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1、综合与实践生活中的“一次模型”泗县二中 高成栋一、学生起点分析到目前为止，学生已经学习了一元一次不等式、一元一次方程与一次函数，积累了一定的知识基础和活动经验，也发现了它们彼此之间的联系，初步感受到这三个基本数学模型的广泛应用。但是，由于学生习惯于解决已给定的具体问题，见到这样一个较为宽泛的课题，可能无法确定所要研究的对象，或者虽然确定了问题情境，但各个量之间的关系较为复杂，因此不能按照课题的要求理出解题方案。二、教学任务分析本课题是以探索一元一次不等式与一元一次方程、一次函数的综合应用为主题的实践活动，一方面可以使学生体会一元一次不等式与一元一次方程、一次函数之间的内在联系，初步形成对数学知
2、识系统性的认识，发展学生的概括能力、数学研究能力；另一方面通过调查活动使学生充分认识数学知识在现实生活中的广泛应用，激发学生的学习兴趣，引发学生的数学思考，发展学生的数学抽象能力，综合应用数学的能力，做到在学数学的同时自觉的用数学。相比前面的课题学习而言，本课是自主活动类型的课题学习,以一种新的形式呈现，任务的给出比较宽泛，没有给定的背景，没有具体的安排，只是给出了一个原始的问题，规定了一个大的方向：要求将一元一次方程、一元一次不等式和一次函数集中融入一个问题情境，至于说具体研究哪些问题、如何研究等完全由学生自主选择，因而，保证了学生学习的自主性、选择性和学习结论的开放性，给学生提供了发现问题
3、，提出问题的机会，进一步发展学生的应用意识和创新意识。因此，本节课的教学目标定为：经历用数学的眼光发现现实生活中的数学问题，尝试提出问题，并加以解决的全过程，体会模型思想，发展应用意识，提高实践能力，了解数学的价值。综合运用一元一次不等式与一元一次方程、一次函数的相关知识解决问题，体会三者之间的内在联系。会反思参与活动的全过程，将研究的过程和结果形成报告，并能进行交流，进一步积累数学活动经验。三、教学过程分析在教学过程中安排两课时。第一课时教学过程展示：第一环节：知识回顾，建立联系1.举例说明一元一次方程（组）、一次函数、一元一次不等式（组）之间有什么样的关系？2.举例说明生活中常见的用一元一
4、次方程（组）或一次函数或一元一次不等式（组）相关知识解决的实际问题。设计意图：在问题的求解过程中，教师引导学生切身体会并探究三者之间的内在联系，为后续建立数学模型并求解实际问题奠定基础。第二环节：讨论交流，提出问题在学生提出的实际问题基础之上，汇总出几个有价值的研究材料供学生选择。材料1探索出租车如何计价1.日间出租车价与里程数之间的函数关系；2.夜间出租车价与里程数之间的函数关系；3.当遇到红灯或堵车时的计价情况等。材料2探索商场促销现象节假日商场经常打出打折的牌子,在各种以打折名义进行的促销活动中，如何选择最实惠的商品是大多数人常常面临的问题。调查学校或居住小区附近某一商场的促销方式，列出
5、相应的方程、函数或不等关系并作出分析，用你得到的结论，指导周围的人理性消费。材料3关于集资活动的调查1.学校的社团常常需要筹措资金，如果你是某个组织中的成员，请列出一张清单，写出你所需要的资金项目。2.在1的基础上，计划一下资金增长的方式，当你完成你的计划时，同时考虑一下为了增长资金是否还需要一些必要的开销，用方程、不等式和函数表示你的计划及盈利情况。3.将你筹措资金的情况展示给大家，做一个报告叙述你的观点，并与同伴交流，报告中要用到2中的方程、不等式和函数。材料4：关于教育开销的调查1.计算一下自己从现在起到参加工作，总共需要多少教育资金。2.考虑你如何支付这些费用，帮家长写一个储蓄计划。3
6、.用不等式来表示你从各种渠道所能储蓄的钱的最低数量。4.将你的调查与同学交流一下，让大家看看你的调查是否可行？如果可能请他们提供改进的建议。材料5：伴着人类电子行业的迅速发展，手机的用途越来越广，越来越被我们青睐，因此话费问题也经常会被纳入家庭经济核算.如今的话费收取种类众多，如何选取最适合自己的一套方案也被人们所重视.我们就对话费的选取这方面进行研究与调查. 首先提供一张王先生10月份话费清单：移动公司出来两种话费计费方式：月租本地主叫限定时长/min主叫超时费/(元/min)被叫方式一201200.20免费方式二502000.10免费请根据所学一元一次方程、一元一次不等式或一次函数等知识，
7、构造相应数学模型，结合实际情况帮助王先生选择一种较合适的话费方案.设计意图：由于学生习惯于解决已给定的具体问题，见到这样一个较为宽泛的课题，可能无法确定所要研究的对象，或者虽然确定了问题情境，但各个量之间的关系较为复杂，因此不能按照课题的要求理出解题方案。这时，需要教师依据学生的学习水平，给予恰到好处的帮助，在数学模型的建立，方程、不等式、函数关系的构造等方面，可以让不同认知水平及能力层次的学生都经历“问题情境建立模型求解解释与应用”的研究过程。在深度上，不同认识层次的学生可以选择不同的问题情境，又可以不同程度地融合数学知识，让不同的学生在数学上得到不同的发展第三环节：组建小组，确定方案1.在
8、教师的指导下，学生根据自己的情况选择合适的研究内容组成研究小组。组内人员进行明确分工。2.组内讨论，形成完整的调查研究方案。第四环节：交流评价，完善方案1.分小组在班上交流调查方案，并对每个方案进行评价提出修改建议。2.组内完善方案。利用可与时间进行实地调查，完成调查报告。设计意图：学生通过经历这样的数学活动，体会数学学习不仅仅是做习题，而且要学会用数学的视角分析现实问题，揭示并理解现实问题。必要时，教师可以提供一些背景，提出研究方向，给出一些具体的问题等。评价建议1.本课题评价的重心在于让学生真实体验数学问题研究和解决的全过程。2.关注学生自主参与，培养合作能力和反思意识。3.关注学生模型思
9、想的建立，即能从现实生活或具体情境中抽象出数学问题，用数学符号建立方程、不等式、函数等表示数学问题中的数量关系和变化规律，求出结果并讨论结果的意义。4.关注学生用数学的视角分析和理解现实问题。对于问题研究的深度，可以让不同认识层次的学生选择不同的问题情境，也可以不同程度的融合数学知识，让不同的学生得到不同的发展。5.关注学生对于一元一次方程、一元一次不等式及一次函数的综合运用能力，研究成果的逻辑性、实用性以及报告的精练、准确程度。附：学生调查报告的参考材料与点评 生活中的“一次模型”提供者：南京市第二十九中学 刘黔昉评析：石家庄市教育科学研究所 张惠英课题素材：家庭用电成本如何节约？案例说明：
10、本案例以追求家庭最低用电成本为主线贯穿，从家庭峰谷用电量的实际数据、峰谷电价的差异，到家用电器功率以及用电时间的调查、整理分析，反馈课题活动小组的研究课题选题的意义、研究方向的正确性、研究方法的合理性以及研究结论的实用性。当然，类似的，教师还可以指导学生做水表费用和煤气表费用的调查。学生作品：一个小组的课题报告一元一次不等式与一元一次方程、一次函数问题的调查小组成员：严昕、肖晴、苏玮奕、冯艳蕾、戈绍男、路皓引言今天,我们小组正在路皓家讨论数学活动.突然,一阵敲门声打断了我们的谈论,原来是小区的物管人员来查电表. 一位同学建议:为什么不以小区内的用电方案作为我们的活动主题呢?收集数据南京现在有两
11、种用电收费方法:分时电表普通电表峰时（8:0021:00）谷时（21:00到次日8:00）电价0.55元/千瓦时电价0.35元/千瓦时电价0.52元/千瓦时路皓家所在的小区用的电表都换成了分时电表.问题：家庭使用分时电表是不是一定比普通电表合算呢？解决问题解：设某家庭某月用电总量为a千瓦时(a为常数)：谷时用电x千瓦时,峰时用电（a-x）千瓦时,分时计价时总价为y1元，普通计价时总价为y2元.则函数关系式为：y1=0.35x+0.55(a-x)，y2=0.52a.1.当0.35x+0.55(a-x)=0.52a时,解得x=0.15a.此时,y1=y2.说明如果一个家庭把每月的用电量的15%放在
12、谷时使用,则两种方法费用相等.2.当0.35x+0.55(a-x)0.52a时,解不等式,得x0.15a.此时,y1y2.说明如果一个家庭每月在谷时的用电量小于每月总用电量的15%,则普通电表合算.3.当0.35x+0.55(a-x)0.52a时,解不等式,得x0.15a.此时,y1y2.说明如果一个家庭每月在谷时的用电量大于每月总用电量的15%,则分时电表合算.路皓家最近两个月用电的收据:谷时用电(千瓦时)峰时用电(千瓦时)合计(元)1812391810.352390.55194.80根据上表,我们进行了计算:x=181,a=181+239=420。xa=1814200.430.430.15
13、所以用分时电表是合算的.(当然，仅仅根据一个月的数据来判断是远远不够的，需收集多个月的数据来判断，这里由于时间较短，无法收集齐全.）深入探究根据分时电表的特点，除了日常必须按时进行的一些用电外，如果能将可调用电时间控制在21：008：00（谷时）,使的值尽可能大,就可以最大限度地节省电费.对此,我们进行了归纳和分析:部分家庭电费明细表/月电器名称功率(W)时间(时/天)用电量(千瓦时)谷时电费(元)峰时电费(元)差 额(元)时间是否可调洗衣机2941.513.234.637.282.65是电 灯405.06.002.103.301.20否电水壶18000.527.009.4514.855.40
14、是电饭煲5000.57.502.634.131.50否电冰箱14010.042.0014.7023.108.40否电视机806.014.405.047.922.88否门 灯324.02.160.761.190.43否合 计285747.5112.2939.2161.7722.46注：1=1000W1h月用电总量(千瓦时)=功率使用时间301000根据上表,我们小组成员们认为可以将洗衣、烧水等时间可调、功率较大的电器放在谷时工作,这样就可以充分发挥分时电表的优势，使的值尽可能大,就可以最大限度地节省电费，如果家家户户都能这样做的话，必定可以节省一笔不小的开支.后记其实不仅用电是这样，生活中许多方面也是这样，比如银行存款、贷款的选择等.只要你多注意生活中的细节，做个有心人，不说一定节约多少开支，至少能为你的生活增添不少乐趣吧.这一次，我们小组在实际生活问题的基础上,建立了数学模型，运用了一次函数、一元一次方程和一元一次不等式,把它们三者紧密地联系在一起，解决了日常生活中的问题.此外,我们还学到了一个理财的小技巧.真是处处留心皆“数学”呀！点评：该小组同学提交的课题报告结构合理，对活动过程的描述清晰，主题选择贴近即生活实际，又运用了“三个一次”的数学模型，由生活原型感悟“三个一次”数学模型的作用。他们得到的结论又可以运用于生活实际。这些都会
