湖北省秭归县归州镇初级中学 443601
规律是指事物之间内在的本质联系,这种联系不断重复出现,在一定条件下经常起作用,终将决定着事物必然向着某种趋向发展。规律是客观存在的,是不以人们的意志为转移的,但人们可以通过实践逐步认识它并最终利用它解决一些实际问题,在发现规律的“美”中获得成就感。
在人教版七年级数学教材上安排了一系列探究规律的问题,比如从有理数运算法则开始,从特例引入然后得出结论,也就是找规律,按照法则来进行一般的运算。这一部分内容学生学习起来比较容易,比较困难的是研究一组数据的规律、一个活动中的规律,比如用火柴棒搭四边形、直线最多交点问题。七年级学生在以往的学习中研究最多的是一些具体问题,字母表示数的认识还不够充分,更没有函数对应思想做基础,所以如何让他们学起来有兴趣,掌握一定的方法,发现规律中的美,我有过很多的思考,进行了一些粗浅的尝试,与大家分享。
一、简单数据找规律,初步了解什么是规律
一组数据:2,4,6,8……第20个数是多少?学生很容易得到答案40。这不是关键,为什么不是50呢?能搞清楚这个问题,就必须把握数据的整体规律,同时明白位置和数据的对应性。为了直观地研究,参照下表:
从表中不难看出,所有的数据都是序号的2倍,无一例外,这才是本质联系。这组数据是列举不完的,那么第n个数据是多少?这往往是用符号方式呈现规律、总结规律的,体现了简明性。首先得让学生明白n的含义,n是数据序号的任意一个数,可能就是1,或者2……具有不确定性。当它代表某一个数据序号时,应该有对应的数,究竟是多少?它仍然要满足整体规律,所以第n个数对应的数是2n。结论是对是错,不防回头进行一些简单的验证,比如当n=20,数据是40……
上面展示了一组简单数据的规律,也可以在此基础上作适当的变形,从而使学生发展纵向联系,拓宽思维空间,起到举一反三、触类旁通的作用。
比如:第一组数据:1,3,5,7,9……第二组:0,2,4,6……第三组:-2,4,-6,8,-10……为了便于联系,把上面的原型和它们放在一起:
第一组数每个数据都比原型小1,所以第n个数自然也就是2n-1;第二组数据比原型对应小2,所以第n个数是2n-2;第三组数据多出了符号部分,奇数数据时呈现负号,偶数数据是正号,不妨想到(-1)n,所以第n个数对应的是2×(-1)n。
二、简单图形探规律,明白规律蕴含在过程中
例1.如图,用火柴棍拼成一排正方形图形,如果图形中含有1、2、3或4个正方形,分别需要多少根火柴棍?如果图形中含有n个正方形,需要多少根火柴棍?
本题已有图形,可从图形入手,从特殊到一般分析变化情况。比如先搭完整的一个,接着再搭的时候重在研究火柴棍的变化情况,直接把图形的火柴棍找出来反而不容易发现问题。为了研究变化情况,建议用表格记录一下:
例2.湖北省中小学教辅资料《长江全能学案》同步练习册第104页第1题:两条直线相交只有1个交点,三条直线最多有3个交点,四条直线两两相交最多有多少个交点?六条直线两两相交呢?
本题看似是个画图题,但隐含着探究规律,首先是要画图,理解最多的含义。只有保证两两相交,交点不重合时交点个数最多。本题第二个难点是理清每增加一条直线,最多增加的交点个数。从两条直线开始,最多一个交点,增加一条直线(3条直线),最多会增加几个交点呢?画图演示:
为什么最多增加2个交点呢?因为原来两条直线分别和第三直线相交,最多两个交点。再画一条直线,最多会增加几个交点?把上面的研究制成表格:
如果要得到一般结论,n条直线最多有交点个数:1+2+3+…+n-1== n(n-1)。
从简单的数据规律入手,让学生了解什么是规律,通过实践,学生都明白了探究规律到底要做什么,比老师强调什么是特殊、什么是一般、从特殊总结到一般效果好得多,学生的认知感加强了,探究规律的问题也就有了明确的方向。数形结合、理清过程、表格分析是解决探究规律问题的常用方法,学生具备了一定的分析方法,遇到实际问题也就知道该怎么做了。通过学习,我发现学生对探究规律问题不再犯愁,也少了一些畏惧情绪,学生的学习兴趣提高了。等到学生尝试几次成功解决问题的经历时,学生收获的是分析和研究问题的能力,更是掌握了学习的一些好方法。我相信:当问题被逐一解决,数据和事物的规律被揭示时,学生也一定能体验到数学规律中的“美”。
论文作者:宋诚
论文发表刊物:《中小学教育》2017年6月第281期
论文发表时间:2017/6/5
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