張燕清
(蘇州市平江中學(xué)校,江蘇蘇州,215000)
習(xí)題課是在學(xué)習(xí)新課之后,教師有目的、有計(jì)劃地指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過的知識解決一系列問題的教學(xué)活動.該課型是學(xué)生學(xué)習(xí)如何解決問題和分析問題的學(xué)習(xí)活動,就是把已經(jīng)掌握的基本概念、基本的公式、法則、定理,遷移到不同的情境下組合成各類題型后,找出解決問題的方法,并探索這類問題的解題通法或內(nèi)在規(guī)律.下面以一節(jié)以數(shù)軸上的動點(diǎn)問題習(xí)題課為例,進(jìn)行說明,并提出幾點(diǎn)建議.
教材內(nèi)容分析:從蘇教版七年級上冊的課本,我們可以看到數(shù)系剛擴(kuò)充到有理數(shù),就引出數(shù)軸的概念.數(shù)軸的重要性不言而喻.從知識層面上看,課本在講完數(shù)軸后,利用數(shù)軸又定義了相反數(shù)、絕對值等重要概念,為后續(xù)研究有理數(shù)的運(yùn)算提供了奠基作用.基于數(shù)軸的三要素,點(diǎn)的運(yùn)動也從線段過渡到了數(shù)軸上,讓數(shù)軸的應(yīng)用更廣泛.可見數(shù)軸是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和研究的重要工具;從思想方法層面上看,數(shù)軸是數(shù)與形的結(jié)合,點(diǎn)在數(shù)軸上運(yùn)動更是數(shù)形結(jié)合的完美體現(xiàn),而數(shù)形結(jié)合思想是學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的重要思想.
教學(xué)目標(biāo):本次課是數(shù)軸的習(xí)題課,是在學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識和理解數(shù)軸的基礎(chǔ)上,同時(shí)也是在學(xué)完了絕對值和相反數(shù),有理數(shù)的運(yùn)算之后增設(shè)的,其目的在于進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生深化對數(shù)軸的理解,加強(qiáng)對數(shù)軸的應(yīng)用,尤其是數(shù)軸與方程問題,行程問題的綜合運(yùn)用,滲透數(shù)形結(jié)合思想,建立方程的模型能力,提升數(shù)學(xué)的思維能力.
學(xué)情分析:對于剛剛升入初中的學(xué)生來說,形象思維較好,但理解能力較弱,本節(jié)內(nèi)容是初學(xué)知識,學(xué)生基礎(chǔ)不算牢固,而數(shù)軸與行程問題的綜合應(yīng)用,對學(xué)生的分析問題、解決問題的能力要求較高,因此對學(xué)生是一種挑戰(zhàn).
教學(xué)的重難點(diǎn):(1) 用含有時(shí)間t的代數(shù)式表示動點(diǎn)的運(yùn)動路程;(2) 利用數(shù)形結(jié)合的思想,判斷點(diǎn)的運(yùn)動情形,尋求等量關(guān)系,建立方程,解方程.
數(shù)軸習(xí)題課的教學(xué)過程呈現(xiàn)如下:
教學(xué)環(huán)節(jié)(一) 復(fù)習(xí)引入,回顧舊知
(1) 數(shù)軸的概念,數(shù)軸的三要素.
教師要求每個學(xué)生在本子上畫出一條數(shù)軸,并標(biāo)出原點(diǎn),正方向,單位長度.
(2) 數(shù)軸上兩點(diǎn)間的距離怎么表示?
教師在黑板上畫出一條數(shù)軸,并標(biāo)出A,B兩點(diǎn),即引導(dǎo)學(xué)生得出數(shù)軸上點(diǎn)A,B所表示的數(shù)是a,b,則AB=|a-b| 或 |b-a|.由此總結(jié)任意兩點(diǎn)間的距離是兩點(diǎn)所表示的數(shù)差的絕對值.
(3) 數(shù)軸上任意兩點(diǎn)的中點(diǎn)怎么表示?
(4) 數(shù)軸上的動點(diǎn)如何表示?
教師畫出數(shù)軸,并標(biāo)出數(shù)軸上點(diǎn)A對應(yīng)的數(shù)為-2,若點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒4個單位長度的速度向右運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動時(shí)間是t,則點(diǎn)P所表示的數(shù)是多少?若以每秒4個單位長度的速度向左運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動的時(shí)間是t,則點(diǎn)P所表示的數(shù)是多少?
(5) 復(fù)習(xí)有關(guān)行程問題的典型的兩種情形.
相遇問題(同時(shí)異地相向運(yùn)動)
總路程=速度和×相遇時(shí)間;相遇時(shí)間=總路程/速度和;速度和=總路程/相遇時(shí)間
追及問題(同時(shí)同地同向運(yùn)動)
追及時(shí)間=路程差/速度差;路程差=速度差×追及時(shí)間;速度差=路程差/追及時(shí)間
設(shè)計(jì)意圖:數(shù)軸的基本概念、動點(diǎn)的表示方法以及行程問題的公式,是解決數(shù)軸上的動點(diǎn)問題的根本.通過“畫圖—思考—解答—概括”展現(xiàn)知識的形成過程,讓學(xué)生從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,掌握概念的真正內(nèi)涵,并能熟練運(yùn)用,有意識地訓(xùn)練學(xué)生歸納概括能力.
教學(xué)環(huán)節(jié)(二) 典例呈現(xiàn),引導(dǎo)剖析
如圖,點(diǎn)A、點(diǎn)B是數(shù)軸上的點(diǎn),點(diǎn)A表示的數(shù)是6,AB=10,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒6個單位長度的速度向左勻速運(yùn)動.設(shè)運(yùn)動時(shí)間為t(t>0)秒.
(1) 數(shù)軸上點(diǎn)B表示的數(shù)是,點(diǎn)P表示的數(shù)是(用含t的代數(shù)式表示).
(2) 點(diǎn)M為AP中點(diǎn),點(diǎn)N為BP中點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)P在運(yùn)動過程中,線段MN的長度是否發(fā)生變化?如變化,說明理由;若不變,畫出圖形,并求出MN的長度.
(4) 動點(diǎn)Q從點(diǎn)A出發(fā),以每秒3個單位長度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動,動點(diǎn)R從點(diǎn)B出發(fā),以每秒1個單位長度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動,求點(diǎn)Q、點(diǎn)R相遇時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo).
(5) 動點(diǎn)Q從點(diǎn)A出發(fā),以每秒1個單位長度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動,動點(diǎn)R從點(diǎn)B出發(fā),以每秒2個單位長度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動,P、Q、R三個動點(diǎn)同時(shí)出發(fā),點(diǎn)P追上點(diǎn)R后立即返回向點(diǎn)Q運(yùn)動,遇到點(diǎn)Q則停止運(yùn)動.那么點(diǎn)P從開始運(yùn)動到停止運(yùn)動,行駛的路程是多少個單位長度?
教學(xué)示范:第一問點(diǎn)B為定點(diǎn),點(diǎn)P為動點(diǎn),請學(xué)生自行作答,以此鞏固數(shù)軸上點(diǎn)的表示法.點(diǎn)B表示的數(shù)是-4,點(diǎn)P表示的數(shù)是6-6t.
第二問,數(shù)軸上的任意兩點(diǎn)的中點(diǎn)如何表示?點(diǎn)M為AP中點(diǎn),點(diǎn)N為BP中點(diǎn),
如何表示出點(diǎn)M,N?又如何表示M,N,兩點(diǎn)間的距離,即是線段MN的長度?
在教師的引導(dǎo)下,請學(xué)生一一做答,并得出結(jié)論,不論動點(diǎn)P怎樣運(yùn)動,線段MN的長度不變,都是5.
第三問,教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)點(diǎn)P,點(diǎn)Q的運(yùn)動是什么情形?能不能在數(shù)軸上畫出來?
學(xué)生1:是相遇問題.
繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生,總路程和各自的速度已知,顯然時(shí)間可以求出,并讓每個學(xué)生自行作答.
最后相遇時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)與什么相關(guān)呢?
學(xué)生2:與點(diǎn)P,點(diǎn)Q的運(yùn)動路程相關(guān).
進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生得出答案,點(diǎn)的坐標(biāo)是2.
第四問,教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)點(diǎn)P,點(diǎn)Q的運(yùn)動問題是追及問題,路程差和各自的速度已知,顯然時(shí)間可以求出.類比第三問,求出答案,點(diǎn)的坐標(biāo)是-9.
第五問,從兩個動點(diǎn)的運(yùn)動增加到三個動點(diǎn)的運(yùn)動,難度加大,教師引導(dǎo)學(xué)生畫出數(shù)軸,在數(shù)軸上分析點(diǎn)P、Q、R三點(diǎn)的運(yùn)動過程,分為兩步.
第一步,不考慮點(diǎn)Q,點(diǎn)P與點(diǎn)R的運(yùn)動過程是什么情形?
學(xué)生4:追及的過程.
繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生得出sP=|AB|+sR,建立方程求出時(shí)間,并求出點(diǎn)P此時(shí)的路程s1.
第二步,不考慮點(diǎn)R,此時(shí)點(diǎn)P與點(diǎn)Q是相遇的過程,那么它們的路程關(guān)系是怎樣的?
學(xué)生5:sP+sQ=2s1.
設(shè)計(jì)意圖:此題是一道以數(shù)軸為背景來研究點(diǎn)的運(yùn)動情形的題,綜合性強(qiáng),把點(diǎn)的運(yùn)動情形考查得全面深刻.首先復(fù)習(xí)數(shù)軸上不動點(diǎn)和動點(diǎn)的表示法,并探討點(diǎn)在運(yùn)動過程中,線段的長度的變化規(guī)律;點(diǎn)的運(yùn)動過程實(shí)則是行程問題,強(qiáng)化學(xué)生對相遇問題和追及問題的理解,并能正確分析各個點(diǎn)之間的路程、時(shí)間的關(guān)系,從而根據(jù)相遇和追及問題的公式建立方程.解決問題的過程是對第一環(huán)節(jié)中所學(xué)知識點(diǎn)的鞏固和運(yùn)用,滲透對學(xué)生數(shù)形結(jié)合思想和方程思想的培養(yǎng),提升學(xué)生處理綜合題的分析能力與解決問題的能力.
教學(xué)環(huán)節(jié)(三) 變式訓(xùn)練,鞏固提升
1. 如圖,已知A,B分別為數(shù)軸上兩點(diǎn),A點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)為-20,B點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)為100.
(1) 求AB中點(diǎn)M對應(yīng)的數(shù);
(2) 有一只電子螞蟻P從B點(diǎn)出發(fā),以6單位/秒的速度向左運(yùn)動,同時(shí)另一只電子螞蟻Q恰好從A點(diǎn)出發(fā),以4單位/秒的速度向右運(yùn)動,設(shè)兩只電子螞蟻在數(shù)軸上的C點(diǎn)相遇,求C點(diǎn)對應(yīng)的數(shù);
(3) 若當(dāng)電子螞蟻P從B點(diǎn)出發(fā)時(shí),以6單位/秒的速度向左運(yùn)動,同時(shí)另一只電子螞蟻Q恰好從A點(diǎn)出發(fā),以4單位/秒的速度也向左運(yùn)動,設(shè)兩只電子螞蟻在數(shù)軸上的D點(diǎn)相遇,求D點(diǎn)對應(yīng)的數(shù).
【預(yù)設(shè)答案】(1)M對應(yīng)的數(shù)40;(2)C對應(yīng)的數(shù)28;(3)D對應(yīng)的數(shù)-260.
2. 動點(diǎn)A從原點(diǎn)出發(fā)向數(shù)軸負(fù)方向勻速運(yùn)動,同時(shí),動點(diǎn)B也從原點(diǎn)出發(fā)向數(shù)軸正方向勻速運(yùn)動,已知動點(diǎn)A、B運(yùn)動的速度比是1∶4,(速度單位:單位長度/秒)3秒后,兩動點(diǎn)相距15個單位長度.
(1) 求動點(diǎn)A、B運(yùn)動的速度,并在數(shù)軸上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)從原點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動3秒時(shí)的位置;
(2) 若動點(diǎn)A、B從(1)中的位置按原速度同時(shí)向數(shù)軸負(fù)方向勻速運(yùn)動,幾秒后原點(diǎn)恰好處在兩個動點(diǎn)正中間?
(3)A、B兩動點(diǎn)在(2)中的位置,繼續(xù)同時(shí)向數(shù)軸負(fù)方向勻速運(yùn)動時(shí),另一動點(diǎn)C同時(shí)從點(diǎn)B位置出發(fā)向點(diǎn)A運(yùn)動,當(dāng)遇到點(diǎn)A后,立即返向點(diǎn)B運(yùn)動,遇到點(diǎn)B后立即返向點(diǎn)A運(yùn)動,如此往返,直至點(diǎn)B追上點(diǎn)A時(shí),點(diǎn)C立即停止運(yùn)動,若點(diǎn)C一直以20單位長度/秒的速度作勻速運(yùn)動,那么,點(diǎn)C從開始到停止運(yùn)動,其運(yùn)動的路程是多少單位長度?
設(shè)計(jì)意圖:第一題是以電子螞蟻為背景設(shè)計(jì)的,考查動點(diǎn)的相遇和追及問題,是對例題的進(jìn)一步鞏固深化.第二題三問與例題相比存在差別的,但仍是對行程問題結(jié)合數(shù)軸知識的活用,第一問是背向而行,較簡單,第二問同向而行,由于原點(diǎn)恰好處在兩個動點(diǎn)正中間,即用坐標(biāo)表示出動點(diǎn),得到兩點(diǎn)坐標(biāo)的和為0即可解決問題.第三問是點(diǎn)A、B的追及問題,點(diǎn)C的折返問題,在變化中尋求相等的量即是三動點(diǎn)的運(yùn)動時(shí)間相等,由此解決問題.兩道例題是對所學(xué)知識的鞏固,深化與拓展,加深學(xué)生對知識的理解和運(yùn)用.
習(xí)題課的第一教學(xué)環(huán)節(jié)是需要梳理相關(guān)概念、性質(zhì)等知識,為后面的解題做鋪墊.如上面數(shù)軸的習(xí)題課開課時(shí),教師帶學(xué)生把與數(shù)軸相關(guān)的一些概念、性質(zhì)、點(diǎn)的行程問題都梳理了一遍,促進(jìn)學(xué)生自主建構(gòu)、 形成知識網(wǎng)絡(luò)、完善知識體系.
一節(jié)習(xí)題課質(zhì)量的高低很大程度上取決于教師對習(xí)題的選擇.教師在習(xí)題的編選上要下足功夫,要選擇典型的、有代表性的例題,讓例題體現(xiàn)主要知識點(diǎn)的運(yùn)用、體現(xiàn)通解通法,能起到加強(qiáng)雙基的示范性;要選擇一些關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的習(xí)題,可以是同一個知識點(diǎn)的深化與鞏固,也可以是一個知識點(diǎn)與其他知識在不同背景下的組合運(yùn)用;要精心配置習(xí)題的難易程度,既有重基礎(chǔ)的簡單題型,也有變式拓展類題型,提高型、創(chuàng)新型等難度較大的題型,讓學(xué)生在抓基礎(chǔ)的同時(shí),提高分析和解決較為復(fù)雜的具有靈活性和綜合性問題的能力,發(fā)展數(shù)學(xué)思維.如上面的例題,是經(jīng)過改編的,除了對所復(fù)習(xí)的知識點(diǎn)的運(yùn)用,以此鞏固雙基,也是對同一知識(相遇與追及問題)的不斷深化應(yīng)用,在難易程度上也是逐步提升,以滿足各個層次的學(xué)生.
習(xí)題課教學(xué)知識密度大、題型多,如果只是依靠教師一味地講授,會讓學(xué)生感到枯燥、乏味,喪失學(xué)習(xí)的積極性.在習(xí)題課中教師始終把握以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體的原則,組織多樣化的教學(xué)方式.如采用設(shè)置問題串的形式,將一些看似復(fù)雜的綜合的問題分解成較為精細(xì)的幾個小問題,教師有效引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)過的知識先解決“小問題”,再突破“大問題”.如分組討論的方式讓學(xué)生多動口、多動手、多動腦,激發(fā)學(xué)生全方位“參與”問題的解決,有效地減輕學(xué)生的“疲勞”,提高課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量.