生進一步明確方程組解的結構,解的探索方法. 從特殊值y=1,y=2,y=3…的嘗試檢驗法,到一般解法(含待定字母)驗證解的正確性,體現了從特殊到一般,從具體到抽象,幫助學生加深對方程組解的理解,符合學生的認知規律. 通過學生欣賞教師的方程組新解法,激發了學有余力的同學學習數學的興趣,感受數學的結構美. 新的解題思路,蘊含著更深層次的數學思維,這將繼續鼓舞著學有余力的同學認真學習數學.
教學反思
1. 整節課以題組的形式呈現了本單元的基本知識,沒有單純地講概念. 在實際練習中鞏固了知識點,把基本知識習題化,精選習題,不疏漏、不重復,系統地梳理了本單元的基本知識,基本方法. 題題有目的、題題有深意,有利于學生對學習內容的整體把握,形成自己的認知結構. 同時通過關于對“關于x,y的方程”的探討,深刻理解了概念,同時也為后續的學習做好鋪墊.
2. 注重了習題之間的內在邏輯聯系,引發認知沖突,激發學習興趣. 通過師生對話,引導學生積極探索怎樣較方便地解方程組5x+6y=12,
6x+5y=21 的活動,促使學生的思維從單純地利用“加減法消元化簡”,提升到“加減法整體化簡”. 豐富了學生的認識,促使學生加深對知識、技能、方法的理解和掌握,從而滿足不同思維能力的學生的需求,完善學生的認知結構,并使其體會整體思想,提升了思維品質. 通過方程解法的探討,引導學生學習從方程的系數特點、問題的結構特點出發,找到比較簡潔的解法,培養學生靈活解題能力,并為今后學習整式乘法中的代數式求值、構造公式變形、因式分解中的整體思想做好了鋪墊.
3. 采用“問題情境——建立模型——解釋、應用”的模式展開活動3,向學生提供了現實、有趣、又富有挑戰性的學習素材. 再一次經歷了用嘗試檢驗法解決問題,在質疑中嘗試用字母y表示x和z,從而找到了方程組的通解,解答了問題. 在解題過程中,學生通過積極思維,掌握了獲取知識的過程和方法,完善了認知結構,提升了解決問題的能力. 教師的新的解題方法更關注了學生個性特征與水平差異,滿足了不同學生對數學學習的不同需求.