沪科版义务教育教科书初中数学七上
3.5 三元一次方程组及其解法
一、教材内容
“三元一次方程组及其解法”是沪科版七年级数学上册第三章第五节的教学内容(选学),《义务教育教学课程标准(2011年版)》中明确要求“能解简单的三元一次方程组”,因为这对后续用待定系数法求解二次函数解析式、圆的一般方程等带来方便,同时进一步熟悉解方程组时“消元”方法的运用,体会解方程组的基本思想是转化与化归.
二、教学目标
1.了解三元一次方程组的概念,面对一个方程组能甄别出是否是三元一次方程组;
2. 会用消元法解简单三元一次方程组,在消元过程中进一步体会化归思想,感受运用转化思想的必要性;
3.让学生通过自己的探索、比较、分析、归纳等活动去发现一些规律,体会一些数学学习的思想方法,从而激发学生的求知欲望和学习兴趣.
三、教学重难点
重点: 会用消元法解简单的三元一次方程组.
难点: 能针对方程组的特点,确定选择消哪个元,选择用什么方法消元.
四、教学准备
多媒体课件 实物投影仪
五、教学方法
精讲点拨、小组合作、启发式教学
六、教学过程
环节一:复习生长
问题1:快速解方程组:
再现思路:二元一次方程组 一元一次方程
【设计意图】二元一次方程组学完后,如果再次用实际问题启动三元一次方程组的学习有重复之嫌,不能很好地体现二元与三元的内在关联,使得解三元一次方程组方法的出现有点突兀、不自然.因此通过复习二元一次方程组,在不断的调适中,把新的知识固着在呈稳定状态的“四基”之上,使得新知的学习自然而然,顺乎内在关联与学生的认知规律.
环节二:概念引入
问题2:若以上方程组的解也是方程x+2y+z=3的解,求z的值.
预设:代入求解.
问题3:请同学们思考,第3个方程能否和前两个方程放在一起,即变成呢?
预设:能,因为前两个方程的解和第3个方程的解是相同的,它们是同解方程,故可联立在一起构成新的方程组.
追问1:这是二元一次方程组吗?
追问2:是什么方程组?
预设:三元一次方程组.(板书课题)
追问3:哪什么样的方程组是三元一次方程组?
预设:由三个一次方程组成的含三个未知数的方程组,叫做三元一次方程组.
及时练习:判断下列方程组哪些是三元一次方程组:
(1) (2)
(3) (4)
【设计意图】一方面让学生体会三元与二元之间的关联,为下一步探究三元一次方程组的解法做好准备,另一方面引入课题,完成预设的教学目标1.
环节三:解法探究
问题4:下面我们的主要任务就是学习如何去解一个三元一次方程组.先来看刚才得到的这个三元一次方程组,大家知道如何去求它的解吗?
预设:先由方程①和②组成的二元一次方程组求出x,y的值,再代入方程③中,求出z值.
变式1:解方程组:
预设:由于第①个方程没有未知数z,故可通过第②,③个方程把z消去,即可转化成关于x,y的二元一次方程组,先求出x,y,再代入②或③求出z.
变式2:解方程组:
预设:通过观察系数,消去x比较合适.由+得3y-z=0;得,这样就先通过两次消去同一个未知数得到一个二元一次方程组,转化为与前面相同.
问题5:通过以上探究,你能说说解三元一次方程组的基本思路吗?
预设:三元 二元 一元 (思维路径)
定元 消元 代入 (具体手段)
【设计意图】通过渐次增加未知数个数逐步提升求解难度的方式落实解法的教学,二个变式基于原始方程组,三元与二元的内部关联,一脉相承,学生在步步推进中顺乎自然地学会了解法,进一步领悟了转化与化归的功用,初步达成教学目标2、3.
环节四:巩固练习
1.解方程组:
2.应用拓展
在等式y=ax2+bx+c中,当x=-1时,y=0;当x=2时,y=3;当x=5时,y=60.求a,b,c的值.
预设:考虑到学情,如果学生有困难,可以在课堂上适当启发引导.
【设计意图】通过练习进一步达成教学目标2,并从教学整体考虑,为待定系数法求二次函数解析式打下基础.
环节五:课堂小结
预设提问:
解三元一次方程组的基本思想是什么?用的是什么方法?
解三元一次方程组前要认真观察各方程系数的特点,选择恰当的消元解法.通过本节课的学习,你对于选择消元的方法有什么心得?
预设:(1)当方程组中某个方程只含有二元时,一般的,这个方程中缺哪个元,另两个方程就用加减法消哪个元;(2)当方程组中各个方程的同一个元的系数的绝对值相同或成倍数关系,就用加减法消去这个元;(3)若方程组中三个方程均含有三个未知数,通常要进行两次消元才能转化为二元一次方程组,但要注意两次必须消去同一个元。
通过本节课的学习,对于大家在今后的学习生活中遇到新的问题,有什么样的启示?
【设计意图】思想方法明确化便于学生的感知与领会,求解思路程序化便于迅速定位,在学生交流中凝聚成本节课的内核.
环节六:作业设计
1.已知方程组的解满足x+y=3,则k的值为______.
2.解方程组:
3. 《九章算术》是我国古代非常重要的一部数学专著,全书共分九章,其中第八章“方程”第一题为:今有上禾三秉,中禾二秉,下禾一秉,实三十九斗;上禾二秉,中禾三秉,下禾一秉,实三十四斗;上禾一秉,中禾二秉,下禾三秉,实二十六斗。问上、中、下禾实一秉各几何?
大意为:
现今有上等稻子三捆,中等稻子二捆,下等稻子一捆,能结出谷子三十九斗;上等稻子二捆,中等稻子三捆,下等稻子一捆,能结出谷子三十四斗;上等稻子一捆,中等稻子二捆,下等稻子三捆,能结出谷子二十六斗。求上、中、下三等稻子每捆能结多少斗谷子?
【设计意图】通过第1题联通二元与三元,通过第2题直接巩固本节课的核心技能,通过第3题落实实际问题的数学化,一方面感受祖国古代数学文化的成就,另一方面进一步熟悉方程模型,认识到学习三元一次方程组的意义.
七、教后思考
本节课的设计重心在于化归,从简单到复杂,逐步增添未知量,把方程组从仅含一个三元一次方程,到含有两个直至增为三个,在不断的变式中,三元一次方程组的求解思路渐行渐明,最后落定,让学生感觉到思路的出现顺乎其理,是一种自然状态的向前行走,哪种自然会让学生忘却了是在攀高,效果自然会好.