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从探究中创新

2022-04-12 来源:钮旅网
从探究中创新,从创新中探究

随着课程改革的展开和进一步发展,作为一名教师,在新课程改革形势下应该怎么做。在新的课程标准和新的教育理念指导下,我们要培养学生的创新精神和实践探究能力,合作交流自主学习能力,提高学生的综合素质,使学生全面 发展。数学课程的基本理念是使数学教育面向全体学生,实现:人人学有价值的数学;人人都能获得必需的数学;不同的人在数学上得到不同的发展。

数学源于生活,应用于生活,使学习者在学习活动中,探索发现规律,掌握方法,进而达到解决问题的目的。

在我们的教学学习活动中,有许多方法经验都是在实践中悟出来的,有些是在你不经意之中发现的。做为一个创新探究型的学习者,只要你善于学习,敢于探索,你一定会成功的。在你身边的生活事情中,每一件事里面可能都蕴涵着数学思想、数学理念,你是在数学中生活的,只要你留意,一定能找到。自己的一个尝试所受的启发。

操作—发现—猜想—验证 问题一:按图1摆放方式,你能找出在有n层时,小正方形的个数s与层数n的关系吗?第200层有多少个?

解:得通过动手摆放画图实验操作可得 n1 = 1 n 2 = 2 n3 = 3 n4 = 4 s1 = 1 s2 = 3 s 3 = 6 s4 = 10„„ 列表

观察表中数据,可以得到s与n之间的规律 (1)、 s2 = s1 + n2 s 3 = s2+ n 3 „„ (2)、 s随n的增大而增大。 猜想:

(1)、n1 :s1≠n2 :s2 , n1 s1≠n2 s2 ,即s与n不可能成正比例函数和反比例函数关系。

(2)、假设s = kn + b,根据题意,有

解之,得

从而有s = 2n - 1

验证:当n = 3时,2n- 1 = 2×3 - 1 = 5≠ 6 = s,即s与n不可能成一次函数关系。

(3)假设s = an2+ bn + c,根据题意,有

解之,得

从而有s = n2+ n。

验证:当n = 4时,n2+ n = ×42+ ×4 = 10 = s; 当n = 5时,n2+ n = ×52+ ×5 = 15 = s;„„

因此,s与n之间的关系是:s = n2+ n。 当n = 200时,n2+ n = ×2002+ ×200 = 20100 问题二:市场营销问题

对北师大版九年级数学教材引例的引伸:T恤衫的批发单价是2.5元,销售价每件13.5元每天可售500件。下面是几天的销售情况统计(单位:元)

(1)你认为售价x与利润y之间有怎样的关系?请说明你的理由。

(2)请你帮助商家设计一个营销方案,使商家可以获取最大利润。

仿问题一进行猜想、验证。

解:(1)观察表中数据,可以得到x与y之间的规律是 x随y的增大而增大。

猜想:假设y = ax2+bx+c,根据题意,有

解之,得

从而有,

y = -200x2+3700x - 8000 验证:当x = 10.5时, -200x2+3700x - 8000 = -200×10.52+3700×10.5-8000 = 8800 = y 当x = 9.5时, -200x2+3700x - 8000 = -200×9.52+3700×9.5 - 8000 = 9100 = y

因此,售价x与利润y之间的关系是 y = -200x2+3700x - 8000

(2)在y = -200x2+3700x - 8000中,当x = -= 9.25时,y有最大值9200。

因此,当售价为9.25元时,可获最大利润。建议商家售价为9.25元。

问题三:平面内n条相交直线最多有几个交点的探讨。 (1)实验操作:画图(如图2)。 „„

直线条数n与交点个数s间的关系是: 当n = 2 时,s = 1 ; 当n = 3 时,s = 3 ; 当n = 4时,s = 6 ;

= -

当n = 5 时,s = 1 0;„„

列表

观察表中数据,可以得到s与n之间的规律有:s随n的增大而增大。

(2)仿问题一进行猜想、验证可得:平面内n条相交直线交点最多个数为

s = n2 - n 。

问题四:平面内n条直线将平面最多分成几部分的探索。 仿问题三通过画图实验操作可得直线条数n与将直线平面最多分成部分数s有,下表

仿问题一进行猜想、验证可得:直线条数n与将直线平面最多分成部分数s有,

s = n2+ n +1。

问题五:(北师大版九年级数学第六章频率与概率中一个练习的引伸)

在九年级数学上册频率与概率一章的随堂练习中有这样的一个问题,“老师有5张电影票,现在要将它们随机分给5个同学,为了保证公平,你能用计算器帮老师作出决定吗?”在处理这个题目时,由于部分学生没有计算器,我说:“不

用计算器,请你帮老师设计一个分配方案(学生有62人).”学生进行思考,讨论说出他们的方法。

①有说把学生进行1、2、3、„„、60、61、62编号,编号能被12整除者可得电影票;

②有说抓阄的;

③有说老师愿给谁给谁等等。

针对这三种方法,你认为哪个符合要求,保证公平?让学生讨论,大家一直认为方法①和②保证公平,是好方法。

若选用抓阄的方法,你认为先抓好还是后抓好?请你解释一下。老师有5

张电影票,将它们随机分给有50人的班上的5个学生,为了保证公平,请你帮老师设计一种分配方案,分析每人抽中的概率可能值的个数规律。(解答此问题时有学生提出用抓阄的方法)

抓阄的探讨

抓阄按先后顺序抓,用p(n)表示第n人抽中的概率值的可能值的个数,从而有

第一人抽中的概率值为第二人抽中的概率值为

,有1个,p(1)= 1; 、 ,有2个,p(2)= 2;

第三人抽剩下的48个阄中,里面有电影票的可能值是3、4、5,因此第三人抽中的概率值

,有3个,p(3)= 3;

第四人抽剩下的47个阄中,里面有电影票的可能值是2、3、4、5,因此第四人抽中的概率值 (4)= 4;

,有4个,p

第五人抽剩下的46个阄中,里面有电影票的可能值是1、2、3、4、5,因此第五人抽中的概率值个,p(5)= 5;

第六人抽剩下的45个阄中,里面有电影票的可能值是0、1、2、3、4、5,因此第六人抽中的概率值 0、 、 、 有6个, p(6)=6。

p(7)、p(8)、p(9)、„„、p(45)的可能值有6个。 p(50)= 2,p(49)= 3,p(48)= 4,p(47)= 5,p(46)= 6。 因此抽中的概率可能值的个数规律为:

p(1)= 1、p(2)= 2、p(3)= 3、p(4)= 4、p(5)= 5、p

(6)= 6、

p(7)=6、p(8)=6、„„、p

(46)= 6、p(47)= 5、p(48)= 4、

p(49)= 3、p(50)= 2。

反思:通过分析你认为抓阄时先抓有利还是后抓有利请说出

你的看法。

问题五:如图3,正方形ABCD和正方形BEFC。

、 、 ,

,有5

操作:M是线段AB上一动点,从A点至B点移动,DM⊥MN,交对角线BF于点N。

探究:线段DM和MN之间的关系,并加以证明。

说明:(1)如果你经历反复探索,没有找到解决问题的方法,请你把探索过程中的某种思路过程写出来(要求至少写3步);(2)在你经历说明(1)的过程之后,可以从下列①、②中选取一个补充或更换已知条件,完成你的证明。注意:选取①完成证明得9分;选取②完成证明得6分。①M是线段AB的中点;②M、N分别是线段AB、BF的中点。

这是一个探究创新型的题目。

解:(1)由于点M是一动点,所以线段DM和MN的长是可变的,点N也是一动点。猜想DM = MN。

探索一:如图4,连接DN,证明△DMN是等腰三角形可得猜想正确,欲证明△DMN是等腰三角形,需证∠MDN =∠MND或证∠MDN = 450或证∠MND = 450,但这些都不易证得。

探索二:如图5,作NG⊥BE于G,证明△DAM≌△MGN可得猜想正确;欲证明△DAM≌△MGN,这时易证∠MDA =∠MNG,但在Rt△DAM和Rt△MGN中,不容易证明有两条对应边相等;这次探索虽然没有证明猜想正确,但符合说明(1)的要求。 根据题目要求,变更条件进行探索。

探索三:如图6,将动点M改为定点。设M为AB的中点。作NG⊥BE于G,设MN及延长线分别交BC、EF于P、Q点。证明Rt△

DAM≌Rt△MGN可得猜想正确;易证∠1 =∠2,只要找到一组对应边相等即可。不妨设正方形ABCD的边长为2a,从而有MB = a,ME = 3a;由于△DAM∽△MGN∽△MEQ,所以有PB = a,EQ = a,FQ =EF - EQ = a,易证△BPN≌△FQN,故N点为BF的中点,从而可得G为BE的中点,则MG = DA。因此猜想是正确的。 探索四:如图7,取M、N分别是线段AB、BF的中点,探索线段DM与线段MN间的关系。猜想DM = MN。仿探索三的分析可得猜想是正确的。

探索五:如图8,再将M点改为AB上的动点,进行探索。当M点远离A点时,进行画图比较,AM与BM不一定相等,设AM≠BM,仍猜想DM = MN。作NG⊥BE于G,设MN及延长线分别交BC、EF于P、Q点。不妨设正方形ABCD的边长为a,AM = m,NG = x,易知BG = NG则MG =a - m + x,利用△DAM∽△MGN可以得到,

=

,即

= ,所以可得x = m,从而MG = AD,故

Rt△DAM≌Rt△MGN,DM = MN,因此猜想正确。

探索六:如图9,在AD上取AP=AM,连接PM。这时可得PD=MB,∠DPM=∠MBN=1350,故△DPM≌△MBN,DM = MN,因此猜想正确。

总之M是线段AB上一动点,从A点至B点移动,DM⊥MN,交对角线BF于点N。总有DM = MN。

延伸反思:

如图10,当M是线段AE

延长线上一动点,DM⊥MN,交对角线BF延长线于点N,

探究线段DM和MN之间的关系,

并加以

对想,但

证明。

于上面的探索有的虽然不能证明猜我们可以从中找出规律。

问题五:如图a是小树四年树枝分叉示意图,请问第n年树枝分叉枝数S有多少?

由图a可知,第n年树枝分叉枝数S有下表

仿问题一进行猜想、验证可得:第n年树枝分叉枝数S与n 不成正比例函数也不成反比例函数关系,不是一次函数也不是二次函数关系。

但从表中可以看出

1 = 21- 1,3 = 22-1,7 = 23- 1,15 = 24- 1。 因此可以猜想 s = 2n- 1。

按上面的规律画出图b进行验证当n = 5时,上面猜想正确,依此方法可以验证n = 6,n = 7时,s = 2n- 1成立,因此第n年树枝分叉枝数有s = 2n- 1。

这是一个不成正比例函数也不成反比例函数关系,不是一次函数也不是二次函数关系的初中探索规律问题,这就要求学生在数据的计算中猜想发现规律,积累知识,总结方法,用数学知识的思想方法将问题转化。

随着新课程改革的深入展开,现在初中数学学习中将高中的一些内容渗透了进来,如初中数学探索规律问题

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