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☆问题解决策略:归纳
【教学目标】
1.经历探索规律到归纳出一般性结论的全过程,掌握解决规律探究类问题的策略和方法。
2.通过寻找规律并验证说理,提升抽象能力和推理能力。
【教学重点】从简单情形中寻找规律到归纳出一般性结论的全过程。
【教学难点】找出合适的规律并验证说理
【教学过程】
一、创设情境,引入新知
[设计意图]
通过生动的图片,激发学生的学习兴趣。[情境引入]
“低多边形风格”是一种数字艺术设计风格。它将整个区域分割为若干三角形,通过把相邻三角形涂上不同颜色,产生立体及光影的效果,随着三角形数量增加,效果更为斑斓绚丽(如图)。
今天我们将对这种类型的图形展开研究。[教学建议]
给学生多展示一些图片,说明数学在生活中有着广泛的应用。
二、交流讨论,探究新知
[设计意图]
通过实际问题中遇到的困难,引出探究一般性规律的必要性。 探究点运用归纳策略寻找规律
问题如图,当长方形内有1个点时,可分得4个三角形;当长方形内有2个点时,可分得6个三角形(不计被分割的三角形)。
当长方形内有35个点时,可分得多少个三角形?
[理解问题]
(1)先动手画一画,感受分割得到三角形的过程。
(2)已知条件是什么?目标是什么?
已知条件是长方形内有35个点,将这些点按照前面的方法连接,形成多个三角形。目标是求出分得的三角形的总个数。
[拟定计划]
(1)直接研究“长方形内有35个点”的情形,你遇到了什么困难?
点太多,不方便将三角形全部画出来,也不知道是否有多种结果。
(2)哪些情形容易研究?从中你能发现什么规律?
长方形内点的个数较少时容易研究,如长方形内有1个点、2个点、3个点的情形。初步发现,长方形内点的个数增加1,三角形的数量增加2。
(3)你发现的规律正确吗?你能给出合理的解释吗?
[实施计划]
写出你的解决方案,并说明其中的道理。[教学建议]
要先让学生自己动手画,正确地认识问题,明确目标,并体会解决问题遇到的困难。教师要和学生讲清楚在长方形区域分割三角形的过程。特别要强调保证所有连线不再相交产生新的点这句话。学生在这里容易理解错。
[设计意图]
展示解决问题的全过程,培养学生系统性解决问题的能力。 小明的思考过程如下。
(1)先研究长方形内有3个点、4个点的情形(如图)。
(2)几种简单情形的数据如下表,发现规律:长方形内点的个数增加1,三角形的个数增加2。
长方形内点的个数 1 2 3 4 …
三角形的个数 4 6 8 10 …
(3)因此,当长方形内有35个点时,分得的三角形的个数是4+2×(35-1)=72。
[回顾反思]
(1)如果长方形内有100个点呢?一般地,如果长方形内有n个点呢?
长方形内点的个数 分割成的小三角形个数
100 4+2×(100-1)=202
n 4+2(n-1)=2n+2
(2)你还能提出并解决什么问题?
(3)从简单的情形开始思考有什么好处?通过简单情形归纳一般性结论,你有哪些经验?
可由学生自由作答,教师再总结。
教师总结:
[教学建议]
强调解决问题需从易入手,在简单情形中找变化规律时,要注重每次点的个数变化时,引起的三角形的个数的变化情况是怎样的,如果这种变化关系适用于其他情形,就说明找到的是一般性规律,如果不适用于所有情形,则说明看待变化关系的角度需要作适当的修正。
三、典例精析,巩固提升
[设计意图]
通过对教材中P102问题1,2的讲解,进一步巩固对归纳策略的认知。 例阅读教材P102下方问题1,2,回答下面的问题:
问题1
简单指数情形下的规律 31=3,其个位数字是3,
32=9,其个位数字是9,
33=27,其个位数字是7,
34=81,其个位数字是1。
指数增大情形下的规律验证 35=243,其个位数字是3,
36=729,其个位数字是9,
37=2187,其个位数字是7,
38=6561,其个位数字是1。
[教学建议]
本例选自教材P102~103问题中的前面两题,均大致沿袭了前面对于长方形内分割三角形的思路,并对其思路进行了详细列表讲解。教学时教师可根据表格所列示的步骤引导学生进行逐步解题,要让学生通过经历规律的探究
一般情形下的规律总结 3n(n为正整数)的个位数字按3,9,7,1四个数字循环出现。
根据规律回答问题 2024÷4=506,32024的个位数字是1。
问题2
简单情形下的规律 剪1刀 3×1+1=4(段)
剪2刀 3×2+1=7(段)
稍复杂情形下的规律 剪3刀 3×3+1=10(段)
剪4刀 3×4+1=13(段)
…… …… …… ……
一般情形下的规律 剪n刀 3×n+1=(3n+1)段
问题解决 (1) 剪12刀,绳子变为3×12+1=37(段)
(2) 3n+1=101,所