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1、综合与实践猜想、证明与拓广咸阳陕广学校雷波一,教学目标:1.让学生经历探索与证明数学结论的过程,增强问题意识和自主探索的意识,感受由特殊到一般,数形结合的思想方法,体会证明的必要性和不同数学知识领域之间的联系;形成对数学的整体性认识。2.通过对一个开放性,研究性问题的探索,获得探索和发现的体验,运用归纳,综合和拓展,感悟处理问题的策略和方法,发展学生的推理探索能力。3.通过反思自己以及同伴解决问题是过程,使学生提出问题的能力得到发展,在独立思考并与同学合作交流中扩展思路,获得成功的体验和克服困难的经历,增强学习数学的信心。二、学情分析:学生在经历了两
2、年半的初中学习后,积累了一定的证明的经验,思想和方法,具备了几何证明及探究的能力。在九上的第二章学习了一元二次方程后,会利用根的判别式判断根的情况,并且积累了列一元二次方程解决几何问题的实际经验。在学习了一次函数和反比例函数后,能理解应用函数的思想,数形结合的思想解决实际问题。三、教学重难点:重点:经历猜想、证明、拓广的“数学化”的过程,获得探索和发现的体验,体现归纳、综合和拓展,感悟处理问题的策略和方法.难点:从特殊到一般,启发学生综合运用一元二次方程,方程组,函数等知识发现具有一般性的结论,寻求一般性的解决方法。四、教学方法:自主学习法,分组讨论
3、法、讲授法、五、教学过程:1,问题提出并解决:问题1.任意给定一个正方形,是否存在另一个正方形,它的周长和面积分别是已知正方形周长和面积的2倍?探究方案:(1)利用相似知识,相似比是1:2时,面积比是1:4.(2)设给定的正方形边长为a,则其面积是a².若周长倍增,即边长变为2a,则面积应为4a2≠2a2;若面积倍增,即面积变为2a²,则其边长应为√2a≠2a.结论:不存在这样的正方形,它的面积和周长分别是已知正方形的面积和周长的2倍。(正方形问题的解决为后面矩形问题的解决提供了思想方法。)问题2.任意给定一个矩形,是否存在另一个矩形,它的周长和面积
4、分别是已知矩形周长和面积的2倍?探究方案:(1)是否可利用相似知识?(引导学生辨明为什么正方形可以用相似的知识解决而矩形不可以。)(2)用绳子演示,让学生直观感觉是否存在另一个矩形,它的周长和面积分别是已知矩形周长和面积的2倍?(让学生体会先有直观感受,再有猜想,再进入合情推理,寻找解决方案。)(3)用特殊值证明。如果矩形的长和宽分别为2和1,那么其周长和面积分别为6和2.所求矩形的周长和面积应分别为12和4.我们从周长是12出发,看面积是否是4?或从面积是4出发,看周长是否是12?利用方程模型求解。结论:如果矩形的长和宽分别为2和1,那么存在另一个
5、矩形,它的周长和面积是已知矩形周长和面积的2倍.(引导学生思考:①特殊值成立后要上升到一般值的证明。②特殊值若不成立,一般值是否也不成立,或什么条件成立什么条件不成立。在列方程中,有些学生列的是一元二次方程,有些学生列的是二元方程组。二元方程组刚好与后面利用函数解决此问题相对应。)(4)上升到一般性的证明。如果矩形的长和宽分别为m和n,那么其周长和面积分别为2(m+n)和mn,所求矩形的周长和面积应分别为4(m+n)和2mn.可从周长是4(m+n)出发,看面积是否是2mn;或从面积是2mn出发,看周长是否是4(m+n).同样利用方程模型求解。结论:任
6、意给定一个矩形,必然存在另一个矩形,它的周长和面积是已知矩形周长和面积的2倍.(含有常量m,n的方程的构建和求解部分学生会有困难,先独立解决,再合作探究,最后再讲解。让学生体会类比特殊值时构建方程的方法解决一般值时的问题。)2,合作探究:换个角度看问题:用反比例函数解决这一问题。自主学习P168读一读。除了从方程的角度可以解决上面的问题,我们也可以从函数的角度探究。如果把x+y=6,xy=4中的x,y看成变量而不是未知数,则满足条件的x,y就成了一次函数y=-x+6和反比例函数y=4/x。由图像可看到交点存在,即满足要求的矩形是存在的。(引导学生探索
7、解决问题的多种方法,同时也呈现了两种数学思想方法---函数思想和方程思想,通过比较让学生感受解决问题方法的多样性和最优化策略。)3,拓展延伸:你能提出新的问题吗?(1)从形上拓展:三角形,平行四边形,圆等。(2)从量上拓展:3倍,4倍,1/2倍等。六,课堂小结:引导学生小结:1,建立良好数学思维模式:(1)直观判断和猜想。(合理)(2)检验猜想。(如何验证,策略)(3)特例的证明。(蕴涵处理问题的方法)(4)引入一般性的研究。(得出结论)(5)拓广。(由倍增到减半)(6)反思。(总结获得的知识,感悟处理问题的策略和方法。积累成功与失败的经验。)2,综
8、合运用所学知识,体会知识间的内在联系,形成对数学的整体认识。(二次方程,方程组,函数,相似等)七,作业:任意