一、教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)課以含有多未知數(shù)的實(shí)際問(wèn)題為情境,讓學(xué)生經(jīng)歷“分析問(wèn)題→設(shè)出合適未知數(shù)→根據(jù)數(shù)量關(guān)系列出方程組→解方程→檢驗(yàn)方程的解”這一過(guò)程,學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界、用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界,并用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界。
二、學(xué)情分析
學(xué)生在七年級(jí)上冊(cè)已經(jīng)學(xué)過(guò)了一元一次方程。對(duì)于方程有了初步的了解,有了一定的知識(shí)儲(chǔ)備,本節(jié)課給學(xué)生搭建“腳手架”的同時(shí),將知識(shí)進(jìn)一步升級(jí),從一元一次方程過(guò)渡為二元一次方程。通過(guò)類(lèi)比學(xué)習(xí),學(xué)生可將二元一次方程組的內(nèi)容填充進(jìn)已有的知識(shí)框架中,也為九年級(jí)上冊(cè)學(xué)習(xí)一元二次方程打下基礎(chǔ)。學(xué)生在分析實(shí)際問(wèn)題時(shí),會(huì)優(yōu)先選擇已經(jīng)學(xué)過(guò)的一元一次方程。因此,問(wèn)題情境的設(shè)置要有針對(duì)性,有區(qū)別度,讓學(xué)生體會(huì)到有些問(wèn)題一元一次方程比較簡(jiǎn)單。但是有些問(wèn)題用一元一次方程解決不了時(shí),可以用二元一次方程解決。另外,在解二元一次方程組的過(guò)程中學(xué)生會(huì)遇到很多問(wèn)題,為什么要向一元一次方程轉(zhuǎn)化、為什么可以轉(zhuǎn)化、如何轉(zhuǎn)化。這里需要教師引導(dǎo)學(xué)生理解兩個(gè)方程中的同一未知數(shù)表示的是實(shí)際問(wèn)題中的同一意義,進(jìn)一步體會(huì)消元、化歸思想。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)具體問(wèn)題情境,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)源自生活,并將用來(lái)解決生活中的問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有助于學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)情境,了解數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象性和思維具體形象性的關(guān)系。
2.通過(guò)類(lèi)比一元一次方程,了解二元一次方程及其相關(guān)概念。
3.通過(guò)對(duì)比和實(shí)際操作能了解解二元一次方程組的關(guān)鍵是消元,基本目標(biāo)是化歸,最終轉(zhuǎn)化為x=a,y=b。根據(jù)二元一次方程組的特征選擇合適的方法解簡(jiǎn)單的二元一次方程組。
4.回歸實(shí)際問(wèn)題,能通過(guò)數(shù)學(xué)建模解決實(shí)際問(wèn)題,并強(qiáng)化檢驗(yàn)習(xí)慣。
5.給學(xué)生搭建起學(xué)習(xí)方程的路徑,為八年級(jí)學(xué)習(xí)分式方程打下基礎(chǔ)。
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圖1
四、教學(xué)設(shè)計(jì)
(一)創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新知
情境1:今年的中國(guó)大學(xué)生籃球聯(lián)賽正在如火如荼地舉行?;仡櫲ツ甑目倹Q賽,廣東工業(yè)大學(xué)對(duì)戰(zhàn)清華大學(xué)的比賽在網(wǎng)上掀起熱浪。(插入視頻比賽的精彩瞬間)。已知籃球比賽每場(chǎng)都要分出勝負(fù),每隊(duì)勝1場(chǎng)得2分,負(fù)1場(chǎng)得1分。某隊(duì)在10場(chǎng)比賽中得到16分。那么這個(gè)隊(duì)的勝負(fù)場(chǎng)數(shù)分別是多少?(只列式,不解答)
師生活動(dòng):教師播放視頻,引發(fā)學(xué)生興趣,并展示問(wèn)題讓學(xué)生嘗試解決,讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)來(lái)源于生活,并用來(lái)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生獨(dú)立完成。有些學(xué)生可能會(huì)遇到困難。教師嘗試引入工具表格,幫助學(xué)生分析題目。
表1
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學(xué)生完成后,分享結(jié)果。若有學(xué)生用了二元一次方程組,則提供出來(lái)一起分享。若沒(méi)有則需要追問(wèn):若直接設(shè)兩個(gè)未知數(shù),我們應(yīng)怎樣設(shè)?怎樣列方程更加容易呢?
(設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)熱點(diǎn)視頻導(dǎo)入新課,能夠快速吸引學(xué)生的注意力,啟動(dòng)學(xué)生思維,激發(fā)學(xué)生興趣。通過(guò)追問(wèn)引入今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,并讓學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)比。工具表格可幫助學(xué)生分析題目中的數(shù)量關(guān)系,以便學(xué)生在遇到復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)也能夠熟練使用表格分析問(wèn)題。)
情境2:因籃球比賽火遍網(wǎng)絡(luò),你所創(chuàng)業(yè)開(kāi)設(shè)的球衣工廠訂單暴增。某工廠加工球衣需經(jīng)兩道工序,第一道工序每人每天可完成900件。第二道工序:每人每天可以完成1200件,現(xiàn)有7位工人參加兩道工序,應(yīng)怎樣安排人力才能使每天第一道工序、第二道工序所完成的件數(shù)相等?(只列式,不解答)
師生活動(dòng):教師展示問(wèn)題,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,啟動(dòng)學(xué)生的思維,激發(fā)學(xué)生對(duì)新知學(xué)習(xí)的熱情,拉近學(xué)生與新知的距離。學(xué)生獨(dú)立完成,列出方程。教師關(guān)注學(xué)生完成情況,個(gè)別有困難的學(xué)生指導(dǎo)如何利用工具表格分析數(shù)量關(guān)系,并請(qǐng)學(xué)生用黑板展示答案。
(設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)讓學(xué)生當(dāng)“小老板”,激發(fā)學(xué)生的興趣,并體會(huì)數(shù)學(xué)的實(shí)用性,體會(huì)數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。通過(guò)分享答案,學(xué)生獲得數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的成就感,增強(qiáng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣與信心。)
情境3:球衣制作工廠有兩種技術(shù)工人。兩個(gè)一級(jí)工人和五個(gè)二級(jí)工人同時(shí)工作兩小時(shí)共制作球衣360件。三個(gè)一級(jí)技術(shù)工人和兩個(gè)二級(jí)技術(shù)工人同時(shí)工作五小時(shí)可制作800件球衣。問(wèn)每個(gè)一級(jí)技術(shù)工人和二級(jí)技術(shù)工人每小時(shí)平均各可以制作多少件球衣?(只列式,不解答)
師生活動(dòng):學(xué)生充分讀題,可以適當(dāng)討論。學(xué)生嘗試解答后,對(duì)于有困難的學(xué)生,教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注有兩個(gè)未知數(shù)、兩個(gè)等量關(guān)系。學(xué)生依據(jù)發(fā)現(xiàn)的等量關(guān)系建立方程組,并用黑板展示。對(duì)于這道題目而言,學(xué)生通過(guò)解題能夠發(fā)現(xiàn)用一元一次方程沒(méi)辦法解決。教師適時(shí)總結(jié):“不能用一元一次方程解決的問(wèn)題,我們也可以設(shè)兩個(gè)未知數(shù)列兩個(gè)方程解決。隨著未知量的增加,未知關(guān)系的復(fù)雜化,一元一次方程不能解決問(wèn)題了,我們可以通過(guò)設(shè)兩個(gè)未知數(shù)列兩個(gè)方程來(lái)解決問(wèn)題?!?/p>
(設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生通過(guò)列出方程發(fā)現(xiàn),這個(gè)實(shí)際問(wèn)題只能通過(guò)設(shè)兩個(gè)未知數(shù)列兩個(gè)方程來(lái)解決。學(xué)生通過(guò)對(duì)比逐步發(fā)現(xiàn),有些問(wèn)題通過(guò)二元一次方程組解決更加簡(jiǎn)單,還有一些問(wèn)題必須通過(guò)二元一次方程組才能解決問(wèn)題。)
(二)前銜后連,類(lèi)比生成
任務(wù)一:觀察上述我們得到的算式,他們有何共同特點(diǎn),類(lèi)比我們學(xué)過(guò)的一元一次方程,得出上述式子的特征,并給它們?nèi)€(gè)名字,下個(gè)定義。
師生活動(dòng):學(xué)生一起回憶一元一次方程的定義,分享學(xué)生的觀察結(jié)論,找到關(guān)鍵點(diǎn),將其規(guī)范化得出二元一次方程的定義:含有兩個(gè)未知數(shù),含有未知數(shù)的項(xiàng)的次數(shù)都是1的方程叫作二元一次方程。
(設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)類(lèi)比讓學(xué)生通過(guò)觀察、分析、總結(jié)二元一次方程的特征,并得出二元一次方程的定義,體會(huì)從特殊到一般的歸納過(guò)程。這一過(guò)程讓學(xué)生找到新知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn),體會(huì)新舊知識(shí)之間的銜接,感受知識(shí)的不斷升級(jí),發(fā)現(xiàn)知識(shí)間的聯(lián)系,并將新知識(shí)納入自己已經(jīng)有的知識(shí)框架中,有助于學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí),有助于知識(shí)的整體性發(fā)展。)
追問(wèn):剛剛的實(shí)際問(wèn)題中包含兩個(gè)同時(shí)滿(mǎn)足的條件,即x,y需要同時(shí)滿(mǎn)足兩個(gè)方程。我們將它們用大括號(hào)合在一起就得到了方程組。那么二元一次方程組的概念你可以嘗試總結(jié)一下嗎?
師生活動(dòng):學(xué)生自由發(fā)言,互相啟發(fā),不斷補(bǔ)充完善,教師最后總結(jié),規(guī)范二元一次方程組的定義:方程組中含有兩個(gè)未知數(shù),含有每個(gè)未知數(shù)的項(xiàng)的次數(shù)都是1,并且一共有兩個(gè)方程,像這樣的方程組叫做二元一次方程組。
任務(wù)達(dá)標(biāo):下列各方程組中,是二元一次方程組的是( )
(1)x+y=1y=-2 (2)xy=1x+y=2 (3)x=-1■=3
(4)x+y=1y-z=0 (5)x=12y=8
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考做出選擇,并說(shuō)明理由。
任務(wù)二:類(lèi)比探究,辨析概念。
1.將滿(mǎn)足實(shí)際意義并滿(mǎn)足方程x+y=10的x,y的值填入表2中。
表2
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2.將滿(mǎn)足實(shí)際意義并滿(mǎn)足方程2x+y=16的x,y的值填入表3中。
表3
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師生活動(dòng):類(lèi)比一元一次方程的解得出二元一次方程組的解的概念,即使二元一次方程兩邊值相等的兩個(gè)未知數(shù)的值,叫作二元一次方程的解。
追問(wèn):二元一次方程的解有幾組?
追問(wèn):觀察x+y=10和2x+y=16的解,我們有何發(fā)現(xiàn)?
有一組解x=6y=4是相同的。它既滿(mǎn)足x+y=10又滿(mǎn)足2x+y=16。我們把它稱(chēng)為二元一次方程組x+y=102x+y=16 的解。
(設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)對(duì)比表格體會(huì)二元一次方程組的解是這兩個(gè)方程的公共解,同時(shí)提高學(xué)生的細(xì)心觀察和大膽分析的能力。)
追問(wèn):我們只能通過(guò)列表格的方法找二元一次方程組的解嗎?
在解決剛剛的實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中,我們既可以用一元一次方程解決,又可以用二元一次方程組解決。那么對(duì)比觀察我們得到的這兩種方程,它們有什么關(guān)系?從中你能得到什么啟發(fā)嗎?
2x+(10-x)=16 x+y=102x+y=16
900x=1200(7-x) x+y=7900x=1200y
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考后小組討論。大部分學(xué)生能發(fā)現(xiàn)兩個(gè)方程之間的聯(lián)系,對(duì)于一元一次方程中括號(hào)里的內(nèi)容,我們可以用二元一次方程組里的一個(gè)方程變形得到。例如,2x+(10-x)=16中的10-x可以由方程組中的x+y=10得到。我們將變形后的y=10-x代入第二個(gè)方程中就得到了一元一次方程。
追問(wèn):通過(guò)將二元一次方程組轉(zhuǎn)化為一元一次方程,我們是否達(dá)到了解方程組的目的?你能?chē)L試解出x,y的值嗎?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考、完成解題過(guò)程。教師巡視過(guò)程,并拋出問(wèn)題,解出x后怎樣得到y(tǒng)的值?學(xué)生思考并嘗試并得到答案,將x值代入y=10-x中。
追問(wèn):1.我們把y=10-x代入x+y=10中可以解出x的值嗎?試試看。
學(xué)生通過(guò)思考或者嘗試發(fā)現(xiàn)不可以。
2.我們?yōu)槭裁纯梢詫+y=10變形為y=10-x并帶入2x+y=16中?
3.在方程組的兩個(gè)方程中x和y是否表達(dá)實(shí)際問(wèn)題中的同一意義?
4.我們進(jìn)行上述轉(zhuǎn)化的目的是什么?
(設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生理解兩個(gè)方程組中的x都表示勝場(chǎng)數(shù),y都表示負(fù)場(chǎng)數(shù)。兩個(gè)x表示的意義相同。因此我們能夠通過(guò)變形帶入,從而將二元一次方程組轉(zhuǎn)化為一元一次方程。而進(jìn)行轉(zhuǎn)化的目的是進(jìn)行消元,而消元的目的則是將未知轉(zhuǎn)化為已知,達(dá)到解方程的目的,讓學(xué)生更好地發(fā)現(xiàn)代入消元法的關(guān)鍵。)
5.我們能將x的值代入2x+y=16中求y嗎?哪種運(yùn)算更加簡(jiǎn)便?
6.對(duì)于x+y=102x+y=16,你能寫(xiě)出求解過(guò)程嗎?你可以總結(jié)一下這個(gè)步驟嗎?
學(xué)生總結(jié):(1)變形。(2)代入。(3)解一元一次方程。(4)將解代入簡(jiǎn)單方程求另一個(gè)未知數(shù)。
(設(shè)計(jì)意圖:總結(jié)代入消元法求解二元一次方程組的步驟是一個(gè)數(shù)學(xué)建模的過(guò)程,是一個(gè)從特殊到一般的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程有利于學(xué)生知識(shí)的系統(tǒng)化,提高學(xué)生的計(jì)算能力。學(xué)生完成解題后,教師可以利用投影等方式規(guī)范學(xué)生的解題過(guò)程。)
追問(wèn):你認(rèn)為我們?cè)诮馍厦鎯蓚€(gè)方程的過(guò)程中最關(guān)鍵的是哪一步?
學(xué)生自由發(fā)言,互相啟發(fā),明確最關(guān)鍵的一步是代入。
教師總結(jié):通過(guò)將10-x代入2x+y=16,我們將二元一次方程組轉(zhuǎn)化為一元一次方程,目的是將未知數(shù)的個(gè)數(shù)由多化少,逐一解決。減少未知數(shù)的個(gè)數(shù),使多元方程轉(zhuǎn)化為一元方程再求解。我們把這一過(guò)程叫做“消元”。把這種解方程的方法叫做代入法解方程。
任務(wù)達(dá)標(biāo):用代入法解方程組
x+y=7900x=1200y x-y=33x-8y=14
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立解方程組,教師邀請(qǐng)兩位學(xué)生上講臺(tái)解題。教師在巡視過(guò)程中時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的解題情況,盡量做到及時(shí)批改。學(xué)生做完,教師基本可以批完,并糾正學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤。對(duì)于部分基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生,教師可以通過(guò)小組互助的方法來(lái)幫助。
(三)知識(shí)建構(gòu),指向未來(lái)
到這里我們已經(jīng)能夠順利解決我們開(kāi)始遇到的兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題。還有第三個(gè)問(wèn)題我們沒(méi)有解決,你能?chē)L試用我們剛剛學(xué)過(guò)的內(nèi)容解一下這個(gè)問(wèn)題的答案嗎?
學(xué)生獨(dú)立解題,發(fā)現(xiàn)能夠解出答案,但是解題過(guò)程比較復(fù)雜。
追問(wèn):為什么不好解?
學(xué)生能很快反應(yīng)與x,y的系數(shù)有關(guān)。我們前面解的方程x或y的系數(shù)為1。因此很容易轉(zhuǎn)化帶入。
追問(wèn):回顧我們這節(jié)課的學(xué)習(xí),結(jié)合我們學(xué)過(guò)的一元一次方程,你能總結(jié)一下我們本節(jié)課的學(xué)習(xí)路徑嗎?
師生活動(dòng):學(xué)生自由發(fā)言,互相啟發(fā),互相補(bǔ)充完善,構(gòu)建這節(jié)課的知識(shí)框架和學(xué)習(xí)路徑。教師總結(jié):“我們從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),通過(guò)設(shè)未知數(shù),列出方程,在一元一次方程的基礎(chǔ)上又學(xué)習(xí)了二元一次方程和二元一次方程組。然后類(lèi)比一元一次方程的解,我們知道了什么是二元一次方程組的解。并通過(guò)對(duì)比分析得出解二元一次方程組的方法——代入消元法。這個(gè)二元一次方程組的解也就是我們開(kāi)頭實(shí)際問(wèn)題的答案。帶領(lǐng)學(xué)生回顧,我們?cè)趯W(xué)習(xí)一元一次方程時(shí),是不是也是遵循這個(gè)路徑進(jìn)行一步步的學(xué)習(xí)。同樣,我們以后學(xué)習(xí)分式方程和一元二次方程也將遵循這個(gè)路徑,形成一個(gè)完整的閉環(huán)?!?/p>
(四)分層作業(yè),積累經(jīng)驗(yàn)
▲基礎(chǔ)作業(yè)
1.代入法解方程。
x+2y=5y=2x x-y=13x+y=7
2.我國(guó)古代數(shù)學(xué)著作《孫子算經(jīng)》中有“雞兔同籠”問(wèn)題:“今有雞兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問(wèn)雞兔各幾何?!蹦憧梢杂枚淮畏匠探M來(lái)表示題目中的數(shù)量關(guān)系嗎?試找出問(wèn)題的解。
3.若方程3xm-2+5y2n-m是關(guān)于x,y的二元一次方程,則m= ,n= 。
▲拓展作業(yè)
1.若方程(m+2)x■+(n+3)y■=3是關(guān)于x,y的二元一次方程,則m= ,n= 。
2.代入法解方程。
x+y+z=12x+2y+5z=22x=4y
(作者單位:鄒平經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)實(shí)驗(yàn)學(xué)校)
編輯:張俐麗