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本文以人教版九年義務(wù)教育五年制小學(xué)第十冊(cè)數(shù)學(xué)第31頁的“百分?jǐn)?shù)應(yīng)用題例3”的教學(xué)為例,談如何靈活 運(yùn)用“學(xué)導(dǎo)式”(本刊1998 年7—8月號(hào))進(jìn)行教學(xué)。
一、鋪墊導(dǎo)入
1.聽老師念應(yīng)用題,然后讓學(xué)生根據(jù)題意,分別說成一道文字題,再口答算式。
(1)某村去年造林20公頃,今年造林25公頃。 去年造林是今年和幾分之幾?
(2)某工程隊(duì)七月份修路20千米,八月份修路25千米。 七月份修路是八月份的百分之幾?
師:同學(xué)們想一想,這兩道題的算式為什么會(huì)一樣呢?
教師引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、比較、分析,明白“分?jǐn)?shù)應(yīng)用題”與“百分?jǐn)?shù)應(yīng)用題”的解題思路和方法是相同 的。
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2.討論題:有的同學(xué)認(rèn)為“3米比5米少─,也可以說成5米比3米多
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─?!边@樣說對(duì)不對(duì)?為什么?
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通過討論,讓學(xué)生明確:解答分?jǐn)?shù)應(yīng)用題時(shí), 關(guān)鍵要找準(zhǔn)單位“1”的量,要分清楚是哪個(gè)數(shù)量與哪個(gè)數(shù) 量相比較。
3.補(bǔ)題導(dǎo)入。
教師出示一道不完整的應(yīng)用題:“一個(gè)鄉(xiāng)去年原計(jì)劃造林12公頃,實(shí)際造林14公頃。”要求學(xué)生想一想: 根據(jù)題中的已知條件,可以提出哪些求百分之幾的問題?
學(xué)生可能提出很多個(gè)問題,教師選擇“實(shí)際造林比原計(jì)劃多百分之幾?”的問題,變成例3。然后揭示課題 。
〔注析:這個(gè)數(shù)學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),具有“活、實(shí)、 趣”的特點(diǎn):(1)聽題答題,形式活潑;(2)誘導(dǎo)討論 ,訓(xùn)練落實(shí);(3)補(bǔ)題導(dǎo)入,新穎有趣?!?/p>
二、學(xué)習(xí)新知
1.明確目標(biāo)。
師:看到例題和課題,同學(xué)們想一想,議一議,這堂課我們要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容?達(dá)到什么要求呢?
歸納學(xué)生的回答,展示學(xué)習(xí)目標(biāo)。(略)
2.自學(xué)新知。
師:(指著例3)怎樣解答這道題呢?請(qǐng)大家邊看課本例3的解法,邊思考以下幾個(gè)問題:(1)從問題看,
是哪個(gè)數(shù)量和哪個(gè)數(shù)量相比較:應(yīng)當(dāng)把哪個(gè)數(shù)量看作單位“1”?(2)求實(shí)際造林比原計(jì)劃多百分之幾,就是 求什么數(shù)量占什么數(shù)量的百分之幾?應(yīng)該先求什么?再求什么?
〔注析:培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力是為學(xué)生今后的“自我發(fā)展”打好基礎(chǔ)。但自學(xué)能力的培養(yǎng)要講究策略,要做 到主導(dǎo)性和主體性相統(tǒng)一。讓學(xué)生自學(xué)課本,從課本中自主探究,獲取知識(shí),這是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的重要形式, 突出了主體地位。思考題的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了教師主導(dǎo)的必要性。〕
3.啟導(dǎo)理解。
(1)師生共同作例3的線段圖,并讓學(xué)生在線段圖上指出“多”的部分是(14—12)公頃。
(2)指名回答自學(xué)思考題, 著重啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生理解:“求實(shí)際造林比原計(jì)劃多百分之幾?”列成關(guān)系式 是:多的公頃數(shù)÷原計(jì)劃的公頃數(shù)=所求。
(3)根據(jù)以上分析,啟發(fā)學(xué)生列出算式(指名口頭列式, 教師板書)。
〔注析:“學(xué)導(dǎo)式”中的“啟導(dǎo)理解”有別于傳統(tǒng)教學(xué)方法的教師主宰講解。它要求教師必須采用啟發(fā)式 進(jìn)行教學(xué),要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性作用,讓學(xué)生主動(dòng)參與感知、探究、理解、內(nèi)化的學(xué)習(xí)過程。在學(xué)生 感知應(yīng)用題內(nèi)容的基礎(chǔ)上,畫出線段圖,再探究解題的關(guān)鍵,理解數(shù)量關(guān)系,把內(nèi)化的解題思路與方法外化為 解題算式,這教學(xué)軌道吻合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律?!?/p>
4.質(zhì)疑問難。(如果有些問題學(xué)生沒提出來,教師也可自我設(shè)問挑疑,將學(xué)習(xí)引向深入。)
(1)這道題還有其他解法嗎?
指導(dǎo)學(xué)生看分析圖,討論新的解題思路。算式:14÷12-1≈1.167-1=0.167=16.7%。
(2)如果把例3中的問題改成“原計(jì)劃造林比實(shí)際造林少百分之幾”,該怎樣解答?
先引導(dǎo)學(xué)生從問題看,思考是哪兩個(gè)量比較?把誰看作單位“1 ”?(可讓學(xué)生遷移運(yùn)用學(xué)習(xí)例3時(shí)的方法 , 教師要特別注意學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)。)
(3)學(xué)生有可能還提出以下一些疑問:例3第2種解法中的“14 ÷12表示什么?“1”表示什么?“1”能 不能寫成100%? 怎樣正確使用“約等于號(hào)”和“等于號(hào)”等問題,教師可根據(jù)實(shí)際情況,靈活釋疑,既可以 由教師直接解疑也可以讓學(xué)生互相解疑。
〔注析:質(zhì)疑問難能力是學(xué)生文化科學(xué)素質(zhì)、心理素質(zhì)的綜合反映,培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑問難能力是素質(zhì)教育的 需要,是“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)法的一個(gè)著力點(diǎn)。這里并不拘泥于“學(xué)導(dǎo)式”的教學(xué)程序,而是根據(jù)教材編排特點(diǎn)和 認(rèn)知規(guī)律,靈活調(diào)換教學(xué)步驟,將“質(zhì)疑問難”放在“啟導(dǎo)理解”之后,既便于引出其他解法,又有利于根據(jù) 學(xué)生的差異性調(diào)整、補(bǔ)充、修正教學(xué)思路。〕
5.歸納學(xué)法。
(1)引導(dǎo)學(xué)生將例3的第一種解法和改變問題后的第一種解法進(jìn)行比較。異同點(diǎn)在什么地方?為什么除數(shù) 不一樣?
根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)本身的特點(diǎn)——系統(tǒng)性、連貫性,可以知道新知識(shí)是相對(duì)的新知識(shí),它是舊知識(shí)或者說是已知知識(shí)的延伸、發(fā)展或轉(zhuǎn)化過來的,新知識(shí)只是相對(duì)的新知識(shí),與已知知識(shí)有相關(guān)的連接點(diǎn),或是落腳點(diǎn). 另外,作為學(xué)習(xí)的主體,學(xué)生有著學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,以及一定的生活經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)特點(diǎn),這也為這種導(dǎo)入方法創(chuàng)造了條件.
由于是基本的導(dǎo)入方法,教學(xué)中能應(yīng)用的這種導(dǎo)入方法的內(nèi)容比較多,不一一列舉. 我以兩步計(jì)算應(yīng)用題為例列舉說明.
準(zhǔn)備題:列式計(jì)算,說說列式的依據(jù).
(1)食堂每天吃8袋糧食,吃了4天,一共吃了多少袋?
每天吃的袋數(shù) × 吃的天數(shù) = 一共吃的袋數(shù)
8 × 4 = 32(袋)
(2)食堂原有50袋糧食,吃了32袋,還剩多少袋?
原有米的總袋數(shù) - 已吃了的袋數(shù) = 剩下的袋數(shù)
50 - 32 = 18(袋)
計(jì)算反饋后,要求學(xué)生把兩道一步計(jì)算應(yīng)用題合編成一道兩步計(jì)算的應(yīng)用題,分組討論編寫,由于數(shù)量關(guān)系清楚,編寫難度不大,解答也不成問題,但應(yīng)注意中間問題的尋找. 這種導(dǎo)入方法分解了難度,逐個(gè)突破,使學(xué)生完成任務(wù)不再困難. 二、對(duì)比方法的導(dǎo)入
發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,這是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的舉措之一. 通過對(duì)新舊兩類知識(shí)或同一類知識(shí)中兩個(gè)方面相近或相似的揭示,讓學(xué)生從比較中找出差距,找出問題,由此及彼,觸類旁通,這樣不但能使學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的聯(lián)結(jié),牢固掌握知識(shí),還能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,發(fā)展思維,更能教給學(xué)生解題思路,掌握解法的道理.
教學(xué)內(nèi)容有:兩步計(jì)算與三步計(jì)算的計(jì)算題;除數(shù)是一位數(shù)和除數(shù)是兩位數(shù)的除法豎式計(jì)算;除法、分?jǐn)?shù)與比三者之間的各自性質(zhì);等等. 這里仍以兩步計(jì)算應(yīng)用題為例.
投影出示8個(gè)蘋果,梨一袋,求蘋果和梨一共有( )個(gè). 根據(jù)投影討論下列問題:
(1)求蘋果和梨一共有多少個(gè),能不能直接進(jìn)行計(jì)算,為什么?
(2)如果用一步計(jì)算,要補(bǔ)充什么條件?
(3)如果用兩步計(jì)算,要補(bǔ)充什么條件?
(4)你認(rèn)為“梨的個(gè)數(shù)和蘋果的個(gè)數(shù)之間的關(guān)系”可以怎樣表示?
學(xué)生利用已有知識(shí)討論得出“梨的個(gè)數(shù) + 蘋果的個(gè)數(shù) = 一共的個(gè)數(shù)”. 要求用一步計(jì)算,梨的個(gè)數(shù)已知就可以解決問題;通過比較得出要求用兩步計(jì)算時(shí),梨的個(gè)數(shù)應(yīng)未知,應(yīng)告知梨的個(gè)數(shù)與蘋果之間的關(guān)系;通過一步計(jì)算與兩步計(jì)算的比較進(jìn)一步得出“梨的個(gè)數(shù)”與“蘋果的個(gè)數(shù)”可以是“和差關(guān)系”也可以是“倍數(shù)關(guān)系”.
根據(jù)上述條件關(guān)系補(bǔ)充條件,就成一題兩步計(jì)算應(yīng)用題. 三、從實(shí)際生活問題導(dǎo)入
由于數(shù)學(xué)問題起源于實(shí)際生活,同時(shí)又為解決實(shí)際生活問題而產(chǎn)生. 學(xué)生對(duì)身邊的問題比較熟悉,那么在導(dǎo)課中利用身邊的實(shí)際問題,既能幫助學(xué)生解決了身邊問題,又能掌握數(shù)學(xué)知識(shí);既培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,養(yǎng)成了理論聯(lián)系實(shí)際的思考方法,同時(shí)還發(fā)展了學(xué)生的思維.
對(duì)整數(shù)退位減法、重量單位千克的認(rèn)識(shí)、體積等等內(nèi)容可應(yīng)用這種導(dǎo)入方法. 現(xiàn)以比的意義給大家介紹:
(1)出示日常生活中常見的信息:爸爸年齡38周歲,兒子年齡13周歲. 你從中可知道哪些問題?年齡和年齡差、倍數(shù)、分率關(guān)系,商的問題等. 如:
(2)3支圓珠筆6元錢,每支幾元? 6 ÷ 3 = 2(元)
(3)李平5天看書100頁,每天看幾頁?100 ÷ 5 = 20(頁)
教師小結(jié):上面幾組除法算式還可用另外一種方法述說,如:
上述內(nèi)容是學(xué)生實(shí)際生活中經(jīng)常遇見的,而抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)用這些具體知識(shí)來幫助解決,就顯得容易多了,學(xué)生也會(huì)樂學(xué),愛學(xué).
四、從培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣導(dǎo)入
興趣導(dǎo)入能激發(fā)學(xué)生求知的欲望,激勵(lì)學(xué)生勇于探索,提高學(xué)生的思維能力. 要讓學(xué)生愛數(shù)學(xué),喜歡數(shù)學(xué),首先要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)感興趣. 可以根據(jù)學(xué)生的好奇心,精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)結(jié)構(gòu),讓學(xué)生充分展示自己的才能,讓學(xué)生有突破,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神.
這種導(dǎo)入可選擇的內(nèi)容有:周長(zhǎng)的計(jì)算、面積的計(jì)算,等等. 這里以比的基本性質(zhì)為例.
出示■ = ( ),要求是:盡量多填,并能說出根據(jù);選出你認(rèn)為最有創(chuàng)意的答案.
反饋,經(jīng)老師歸納后如下:
【關(guān)鍵詞】 單調(diào)性; 次數(shù); 儒歇定理
中圖分類號(hào):O174.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2016)01(a)-0000-00
高等數(shù)學(xué)是本科生的公共基礎(chǔ)課程,既為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ),也有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力、邏輯推理能力。為了提高學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的效率,教師需要在以后的教學(xué)中啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性與主觀能動(dòng)性,開闊學(xué)生的思維與視野。下面用一些例子來說明一點(diǎn)這方面的體會(huì)。在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)中,我們知道大家經(jīng)常利用介值定理判斷實(shí)函數(shù)在某些區(qū)間有沒有實(shí)根,但是通常比較難以確定根的個(gè)數(shù)。本文根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)及實(shí)函數(shù)與解析函數(shù)的關(guān)系,結(jié)合自己的長(zhǎng)期的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),給出三種簡(jiǎn)單實(shí)用的方法來確定解的個(gè)數(shù)或方程根的個(gè)數(shù)。
一 利用函數(shù)的單調(diào)性判斷函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)
定理1 如果函數(shù) 在閉區(qū)間 連續(xù)單調(diào)且 ,則 在 內(nèi)有且僅有一個(gè)零點(diǎn)。
證明(略)。
根據(jù)上述討論得知 至少有四個(gè)零點(diǎn),由于 是五次多項(xiàng)式,則 是四次多項(xiàng)式,因此 最多有四個(gè)零點(diǎn),于是由定理 3知 有且僅有四個(gè)零。
三 利用儒歇定理判斷函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)
定理 3 假設(shè)
(1) 與 在簡(jiǎn)單閉圍道 上及其內(nèi)部均是解析的;
(2) 在圍道 上每點(diǎn)均有 ,
則函數(shù) 與 在圍道 內(nèi)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)相同(零點(diǎn)按重?cái)?shù)計(jì))。
證明(見[4,5,6])。
由儒歇定理可知, 利用一些簡(jiǎn)單的解析函數(shù)可以判斷比較復(fù)雜的解析函數(shù)在某區(qū)域的零點(diǎn)個(gè)數(shù)。
由儒歇定理, 與 在 內(nèi)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是相同的。由于 在單位圓內(nèi)顯然有一個(gè)零點(diǎn),所以 在單位圓內(nèi)也有一個(gè)零點(diǎn)。因此原方程有一個(gè)根。
我們根據(jù)實(shí)函數(shù)與解析函數(shù)的關(guān)系與性質(zhì). 也可以利用儒歇定理來考慮某些實(shí)函數(shù)根的個(gè)數(shù)問題。
由儒歇定理, 與 在 內(nèi)部的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是相同的。由于 在單位圓內(nèi)內(nèi)按重?cái)?shù)計(jì)算有2 個(gè)零點(diǎn),所以 在單位圓內(nèi)也有兩個(gè)零點(diǎn)。因此 在 內(nèi)有且僅有兩個(gè)零點(diǎn)。
說明: 對(duì)于某些實(shí)變函數(shù), 由介值定理可判斷在給定的區(qū)間根的最少個(gè)數(shù). 再結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性、微分中值定理與系數(shù)以及復(fù)變函數(shù)中的儒歇定理, 可以確定在給定區(qū)間根的具體個(gè)數(shù)。每一門學(xué)科都有規(guī)律,這種規(guī)律需要總結(jié)與歸納。找到這些規(guī)律與學(xué)習(xí)方法,發(fā)揮主觀能動(dòng)性,學(xué)好高等數(shù)學(xué)就不難了。
參 考 文 獻(xiàn)
[ 1] 同濟(jì)大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系,高等數(shù)學(xué)[M], 北京: 高等教育出版社, 2007.
[ 2] 陳紀(jì)修, 淤崇華, 金路. 數(shù)學(xué)分析(上冊(cè))[M], 北京: 高等教育出版社, 1999..
[ 3] 劉玉璉, 傅沛仁, 等. 數(shù)學(xué)分析講義[M] 4 版, 北京: 高等教育出版社, 2003.
[ 4] 譚小江, 伍勝健, 復(fù)變函數(shù)簡(jiǎn)明教程[M],北京: 北京大學(xué)出版社, 2006.
[ 5] 張錦豪, 邱維元, 復(fù)變函數(shù)論[M], 北京: 高等教育出版社, 2001.
[ 6] 龔晟, 簡(jiǎn)明復(fù)分析[M], 北京: 北京大學(xué)出版社, 1996.
On the zeros of real function
three discriminant method
Department of Applied Mathematics, College of Science,
Hunan Agricultural University, ChangSha 410128, China
一、引言
近年來,移動(dòng)通信技術(shù)可謂是發(fā)展迅猛,然而通訊信號(hào)的發(fā)出與接收需要基站的接力中轉(zhuǎn). 不僅如此,雷達(dá)、衛(wèi)星等等的通訊工具都有一本文由收集整理定的信號(hào)接收范圍,而其昂貴的造價(jià)容不得其過多的采用. 如何用最少數(shù)量的中轉(zhuǎn)基站保證信號(hào)質(zhì)量和覆蓋率是值得研究的問題.
上述實(shí)際問題可通過解決下述數(shù)學(xué)問題來解決,即:設(shè)ω是一半徑為r的大圓,用n個(gè)半徑為r的小圓ω1,ω2,…,ωn(n是正整數(shù))完全覆蓋大圓ω,即 .對(duì)于不同的r和確定的r試確定n的最小值(即小圓的最小個(gè)數(shù)).
1.基站選址的理論分析
(1)基于抽屜原理的等分圓周法(適用于n=2,3,4)
小圓個(gè)數(shù)較少時(shí),情況相對(duì)簡(jiǎn)單,我們可以用根據(jù)抽屜原理來解決這個(gè)問題。為方便起見,我們令大圓ω的半徑為1,先討論在n一定的情況,r的最小值.
根據(jù)文獻(xiàn)《用小圓覆蓋大圓》,加以作圖1、圖2說明,我們?nèi)菀椎玫剑涸趎=2,3,4時(shí),最小半徑分別為r2=1,
現(xiàn)已求出給定一大圓半徑,分別用2,3,4個(gè)小圓覆蓋大圓時(shí)的最小小圓半徑. 這與我們一開始提出的求給定一大圓半徑,用已知半徑的小圓覆蓋大圓時(shí)的小圓的最小個(gè)數(shù)等價(jià). 不妨設(shè)小圓的半徑為1,大圓的半徑為r,記此時(shí)所需要小圓的最小個(gè)數(shù)是f(r)(它是r的函數(shù)). 則根據(jù)上面的討論,我們有:
但是此方法不能推廣到n≥5時(shí),原因是當(dāng)n≥5時(shí),按照上述方法求出的半徑為 的小圓不能覆蓋大圓的全部,例如n=5,時(shí),有圖3所示的結(jié)果,而其最優(yōu)方案應(yīng)該如圖4,它的最優(yōu)性也在1983年時(shí)被károly bezdek證明. 其證明過程繁雜,并且小圓的半徑r很難求出,但是我們可以知道它的半徑范圍為:
對(duì)于n≥5的情形一般很難討論,于是我們下面提出用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)法來確定小圓的最小半徑。
2.基于monte carlo法的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)法
首先我們研究覆蓋面積的統(tǒng)計(jì)分布,令大圓
小圓的圓心o1,…,om,相互獨(dú)立且服從二維正態(tài)分布:
式(3)中的σ12,…,σm2為方差,i2為r2的單位矩陣. 令s表示大圓ω被m個(gè)隨機(jī)小圓覆蓋的陰影面積. 這個(gè)陰影部分的面積s就是我們要研究的對(duì)象. 當(dāng)?shù)臄?shù)目在增加時(shí),利用統(tǒng)計(jì)中的monte carlo方法,可得s的近似分布。
接下來,我們用數(shù)論的方法來進(jìn)行這一問題的隨機(jī)模擬。
首先在大圓ω上構(gòu)造一個(gè)nt網(wǎng),并假設(shè)該網(wǎng)由n個(gè)點(diǎn)組成,且這些點(diǎn)在大圓上均勻分布. 若其中有m個(gè)點(diǎn)被小圓隨機(jī)圓覆蓋,則s的面積可以用:
來估計(jì).
最后我們參考汪文俊等人的基于monte carlo法的思想求小圓最小半徑的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)法。
理論上,用5000次隨機(jī)模擬就包含所有的情況似乎不夠嚴(yán)謹(jǐn). 故我們?cè)谶@里引入 的置信區(qū)間. 這里假設(shè)顯著性水平α=0.05,即置信度為95%.
假設(shè)樣本yk代表模擬計(jì)算得到的一系列可靠度值,將yk從小到大排得:
與第一部分類似地,當(dāng)小圓的半徑為1,大圓的半徑為r時(shí),此時(shí)所需要小圓的最小個(gè)數(shù):
現(xiàn)以“四川省2013年小學(xué)數(shù)學(xué)青年教師優(yōu)質(zhì)課觀摩活動(dòng)”榮獲一等獎(jiǎng)的自流井區(qū)塘坎上小學(xué)黃際老師執(zhí)教的“長(zhǎng)方體和正方體的體積計(jì)算”一課為例進(jìn)行分析。
一、問題引入時(shí)感悟“再創(chuàng)造”的思想
【片段一】
師:同學(xué)們,喜歡玩積木嗎?
生:喜歡。
教師課件出示:1cm3的正方體積木搭成的2個(gè)長(zhǎng)方體和一個(gè)不規(guī)則的立體圖形。
師:老師用這種體積為1cm3的正方體積木搭成的圖形,你知道它們的體積是多少嗎?
教師和學(xué)生一起回顧舊知:要想知道一個(gè)物體的體積是多少,就看它含有多少個(gè)單位體積。
師:要知道這個(gè)長(zhǎng)方體橡皮泥的體積(課件出示一個(gè)長(zhǎng)方體橡皮泥),你有什么辦法?
生1:將橡皮泥切成1cm3的正方體,數(shù)數(shù)有幾個(gè)正方體就知道它的體積了。
生2:把長(zhǎng)方體沉入裝有水的燒杯里,水上漲的體積就是它的體積。
師:如果要知道一個(gè)長(zhǎng)方體粉筆盒或一摞作業(yè)本的體積,怎么辦?
生:可以用算的方法。
師:為什么?
生:因?yàn)榉酃P盒和作業(yè)本切碎或者到浸沒到水中以后就弄壞了,用計(jì)算的方法就不會(huì)弄壞,而且還更簡(jiǎn)便,不用去切或浸沒。
師:很好,你真不錯(cuò)!知道解決問題要契合實(shí)際,找簡(jiǎn)便,適用的好方法。你們也會(huì)這樣嗎?
師:看來用“切”和“浸沒”這兩種方法求長(zhǎng)方體的體積都有一定的局限。這里我們得用一種既不損壞長(zhǎng)方體,還能簡(jiǎn)便求出長(zhǎng)方體體積的方法――計(jì)算??稍鯓铀隳??
【導(dǎo)引一】在問題引入中,我們不難看出老師在從學(xué)生熟悉的搭積木出發(fā),喚起學(xué)生已有知識(shí)和活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),溝通新舊知識(shí)的鏈接點(diǎn),在放手讓學(xué)生想辦法求長(zhǎng)方體的體積。橡皮泥是一個(gè)可切,可浸沒的長(zhǎng)方體,學(xué)生利用已有的認(rèn)知基礎(chǔ)“要想知道一個(gè)物體的體積是多少,就看它里面含有多少個(gè)單位體積”易于解決,但不能切、不能浸沒于水中的粉筆盒和作業(yè)本,怎樣求出其體積?
這種情形對(duì)學(xué)生來講是一種挑戰(zhàn),能很好地激發(fā)學(xué)生探索新方法的欲望。同時(shí),我們應(yīng)該看到教師在這個(gè)過程中,讓學(xué)生充分體驗(yàn)和感悟了解決問題要聯(lián)系實(shí)際,要在已有經(jīng)驗(yàn)和方法的基礎(chǔ)上改進(jìn)和研究新方法的“再創(chuàng)造”的基本數(shù)學(xué)思想。
二、探究過程中感悟“建模”的思想
【片段二】
師:現(xiàn)在一起來探究長(zhǎng)方體體積計(jì)算方法。同桌合作,用12個(gè)1cm3的正方體擺出一個(gè)長(zhǎng)方體,并把相關(guān)數(shù)據(jù)記錄于下表中。
學(xué)生交流分享了6種不同的擺法,教師根據(jù)學(xué)生交流的情況將相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄于上表中。
師:現(xiàn)在仔細(xì)觀察這個(gè)表,你有什么發(fā)現(xiàn)?
生1:我發(fā)現(xiàn)每排的排數(shù)、個(gè)數(shù)和層數(shù)有不同的擺法,但是擺出的長(zhǎng)方體體積都是12cm3。
生2:因?yàn)橛玫?cm3的正方體總個(gè)數(shù)都是12個(gè),所以無論怎么擺,擺出的長(zhǎng)方體體積都是12cm3。
生3:我發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)方體的體積=長(zhǎng)×寬×高。
生4:我發(fā)現(xiàn)每個(gè)長(zhǎng)方體每排個(gè)數(shù)、排數(shù)、層數(shù)相乘,都等于長(zhǎng)方體的體積。
師:是嗎?(課件出示用1cm3的正方體擺出的3×2×2形狀的長(zhǎng)方體)以這個(gè)長(zhǎng)方體為例,請(qǐng)你說給大家聽聽。
生:這個(gè)長(zhǎng)方體每排個(gè)數(shù)是3,2排,2層。一層3乘2,用了6個(gè)小正方體;兩層,6乘2,用了12小正方體。所以正方體的總個(gè)數(shù)是12,這個(gè)長(zhǎng)方體的體積就是12立方厘米。因此,每排的個(gè)數(shù)乘排數(shù)再乘層數(shù),等于長(zhǎng)方體的體積。
師:前面有同學(xué)說“長(zhǎng)方體的體積等于長(zhǎng)乘寬乘高”,怎樣想的?請(qǐng)說一說。
生:每排的個(gè)數(shù)乘排數(shù)再乘層數(shù),等于正方體的總個(gè)數(shù),正方體的總個(gè)數(shù)就是長(zhǎng)方體的體積。這里,每排個(gè)數(shù)相當(dāng)于擺出的長(zhǎng)方體的長(zhǎng),排數(shù)相當(dāng)于寬,層數(shù)相當(dāng)于高。所以,長(zhǎng)乘寬乘高等于長(zhǎng)方體的體積。
師:我還不太明白,誰能結(jié)合這個(gè)長(zhǎng)方體再說一說。
生:這個(gè)長(zhǎng)方體每排個(gè)數(shù)相當(dāng)于它的長(zhǎng),排數(shù)相當(dāng)于寬,層數(shù)相當(dāng)于高,每排個(gè)數(shù)、排數(shù)、層數(shù)相乘等于正方體的總個(gè)數(shù),也就是長(zhǎng)方體的體積。所以長(zhǎng)方體的體積=長(zhǎng)×寬×高。
師:這個(gè)每排個(gè)數(shù)是3個(gè),排數(shù)是2排,層數(shù)是2層的長(zhǎng)方體,它的長(zhǎng)、寬、高各是多少?
生:長(zhǎng)是3cm,寬是2cm,高是2cm。
師:為什么?。
生:因一個(gè)正方體的棱長(zhǎng)是1cm,每排3個(gè),長(zhǎng)就是3個(gè)1cm,也就是3cm。排數(shù)是2排,寬就是兩個(gè)1cm,也就是2cm,層數(shù)是2層,高就是2cm。
師:那么它的長(zhǎng)乘寬乘高等于?
生:3乘2乘2等于12cm3。
師:與這個(gè)長(zhǎng)方體體積――?
生:相等。
師:這么說你們都發(fā)現(xiàn)了:長(zhǎng)方體的體積=長(zhǎng)×寬×高?
【導(dǎo)引二】在這個(gè)探究過程中,學(xué)生通過同桌合作產(chǎn)生多種擺法,并借助實(shí)物和多媒體課件,交流、觀察、比較、分析,活躍了思維,達(dá)到了對(duì)每排個(gè)數(shù)、排數(shù)、層數(shù)與正方體總個(gè)數(shù)的直觀理解;溝通了每排個(gè)數(shù)、排數(shù)、層數(shù)、正方體總個(gè)數(shù)與擺出的長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬、高、長(zhǎng)方體體積之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
這個(gè)過程在數(shù)學(xué)上稱為建模過程。學(xué)生通過拼擺和對(duì)比,將拼擺中的每排數(shù)、排數(shù)和層數(shù)與長(zhǎng)方體的長(zhǎng)寬高進(jìn)行對(duì)應(yīng)比較,將信息整理與思維聚焦融合起來,使學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)成果逐步歸納提煉為一個(gè)數(shù)學(xué)模型,即“長(zhǎng)方體的體積=長(zhǎng)×寬×高”。
【片段三】
師:同學(xué)們通過對(duì)“用12個(gè)1cm3的正方體擺出一個(gè)長(zhǎng)方體”進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)這些長(zhǎng)方體的體積等于長(zhǎng)乘寬乘高的積。其它長(zhǎng)方體的體積也等于長(zhǎng)乘寬乘高的積嗎?猜一猜。
生:我猜想其它長(zhǎng)方體的體積也等于長(zhǎng)乘寬乘高的積。
師:猜想的結(jié)果是否正確,是需要驗(yàn)證的。你們能驗(yàn)證嗎?誰知道怎么驗(yàn)證?
生:我們用不同個(gè)數(shù)的正方體任意擺出一個(gè)長(zhǎng)方體,看它的體積與長(zhǎng)乘寬乘高的積是否相等來驗(yàn)證。
師:好主意。那就分小組合作驗(yàn)證吧。
師:用若干個(gè)1cm3的正方體任意擺出一個(gè)長(zhǎng)方體,看它的體積與長(zhǎng)乘寬乘高的積是否相等。把你們驗(yàn)證過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄于下表中。
學(xué)生小組合作驗(yàn)證,然后向全班匯報(bào)。最后得出結(jié)論:長(zhǎng)方體的體積=長(zhǎng)×寬×高。
師:你們中有擺出的長(zhǎng)方體體積與長(zhǎng)乘寬乘高的積不相等的嗎?
生:沒有。
師:這下我們是用不同個(gè)數(shù)的1cm3的正方體任意擺出一個(gè)長(zhǎng)方體,它的體積都等于長(zhǎng)乘寬乘高的積了,那我們是不是可以說所有長(zhǎng)方體的體積都等于長(zhǎng)乘寬乘高的積呢?
生:可以。
【導(dǎo)引三】通過學(xué)生對(duì)“其它長(zhǎng)方體的體積也等于長(zhǎng)乘寬乘高的積嗎”這個(gè)問題的研究,放飛了學(xué)生的思維。學(xué)生大膽猜想,分組探究,舉例驗(yàn)證了“長(zhǎng)方體體積=長(zhǎng)×寬×高”。
這個(gè)研究過程就叫做數(shù)學(xué)模型的推廣。因?yàn)槲覀兺ㄟ^一個(gè)或幾個(gè)例子得到的結(jié)論,在數(shù)學(xué)上叫做不完全歸納法。這樣得出的數(shù)學(xué)模型的可靠性值得懷疑。因此,教師通過組織學(xué)生進(jìn)行任意舉例驗(yàn)證,再度實(shí)施研究,進(jìn)一步解釋了本數(shù)學(xué)模型的正確性和合理性。雖然我們現(xiàn)在的解釋還是處于低級(jí)階段,但是給學(xué)生提供了深入進(jìn)行數(shù)學(xué)研究的思路,就是不斷地將已經(jīng)形成的初步數(shù)學(xué)模型進(jìn)行推廣驗(yàn)證的思想方法。
三、討論交流中感悟“演繹”的思想
【片段四】
師:每個(gè)小組舉了2個(gè)例子,全班一共才舉了10幾個(gè)例子,驗(yàn)證了“長(zhǎng)方體體積=長(zhǎng)×寬×高”,其中還有些例子是重復(fù)的。就能說明所有長(zhǎng)方體的體積都等于長(zhǎng)乘寬乘高嗎?
生:不能,但我們還可以繼續(xù)舉出很多這樣的例子來驗(yàn)證。
師:就這樣一直舉下去?能舉完嗎?你打算怎么舉例?
學(xué)生思考交流討論形成共識(shí):例子很多,舉不完,但為了不重復(fù)和遺漏,要按照一定的順序――從小到大的舉例驗(yàn)證。
師:這個(gè)辦法不錯(cuò),很好!我們就用這個(gè)方法一起來驗(yàn)證:
師:就從第四組已經(jīng)驗(yàn)證的這個(gè)長(zhǎng)方體起,(課件展示長(zhǎng)是5cm、寬2cm、高1cm的長(zhǎng)方體。)由小變大依次進(jìn)行驗(yàn)證。
師:這個(gè)長(zhǎng)方體我們讓它的長(zhǎng)、寬不變,只讓它的高變化。向高的方向增加一層(課件展示相應(yīng)的長(zhǎng)方體),看看現(xiàn)在這個(gè)長(zhǎng)方體的情況。
生:這個(gè)長(zhǎng)方體中1cm3正方體總個(gè)數(shù)是20個(gè),它的體積就是20cm3,它的長(zhǎng)、寬沒有變化,所以長(zhǎng)是5cm、寬2cm;這個(gè)長(zhǎng)方體加高了一層的,也就是高增加了1cm,所以高變?yōu)榱?cm變。這樣,長(zhǎng)乘寬乘高就是5乘2乘2等于20cm3。
師:這說明什么?
生:說明現(xiàn)在這個(gè)長(zhǎng)方體的體積也等于長(zhǎng)乘寬乘高的積。
師:好!如果長(zhǎng)、寬繼續(xù)保持不變,高再增加一層呢?
學(xué)生驗(yàn)證得出:高再增加一層得到的長(zhǎng)方體的體積也等于它的長(zhǎng)乘寬乘高的積。
師:那如果照這樣依次增加到第四層,五層、六層、七層、八層、九層、十層能驗(yàn)證嗎?試試看。
有學(xué)生通過計(jì)算驗(yàn)證,有學(xué)生借助課件,觀察計(jì)算比較發(fā)現(xiàn):長(zhǎng)方體增加一層,他的體積就增加10cm3,高增加1cm,長(zhǎng)乘寬乘高的積也增加10cm3于是驗(yàn)證了“長(zhǎng)方體的體積=長(zhǎng)×寬×高。”
師:不錯(cuò)!居然在驗(yàn)證過程中,還找到了他們的變化規(guī)律,利用這個(gè)變化規(guī)律來驗(yàn)證,就省事多了,你們真聰明!照這樣依次增加到一百層、一千層,一萬層……還能驗(yàn)證嗎?閉眼,想像思考一下。
生:能驗(yàn)證。只要能擺出來,就都可以驗(yàn)證。
師:那我們現(xiàn)在還有必要再一一計(jì)算驗(yàn)證下去嗎?為什么?
通過討論,大家認(rèn)為,不論那種情況我們都有驗(yàn)證,現(xiàn)在可以說所有的長(zhǎng)方體的體積都能用長(zhǎng)乘寬乘高來計(jì)算了。接著,教師和學(xué)生一起總結(jié),并板書:“發(fā)現(xiàn)―猜想―驗(yàn)證―結(jié)果”。
【導(dǎo)引四】在這個(gè)交流討論和共同驗(yàn)證的過程中,老師用“其中還有些例子是重復(fù)的。就能說明所有長(zhǎng)方體的體積都等于長(zhǎng)乘寬乘高嗎?”“就這樣一直舉下去?能舉完嗎?”這樣的問題,讓學(xué)生在討論交流的過程中,認(rèn)識(shí)到前面的擺長(zhǎng)方體進(jìn)行的舉例驗(yàn)證,雖然打破了總體積12cm3的局限,但自己在舉例時(shí),思維是無序的,信息是有限的。同時(shí),老師這樣的追問,把問題步步引向深入,把學(xué)生置于不能不去、不得不去解決的問題情境中,促使學(xué)生的思考不斷深入。進(jìn)而想出了在一個(gè)長(zhǎng)方體的基礎(chǔ)上由小到大依次添加一層,也就是長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬不變的情況下,高依次增加一個(gè)單位長(zhǎng)度,來驗(yàn)證所發(fā)現(xiàn)的“長(zhǎng)方體的體積=長(zhǎng)×寬×高”。
知識(shí)與技能:理解并掌握乘法分配律的意義,會(huì)用字母表示乘法分配律。
過程與方法:經(jīng)歷計(jì)算、對(duì)比、發(fā)現(xiàn),歸納總結(jié)乘法分配律的探索過程。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)來源于生活,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作、勇于探索的精神。
【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】
重點(diǎn):理解和掌握乘法分配律的意義。
難點(diǎn):揭示乘法分配律的特點(diǎn)。
【教法與學(xué)法】
教法:引導(dǎo)——發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法。
學(xué)法:獨(dú)立思考、分組討論、團(tuán)結(jié)合作。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
教學(xué)掛圖。
【教學(xué)過程】
一、復(fù)習(xí)準(zhǔn)備
讓學(xué)生口頭復(fù)述乘法交換律和乘法結(jié)合律,并回答下列各題:
17×25=25×( )
49×35=( )×49
a×b=b×( )
39×2×35=39×(×)
40×(15×38)=(40×)×38
(a×b)×c=a×(×)
師:前面我們經(jīng)過計(jì)算、分析、比較,發(fā)現(xiàn)了乘法交換律和乘法結(jié)合律,這節(jié)課我們繼續(xù)探索乘法還有什么定律。
二、探索新知
1.設(shè)置情境,提出問題
師:每年3月12日是“植樹節(jié)”,很多同學(xué)參加了植樹活動(dòng),讓我們看看同學(xué)們積極植樹的場(chǎng)面。
出示植樹主題圖,讓學(xué)生觀察并找出已知的條件。經(jīng)過學(xué)生仔細(xì)地觀察、尋找、整理,發(fā)現(xiàn)已知條件:一共有25個(gè)小組參加植樹活動(dòng),每組有4名同學(xué)負(fù)責(zé)挖坑、種樹,有2名同學(xué)負(fù)責(zé)抬水、澆樹。
讓學(xué)生根據(jù)已知的條件提出一些數(shù)學(xué)問題,師生共同解決。這時(shí),有學(xué)生提出:一共有多少名學(xué)生參加了這次植樹活動(dòng)?
(1) 教師先組織學(xué)生獨(dú)立思考,再分小組議一議:先算什么,再算什么?
經(jīng)過學(xué)生的思考、討論、分析,讓各小組選派代表匯報(bào)本組的解答方法。
方法一:先求每組的人數(shù),再求總?cè)藬?shù)。
(4+2)×25=6×25 =150(人)。
方法二:先分別求出負(fù)責(zé)挖坑、種樹和抬水、澆樹的人數(shù),再求總?cè)藬?shù)。
4×25+2×25 =100+50=150(人)。
(2) 教師引導(dǎo)學(xué)生比較、區(qū)別這兩種方法的異同之處。
解題思路不同、列算式不同,但是最后計(jì)算結(jié)果是相等的,所以(4+2)×25=4×25+2×25。
思考題:25×(4+2)25×4+25×2,應(yīng)該填什么符號(hào)。
(3) 歸納總結(jié)定律。
師:從上面的等式中你能判斷出是不是類似的算式都有這樣相等的關(guān)系呢?
組織學(xué)生在小組內(nèi)交流、討論、合作,并讓學(xué)生仿照上面的例子舉一些類似的算式,并算一算,再進(jìn)行檢驗(yàn)。
(15+13)×4=15×4+13×4;
(7+3)×12=7×12+3×12;
(21+37)×13=21×13+37×13。
教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)乘法分配律。在(4+2)×25=4×25+2×25等式中,左邊算式的運(yùn)算順序:先求和,再求積;右邊算式的運(yùn)算順序:先求積,在求和。
師生共同歸納等式的特點(diǎn):“先求和,再求積”=“先求積,再求和”。
小結(jié):兩個(gè)數(shù)的和與一個(gè)數(shù)相乘,可以先把它們與這個(gè)數(shù)分別相乘,再相加。這叫做乘法分配律。
師:如何簡(jiǎn)便地表示乘法分配律呢?a×(b+c)和a×b+a×c相等嗎?
(4)比較區(qū)別乘法分配律與結(jié)合律的不同點(diǎn)。
師:乘法分配律和結(jié)合律一樣嗎?
組織學(xué)生在小組中討論、比較,然后以小組為單位選派代表發(fā)表各小組的意見,并相互交流。學(xué)生得出結(jié)論:乘法結(jié)合律是三個(gè)數(shù)相乘,而乘法分配律是兩個(gè)數(shù)的和同一個(gè)數(shù)相乘。
三、課堂練習(xí)反饋
1.完成課本第36頁“做一做”。
下面哪個(gè)算式是正確的?正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。
56×(19+28)=56×19+28 ( )
32×(7×3)=32×7+32×3 ( )
64×64+36×64=(64+36)×64 ( )
先組織學(xué)生讀題,弄清楚題意再思考,然后在小組內(nèi)相互討論交流。
2.完成課本38頁練習(xí)第7題。
下面每組算式的得數(shù)是否相等?如果相等,選擇其中一個(gè)算出來。
(1)25×(200+4);25×200+25×4。
(2)35×201;35×200+35。
(3)265×105-265×5;265×(105-5)。
(4)25×11×4;11×(25×4)。
組織學(xué)生在小組中討論,加深學(xué)生對(duì)乘法分配律的理解。
四、課堂小節(jié)
讓學(xué)生說一說這節(jié)課的收獲。
五、課后作業(yè)
1.不計(jì)算,把下面得數(shù)相等的式子用線連起來。
59×29+59×71 48×5-18×5
57×(20-18) (28+72)×25
28×25+72×25 57×20-57×18
(48-18) ×5 59×(29+71)
2.填一填。
134×4+134×6=×(+)
4×a+a×5=(+)×
(45+55)×72=×+×
【教學(xué)反思】
[關(guān)鍵詞]小學(xué)數(shù)學(xué) 新穎 生動(dòng) 倒數(shù) 賞析
[中圖分類號(hào)] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-9068(2015)35-032
教學(xué)片斷一:
師:學(xué)數(shù)學(xué)就得和數(shù)打交道。通過幾年的學(xué)習(xí),同學(xué)們已學(xué)過了很多的數(shù),最先學(xué)習(xí)的是――
生:自然數(shù),也就是后來的整數(shù)。
師:后來我們又一起學(xué)習(xí)了――
生:分?jǐn)?shù)、小數(shù)。
師:不錯(cuò)。今天學(xué)習(xí)的知識(shí)也跟數(shù)有關(guān),但又有別于前面學(xué)過的數(shù),因?yàn)樗那懊孢€有一個(gè)字――倒。今天這堂課,我們就一起來“認(rèn)識(shí)倒數(shù)”。(板書課題)
師:老師想請(qǐng)同學(xué)們先猜想一下,倒數(shù)是什么樣的?
生1:倒數(shù)會(huì)不會(huì)就是把數(shù)倒過來?
生2:倒數(shù)是不是指倒了以后的數(shù)?
生3:是不是所有的數(shù)都有倒數(shù)?
師:對(duì)于什么是倒數(shù),同學(xué)們表達(dá)了自己真實(shí)的想法,但作為一個(gè)概念,正確的定義顯然只有一種。所以,你覺得今天這堂課我們要解決的第一個(gè)問題應(yīng)該是什么?
生4:什么是倒數(shù)?(板書:是什么?)
師:除此之外,同學(xué)們還想了解些什么?
生5:我想知道學(xué)習(xí)倒數(shù)有什么用。(板書:用在哪?)
生6:我想知道怎樣求倒數(shù)。(板書:怎樣求?)
師:好,接下來我們就一起來研究、解決同學(xué)們提出的這些問題。
……
[賞析:課始教師提出問題,既是對(duì)學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的回顧,又引導(dǎo)學(xué)生溝通了新舊知識(shí)間的聯(lián)系,并將“是什么”“怎樣求”“用在哪”這些原本高高在上的教學(xué)目標(biāo)在學(xué)習(xí)內(nèi)需的驅(qū)動(dòng)下,巧妙、無痕地轉(zhuǎn)化為學(xué)生急切想了解和解決的問題。同時(shí),教師抓住知識(shí)的特征,站在學(xué)生的角度設(shè)計(jì)問題,整個(gè)過程層層遞進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣,給人以余味無窮之感。]
教學(xué)片斷二:
師:請(qǐng)同學(xué)們打開數(shù)學(xué)課本第36頁找到倒數(shù)的定義,并輕聲地讀一讀。(生讀略)現(xiàn)在誰來說說什么是倒數(shù)?(生答師板書)這句話中有不明白的地方嗎?
生1:我想知道“互為”是什么意思。
師:?jiǎn)柕煤?。誰來說說?
生2:“互為”是指相互的意思,就是指你是我的倒數(shù),我是你的倒數(shù)。
師(多媒體出示):誰能結(jié)合具體的例子來說一說?(生答略)
師(多媒體出示):請(qǐng)同桌相互說說,誰和誰互為倒數(shù)?誰的倒數(shù)是誰?(生答略)
師:學(xué)到現(xiàn)在為止,剛才同學(xué)們提出的第一個(gè)問題解決了嗎?還有其他問題嗎?
師:老師還有一個(gè)問題。倒數(shù)這個(gè)概念的成立其實(shí)是有前提條件的,你發(fā)現(xiàn)了嗎?
生3:要有兩個(gè)數(shù),且它們的乘積是1。
師:不錯(cuò)。兩個(gè)數(shù)的乘積是1,這是倒數(shù)這個(gè)概念成立的前提條件。
……
[賞析:余文森教授針對(duì)教師的講解提出了“三講三不講”原則,即“已經(jīng)會(huì)的不講,自己能學(xué)會(huì)的不講,講了也不會(huì)的不講;講易混、易錯(cuò)、易漏點(diǎn),講想不到、想不深、想不透的,講解決不了的”。上述教學(xué)環(huán)節(jié),教師較好地處理了講與不講的關(guān)系,如在學(xué)生通過自學(xué)對(duì)倒數(shù)的意義有了初步認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題、困惑進(jìn)行探討和交流,深化學(xué)生的認(rèn)識(shí)。教師于無疑處生疑,使學(xué)生深刻理解了倒數(shù)的概念。]
教學(xué)片斷三:
師:請(qǐng)打開作業(yè)紙一,接下來老師想請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)倒數(shù)的意義,自己寫幾個(gè)分?jǐn)?shù)并求出它的倒數(shù),然后同桌兩人一起討論怎樣求一個(gè)數(shù)的倒數(shù)。(學(xué)生討論后交流求倒數(shù)的方法,師板書方法)
師:同學(xué)們已經(jīng)會(huì)求一個(gè)數(shù)的倒數(shù)了,接下來我們進(jìn)行一個(gè)搶答比賽,即老師說一個(gè)分?jǐn)?shù),誰的反應(yīng)快就直接站起來響亮地說出它的倒數(shù)。(師說分?jǐn)?shù),最后兩個(gè)分?jǐn)?shù)分別是2)
師:2的倒數(shù),有的同學(xué)認(rèn)為是2,有的同學(xué)站起來后又坐下去了,出現(xiàn)什么問題了?
生1:2的倒數(shù)不是2,因?yàn)?×2不等于1。
師:倒數(shù)的概念掌握得很清晰。可求一些分?jǐn)?shù)的倒數(shù)只要直接把分子、分母交換位置就行了,這里怎么不行呢?
生2:因?yàn)榍懊娴姆謹(jǐn)?shù)都是真分?jǐn)?shù)和假分?jǐn)?shù),這里是帶分?jǐn)?shù)。
師:?jiǎn)栴}又來了。那么,帶分?jǐn)?shù)的倒數(shù)到底應(yīng)該怎樣求呢?還有,求一個(gè)數(shù)的倒數(shù),這個(gè)數(shù)除了分?jǐn)?shù),整數(shù)可以嗎?小數(shù)呢?那求整數(shù)、小數(shù)的倒數(shù)的方法又是什么呢?(生思考)
師:接下來,我們分組來研究。請(qǐng)同學(xué)們打開作業(yè)紙二,先試著求出幾個(gè)數(shù)的倒數(shù),然后四人小組思考、討論作業(yè)紙中的一個(gè)問題。(學(xué)生完成后討論以下問題:通過舉例研究,我發(fā)現(xiàn)求 的倒數(shù),只要
)
師:這一組同學(xué)研究的是求帶分?jǐn)?shù)的倒數(shù),他們發(fā)現(xiàn)求帶分?jǐn)?shù)的倒數(shù)的方法是――
生3:先把帶分?jǐn)?shù)化成假分?jǐn)?shù),再把分子、分母交換位置。
師:這一組同學(xué)求的是整數(shù)的倒數(shù),他們發(fā)現(xiàn)求整數(shù)的倒數(shù)的方法是――
生4:求一個(gè)整數(shù)的倒數(shù),只要用這個(gè)數(shù)作分母,用1作分子即可。
生5:還可以把整數(shù)看作分母是1的假分?jǐn)?shù),然后把分子、分母交換位置。
師:整數(shù)當(dāng)中有兩個(gè)數(shù)比較特殊,知道是什么數(shù)嗎?它們的倒數(shù)又分別是多少呢?請(qǐng)同時(shí)說明理由。
生6:這兩個(gè)數(shù)分別是1和0,1的倒數(shù)是1,0沒有倒數(shù)。因?yàn)閮蓚€(gè)數(shù)的乘積是1,這是倒數(shù)這個(gè)概念成立的前提,而0乘任何數(shù)都得0,所以0沒有倒數(shù)。
師:由此,求一個(gè)數(shù)的倒數(shù),對(duì)這個(gè)數(shù)還要增加一個(gè)說明,那就是0除外。
師:這個(gè)小組求的是小數(shù)的倒數(shù),他們發(fā)現(xiàn)求小數(shù)的倒數(shù)的方法是――
生7:先把小數(shù)化成分?jǐn)?shù),再把分子、分母交換位置。
生8:我們小組討論后發(fā)現(xiàn)是用1除以這個(gè)小數(shù),也能求出這個(gè)小數(shù)的倒數(shù)。
師:比較這兩種方法,大家有什么想說的嗎?
生9:我覺得這兩種方法都行,涉及具體的題目,哪一種簡(jiǎn)便就用哪一種。
生10:我們認(rèn)為把小數(shù)先化成分?jǐn)?shù)再求出它的倒數(shù),可能更適用于一般情況。比如求0.3的倒數(shù),用1÷0.3的話,它的商是循環(huán)小數(shù),表示起來就比較麻煩,而先化成分?jǐn)?shù)就是 ,它的倒數(shù)是,這樣更簡(jiǎn)便。
師:你的說明有理有據(jù)。所以,求小數(shù)的倒數(shù),我們一般是先把小數(shù)化成分?jǐn)?shù)。
……
[賞析:上述教學(xué)中,教師以板塊的形式組織教學(xué):先求真、假分?jǐn)?shù)的倒數(shù),再求帶分?jǐn)?shù)、整數(shù)、小數(shù)的倒數(shù)。這樣安排,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,使教學(xué)的結(jié)構(gòu)和層次更加清晰。同時(shí),通過搶答游戲,既鞏固了學(xué)生學(xué)習(xí)的新知,又引發(fā)了學(xué)生對(duì)新問題的聚焦,使學(xué)生在活動(dòng)中主動(dòng)建構(gòu)新知。]
一、函數(shù)與方程思想
函數(shù)思想就是用運(yùn)動(dòng)、變化的觀點(diǎn)分析和研究現(xiàn)實(shí)中的數(shù)量關(guān)系,通過問題所提供的數(shù)量特征及關(guān)系建立函數(shù)關(guān)系式,然后運(yùn)用有關(guān)的函數(shù)知識(shí)解決問題.如果問題中的變量關(guān)系可以用解析式表示出來,則可把關(guān)系式看作一個(gè)方程,通過對(duì)方程的分析使問題獲解.
所謂方程的思想,就是突出研究已知量與未知量之間的等量關(guān)系,通過設(shè)未知數(shù)、列方程或方程組,解方程或方程組等步驟,達(dá)到求值目的的解題思路和策略.它是解決各類計(jì)算問題的基本思想,是運(yùn)算能力的基礎(chǔ).函數(shù)與方程思想是中學(xué)數(shù)學(xué)中最常用、最重要的數(shù)學(xué)思想之一.
例1 (山西卷)下圖是由形狀相同的正六邊形和正三角形鑲嵌而成的一組有規(guī)律的圖案,則第n個(gè)圖案中陰影小三角形的個(gè)數(shù)是 .
解析 由圖可知:第一個(gè)圖案有陰影小三角形2個(gè),第二個(gè)圖案有陰影小三角形6個(gè),第三個(gè)圖案有陰影小三角形10個(gè)……則形成數(shù)對(duì)(1,2),(2,6),(3,10)……
設(shè)陰影小三角形的個(gè)數(shù)與圖案的次序之間的關(guān)系為y=kx+b,
將(1,2),(2,6)代入,得k+b=22k+b=6,解得k=4b=-2.
y=4x-2.檢驗(yàn)知(3,10)也符合此表達(dá)式.
陰影小三角形的個(gè)數(shù)與圖案的次序之間的關(guān)系為y=4x-2. 當(dāng)x=n時(shí),y=4n-2.
故第n個(gè)圖案中陰影小三角形的個(gè)數(shù)是4n-2.
二、分類討論思想
在數(shù)學(xué)中,我們常常需要根據(jù)研究對(duì)象性質(zhì)的差異,分各種不同情況予以討論.這種分類討論的方法是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法,同時(shí)也是一種解題策略.
引起分類討論的因素較多,歸納起來主要有以下幾個(gè)方面:
(1)由數(shù)學(xué)概念、性質(zhì)、定理、公式的限制條件引起的討論;
(2)由數(shù)學(xué)變形所需要的限制條件所引起的分類討論;
(3)由于圖形的不確定性引起的討論;
(4)由于題目含有字母而引起的討論.
分類的原則有:①分類中的每一部分是相互獨(dú)立的;②一次分類按一個(gè)標(biāo)準(zhǔn);③分類討論應(yīng)逐級(jí)進(jìn)行.
例2 (湖北襄陽卷)如果關(guān)于x的一元二次方程kx2-■x+1=0有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,那么k的取值范圍是( )
A.k
解析 由題意,根據(jù)一元二次方程二次項(xiàng)系數(shù)不為0的定義知: k≠0;
根據(jù)二次根式被開方數(shù)非負(fù)數(shù)的條件得:2k+1≥0;
根據(jù)方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,得■=2k+1-4k>0.
三者聯(lián)立,解得-■≤k
三、數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)形結(jié)合思想是數(shù)學(xué)中重要的思想方法.所謂數(shù)形結(jié)合就是根據(jù)數(shù)學(xué)問題的題設(shè)和結(jié)論之間的內(nèi)在聯(lián)系,既分析其數(shù)量關(guān)系,又揭示其幾何意義,使數(shù)量關(guān)系和幾何圖形巧妙地結(jié)合起來,并充分地利用這種結(jié)合,探求解決問題的思路,使問題得以解決的思想方法.運(yùn)用這一數(shù)學(xué)思想解題,要熟練掌握一些概念和運(yùn)算的幾何意義及常見圖形中的代數(shù)特征.
例3 (甘肅蘭州卷)二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象如圖1所示,若|ax2+bx+c|=k(k≠0)有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,則k的取值范圍是( )
A. k-3 C. k3
解析 根據(jù)題意得:y=|ax2+bx+c|的圖象如圖2,
所以,若|ax2+bx+c|=k(k≠0)有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,則k>3.故選D.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了二次函數(shù)的圖象,解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意畫出y=|ax2+bx+c|的圖象,然后根據(jù)圖象得出k的取值范圍.
四、整體思想
整體思想,就是在研究和解決有關(guān)數(shù)學(xué)問題時(shí),通過研究問題的整體形式、整體結(jié)構(gòu)、整體特征,從而對(duì)問題進(jìn)行整體處理的解題方法.從整體上去認(rèn)識(shí)問題、思考問題,常常能化繁為簡(jiǎn)、變難為易. 整體思想的主要表現(xiàn)形式有:整體代入、整體加減、整體代換、整體聯(lián)想、整體補(bǔ)形、整體改造等等.
在初中數(shù)學(xué)中的數(shù)與式、方程與不等式、函數(shù)與圖象、幾何與圖形等方面,整體思想都有很好的應(yīng)用,因此,每年的中考中涌現(xiàn)了許多別具創(chuàng)意、獨(dú)特新穎的涉及整體思想的問題,尤其在考查高層次思維能力和創(chuàng)新意識(shí)方面具有獨(dú)特的作用.
例4 (湖南婁底卷)如圖3,正方形MNEF的四個(gè)頂點(diǎn)在直徑為4的大圓上,小圓與正方形各邊都相切,AB與CD是大圓的直徑,ABCD,CDMN,則圖中陰影部分的面積是( )
A. 4π B. 3π C. 2π D. π
解析 ABCD,CDMN,
根據(jù)軸對(duì)稱的性質(zhì),陰影部分的面積恰好為正方形MNEF外接圓面積的■.
正方形MNEF的四個(gè)頂點(diǎn)在直徑為4的大圓上, S陰影=■π×(■)2=π.故選D.
五、轉(zhuǎn)化與化歸思想
所謂轉(zhuǎn)化與化歸思想,就是將待解決的問題和未解決的問題,采取某種策略,轉(zhuǎn)化歸結(jié)為一個(gè)已經(jīng)能解決的問題,或者歸結(jié)為一個(gè)熟知的具有確定解決方法和程序的問題,最終求得原問題的解.
轉(zhuǎn)化與化歸思想的原則:
(1)熟悉已知化原則:將陌生的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題,將未知的問題轉(zhuǎn)化為已知的問題,以便于我們運(yùn)用熟知的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和技巧來解決.
(2)簡(jiǎn)單化原則:將復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單問題,通過簡(jiǎn)單問題的解決思路和方法,獲得對(duì)復(fù)雜問題的解答啟示和思路以達(dá)到解決復(fù)雜問題的目的.
(3)具體原則:化歸方向應(yīng)由抽象到具體.
(4)和諧統(tǒng)一性原則:轉(zhuǎn)化問題的條件或結(jié)論,使其表現(xiàn)形式更符合數(shù)與形內(nèi)部所表示的和諧統(tǒng)一的形式;或者轉(zhuǎn)化命題,使其推演有利于運(yùn)用某種數(shù)學(xué)方法或符合人們的思維規(guī)律.
(5)正難則反的原則:當(dāng)問題正面討論遇到困難時(shí),應(yīng)想到問題的反面;或問題的正面較復(fù)雜時(shí),其反面一般是簡(jiǎn)單的;設(shè)法從問題的反面去探求,使問題獲得解決.
例5 (山東泰安卷)如圖4,AB∥CD,E、F分別為AC、BD的中點(diǎn),若AB=5,CD=3,則EF的長(zhǎng)是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
解析 連接DE并延長(zhǎng)交AB于H,
CD∥AB, ∠C=∠A,∠CDE=∠AHE.
E是AC中點(diǎn), DE=EH. DCE≌HAE(AAS), DE=HE,DC=AH.
F是BD中點(diǎn), EF是DHB的中位線, EF=BH. BH=AB-AH=AB-DC=2,
EF=1. 故選D.
點(diǎn)評(píng) 作輔助線:連接DE并延長(zhǎng)交AB于H,把EF變換成DHB的中位線,使問題易于解決,體現(xiàn)了由未知――已知、綜合――單一的化歸.
例6 (山西卷)如圖5,一次函數(shù)y=(m-1)x-3的圖象分別與x軸、y軸的負(fù)半軸相交于A、B,則m的取值范圍是( )
A. m>1 B. m
一、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,啟迪學(xué)生的思維
興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的直接動(dòng)力,它是求知欲的外在表現(xiàn),它能促進(jìn)學(xué)生積極思考,勇于探索。
人的思維是從具體到抽象,從形象思維向抽象思維轉(zhuǎn)化的。特別是低年級(jí)小學(xué)生的思維帶有明顯的具體性、形象性的特點(diǎn)。因此在教學(xué)過程中首先要堅(jiān)持直觀形象這一原則,即用具體、形象、生動(dòng)的事物充分調(diào)動(dòng)他們的多種感官,讓他們有充分的看一看、摸一摸、聽一聽、說一說的機(jī)會(huì),以豐富深化感知。
以認(rèn)“2”為例,老師先出示實(shí)投:2個(gè)蘋果、2只小鳥、2個(gè)小學(xué)生、2輛汽車,讓學(xué)生數(shù)一數(shù)再讓學(xué)生在桌上擺2根小棒,2個(gè)三角形等具體的實(shí)物來豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。學(xué)生一邊擺圖形,教師一邊提問:“這些東西不一樣,它們的數(shù)量一樣嗎?”從中使學(xué)生得知盡管這些東西各有不同,但數(shù)量都是“2”,可以用數(shù)字“2”來表示,使他們的認(rèn)識(shí)從具體到抽象,并在實(shí)物下面寫“2”。再請(qǐng)學(xué)生講出數(shù)量是“2”的各種各樣?xùn)|西,然后老師又問:“你們看到或聽到‘2'這個(gè)數(shù)時(shí)想到了什么?”他們說,想到人有2只手,2只腳,自行車有兩個(gè)轱轆,吃飯要用2根筷子等等,從而使學(xué)生又從抽象“2”想到實(shí)物,使學(xué)生初步形成"2"的概念。
由于直觀形象的方法適應(yīng)了學(xué)生的思維特點(diǎn),喚起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,因而比較好地解決了低年級(jí)學(xué)生理解力差與教學(xué)概念抽象的矛盾,使學(xué)生沿著實(shí)物--表象--抽象的順序加深了對(duì)概念的理解。
二、運(yùn)用類比方法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維
1.運(yùn)用比較辨別,啟迪學(xué)生思維想象
如在教學(xué)了數(shù)的整除的知識(shí)后,我出示了這樣一道例題:“一個(gè)大于10的數(shù),被6除余4,被8除余2,被9除余1,這個(gè)數(shù)最小是幾?”應(yīng)該說這道題是有一定的難度的,學(xué)生求解會(huì)感到無從下手,這時(shí),我出示了這樣一題比較題:“一個(gè)數(shù)被6除余10,被8除余10,被9除余10,這個(gè)數(shù)最小是幾?”這道題學(xué)生很快能求出答案:這個(gè)數(shù)即是6、8和9的最小公倍數(shù)多10,6、8和9的最小公倍數(shù)為72,因此這個(gè)數(shù)為:72+10=82;然后我引導(dǎo)學(xué)生將上面一道例題與這道比較題進(jìn)行比較和思考,學(xué)生很快知道,上道題只要假設(shè)被6除少商1余數(shù)即為10,被8除少商1余數(shù)也為10、被9除時(shí)少商1余數(shù)也為10,因此可迅速求得這個(gè)數(shù)只要減去10,就同時(shí)能被6、8和9整除,而6、8和9的最小公倍數(shù)為72,因此這個(gè)數(shù)為:72+10=82。這樣通過讓學(xué)生展開聯(lián)想和比較,不但可以提高學(xué)生的想象能力,同時(shí)也能提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
2.通過分析歸納,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維
如在教學(xué)完了平面圖形的面積計(jì)算公式后,我要求學(xué)生歸納出一個(gè)能概括各個(gè)平面圖形面積計(jì)算的公式,我讓學(xué)生進(jìn)行討論,經(jīng)過討論,學(xué)生們歸納出,在小學(xué)階段學(xué)過的面積公式都可以用梯形的面積計(jì)算公式來進(jìn)行概括,因?yàn)樘菪蔚拿娣e計(jì)算公式是:(上底+下底)×高÷2 。而長(zhǎng)方形、正方形、平行四邊形的上底和下底相等,即可將這公式變成:底(長(zhǎng)、邊長(zhǎng))×高(寬、邊長(zhǎng))×2÷2 =底(長(zhǎng)、邊長(zhǎng))×高(寬、邊長(zhǎng));又因?yàn)閷A面積公式是根據(jù)長(zhǎng)方形的面積公式推導(dǎo)出來的,因此,梯形的面積公式對(duì)圓也同樣適用;當(dāng)梯形的上底是零時(shí),即梯形成了一個(gè)三角形,這時(shí)梯形的面積公式成了:底×高÷2。這即成了三角形的面積公式。這樣,不僅使學(xué)生能熟練掌握已學(xué)過的平面圖形的面積公式,同時(shí),也培養(yǎng)和提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
三、巧設(shè)探索性問題,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維
如在教學(xué)了百分?jǐn)?shù)應(yīng)用題后,我出示了這樣一題:張老師欲購買一臺(tái)筆記本電腦,為了盡可能少花錢,他考察了a、b、c三個(gè)商場(chǎng),他想購買的筆記本電腦三個(gè)商場(chǎng)都有,且標(biāo)價(jià)都有是9980元,不過三個(gè)商場(chǎng)的優(yōu)惠方法各不相同,具體如下:
a商場(chǎng):全場(chǎng)九折。
b商場(chǎng):購物滿1000元送100元。
c商場(chǎng):購物滿1000元九折,滿10000元八八折。
張老師應(yīng)該到哪個(gè)商場(chǎng)去購買電腦?請(qǐng)說明理由。
這道題顯然不同于一般的應(yīng)用題,因此我啟發(fā)學(xué)生,應(yīng)該充分考慮如何才能做到盡可能少花錢這一個(gè)特定的條件去進(jìn)行分析與解答。學(xué)生進(jìn)行了認(rèn)真的分析和討論,最后得出如下的結(jié)論:因?yàn)槊颗_(tái)電腦的價(jià)格均為9980元,而去a商場(chǎng)是全場(chǎng)九折,因此張老師如果去a商場(chǎng)購電腦,那么張老師應(yīng)該付:9980×90%=8982(元)。
因?yàn)閎商場(chǎng)是購物滿1000元送100元,張老師如果只買電腦,需付:9980-900=9080(元);張老師如果再買其它的物品湊滿10000元,需付:10000-1000=9000(元)。
因?yàn)閏商場(chǎng)是購物滿1000元九折,滿10000元八八折,張老師在c商場(chǎng)購買電腦時(shí),只要再多買20元物品,即湊滿10000元,最多需付:10000×88%=8800(元)。
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