课题 (主题) 走进动物园——认识方程 课时 第1课时
一、课标要求(解读课标对所学知识点的要求)
依据《义务教育数学课程标准(2022年版)》第二学段“数与代数”领域中“式与方程”的要求,本课时旨在引导学生在具体情境中理解用字母表示未知数的意义,经历从现实问题抽象出方程的过程。课标强调要结合简单的实际情境,让学生体会方程是刻画等量关系的有效模型,初步建立方程的概念。学业质量标准指出,学生应能识别含有未知数的等式,并理解其作为“平衡”或“相等”状态的数学表达,为后续学习解方程和应用方程解决问题奠定基础。
二、学习目标
1. 借助天平称量米粉的情境,通过观察、比较不同状态下的数量关系,理解“等式”与“不等式”的区别,能用自己的语言描述天平平衡时左右两边质量相等的关系。
2. 经历用字母x表示未知量(米粉质量)的过程,学会将生活语言转化为数学符号,正确写出形如20+x=70的等式,并理解其含义,从而归纳出方程的定义,能准确判断一个式子是否为方程。
三、学习重点
理解方程的意义,掌握方程必须同时满足两个条件:一是含有未知数,二是必须是等式。能够根据天平平衡的实际情境,正确列出含有未知数的等式,认识到方程是表达相等关系的一种数学模型。重点引导学生从“结果是什么”转向“关系是什么”的思考方式,初步感受代数思维的特点。
四、学习难点
难点在于如何帮助学生顺利实现从算术思维到代数思维的跨越,理解“把未知数当作已知数来参与运算”的合理性。部分学生可能难以接受用字母代替一个具体的数,并对其参与加法运算感到困惑。此外,区分“等式”与“方程”的概念,避免将不含未知数的等式(如15+5=20)误认为方程,也是需要重点突破的认知障碍。
五、评价任务(设计活动对应学习目标,镶嵌在教学过程中,或者用教学环节对应目标)
1. 观察与描述评价:在展示天平三种状态(左重、右重、平衡)后,提问学生如何用数学式子表示每种状态的数量关系,评估其能否准确使用>、<、=符号进行表达。
2. 抽象与表达评价:当给出“碗重20克,总重70克,求米粉重多少”这一问题时,观察学生是否能主动想到用字母x表示米粉质量,并尝试写出20+x=70,以此判断其符号意识的发展水平。
3. 概念辨析评价:提供一组包含方程与非方程的式子(如x+5, 3y=12, 8-n=6, 15+5=20等),让学生分类并说明理由,检验其对“含未知数的等式”这一核心特征的掌握情况。
六、资源与建议(包含知识的前后联系与学情分析)
学生此前已熟练掌握整数和小数的加减法运算,知道等号表示“相等”的意义,但尚未接触用字母表示数的系统学习。他们习惯于直接计算得出结果,思维方式以顺向为主。本节课是学生首次正式接触方程概念,具有很强的启蒙性。五年级学生好奇心强,对动物园、动物喂养等话题兴趣浓厚,教材以“给熊猫喂米粉”为情境非常贴近其生活经验,易于激发学习动机。教学中应充分利用天平这一直观教具(或模拟图示),让学生亲眼看到“平衡即相等”,并通过多次对比,逐步剥离具体情境,抽象出方程的本质特征。建议采用“问题驱动—操作体验—语言表述—符号表达—归纳定义”的路径,降低抽象难度。
七、学习过程
一、创设情境,引发问题。 (1)、呈现情境,提出问题。
教师讲述:今天,我们一起去动物园参观,饲养员叔叔正在为一只可爱的大熊猫准备早餐。他有一个专门盛放米粉的碗,这个碗本身重20克。现在,他往碗里倒入了一些米粉,然后把装有米粉的碗放在天平上称重。我们一起来看看这个过程。
展示课本第49页第一幅图:左侧穿蓝色制服的工作人员正在使用天平,左侧托盘放着标有“盛米粉的碗重20克”的碗,右侧托盘放着砝码;右侧画面显示熊猫坐在树下,工作人员端着碗,熊猫说:“这只熊猫一次需要喂一碗米粉。”右下角还有一个空碗的小图。
提问:观察这幅图,你能提出什么数学问题吗?
预设学生问题:一碗米粉有多重?碗和米粉一共多重?怎么用天平称出来?
教师肯定学生的提问,并聚焦核心问题:是啊,要保证熊猫吃得健康,我们必须知道每次喂的米粉到底有多重。那么,米粉究竟重多少克呢?
(2)、引入变量,启发思考。
引导语:碗我们知道是20克,可是米粉的质量我们现在还不知道,它是一个未知的数量。在数学上,为了方便研究,我们可以用一个字母来代表这个未知的质量。通常,我们用字母x来表示。如果米粉重x克,那么碗和米粉合起来一共重多少克呢?
让学生思考并回答:碗重20克,米粉重x克,所以总共就是20加x克,可以写成(20+x)克。
追问:这里的x代表什么?它是一个确定的数吗?虽然我们还不知道它的具体数值,但在算式里,我们能不能把它当作一个数来参与运算?
通过讨论,让学生初步体会用字母表示未知数的必要性和可行性,为列方程做好铺垫。 二、借助天平,探究等量关系。 (1)、观察不平衡状态,理解不等式。
展示课本图示:天平左侧托盘放着装有米粉的碗,右侧托盘放着50克的砝码,此时天平左侧下沉。
提问:你看到了什么现象?这说明了什么?
引导学生描述:左边重了,右边轻了,天平不平衡。
进一步追问:左边(碗和米粉)的总质量与右边(50克砝码)相比,是大于、小于还是等于?
学生回答:左边大于右边。
教师板书:20 + x > 50
解释:这是一个不等式,读作“20加x大于50”,它表示碗和米粉的总质量比50克重。
接着展示第二幅图:天平左侧仍是装有米粉的碗,右侧换成了100克的砝码,此时天平右侧下沉。
提问:现在又发生了什么变化?哪边重?
学生观察后回答:右边重了,左边轻了。
教师引导:这说明碗和米粉的总质量与100克相比,是怎样的关系?
学生回答:总质量小于100克。
教师板书:20 + x < 100
明确:这也是一个不等式,表示总质量不足100克。
小结:通过两次称量,我们知道了米粉的质量x既不能太小(否则总重不会超过50克),也不能太大(否则总重会超过100克),它一定在一个特定的范围内。
(2)、观察平衡状态,引出方程。
展示第三幅图:天平左侧托盘放着同一碗米粉,右侧托盘放着一个50克和一个20克的砝码,此时天平完全平衡。
提问:这次天平的状态有什么特点?这又说明了什么?
学生回答:天平平衡了,说明左右两边的质量相等。
教师追问:左边是多少?右边是多少?它们之间可以用什么符号连接?
学生回答:左边是(20+x)克,右边是(50+20)克,也就是70克,两边相等,用等号“=”连接。
教师完整板书:20 + x = 70
强调:这是一个等式,因为它用等号连接了左右两个相等的数量。而且,这个等式里含有我们不知道的字母x,也就是未知数。
揭示:像这样,含有未知数的等式,我们就叫它“方程”。今天,我们就要来认识这位新的数学朋友——方程。
再次出示扎马尾女孩的话:“如果米粉重x克,那么碗和米粉共重(20+x)克。”以及男孩的话:“平衡了!”下方标注“20+x=70”。
引导学生齐读方程,并解释其含义:碗的质量加上米粉的质量,正好等于70克。 三、类比迁移,深化概念。 (1)、看图列式,巩固新知。
出示课本中的两个天平图:
第一幅:左侧天平左盘放2个标注“x”的物体,右盘放100克和50克的砝码,天平平衡。
提问:你能用一个式子表示这个天平中的等量关系吗?
引导学生分析:左边是2个x,可以写成2x;右边是100+50=150克;因为平衡,所以2x=150。
第二幅:左侧天平左盘放3个标注“x”的物体和1个10克的砝码,右盘放100克的砝码,天平平衡。
提问:这次的等量关系又是怎样的?
学生思考后回答:左边是3个x加上10克,右边是100克,所以3x+10=100。
教师板书这两个式子,并再次强调它们都是方程,因为都含有未知数并且是等式。
(2)、归纳定义,辨析概念。
引导学生回顾刚才学习的三个例子:20+x=70、2x=150、3x+10=100。
提问:这三个式子有什么共同的特点?
组织小组讨论,然后全班交流。
教师总结:它们都是等式(都有等号),并且都含有未知数(字母x)。因此,我们可以给方程下个定义:像这样,含有未知数的等式,叫做方程。
板书:方程——含有未知数的等式。
为了加深理解,进行辨析练习:
出示一组式子:x+5、15+5=20、x÷5<25、3y=12、8-n=6、10÷m=2、2x+3>10、3x+5x=160、24+6y=540。
提问:请判断哪些是方程?为什么?
逐个分析:
x+5:不是等式,没有等号,所以不是方程。
15+5=20:是等式,但不含未知数,所以不是方程。
x÷5<25:含有未知数,但是不等式,不是等式,所以不是方程。
3y=12:含有未知数y,是等式,所以是方程。
依此类推,引导学生明确判断方程的两个必要条件缺一不可。
八、作业与检测(对应学习目标)
一、基础巩固
1. 下面哪些式子是方程?是方程的在括号里画“√”。
x + 8 = 15 ( ) 24 ÷ 6 = 4 ( ) a - 3 > 10 ( )
7 × b = 49 ( ) m + n = 100 ( ) 5x + 2x = 42 ( )
二、能力提升
2. 看图列方程。
(1)[文字描述:一个杯子,里面有一些水,标为x毫升,再倒入200毫升水后,总共有500毫升水。]
方程:_________________________
(2)[文字描述:一支铅笔长x厘米,6支这样的铅笔接起来长72厘米。]
方程:_________________________
三、拓展应用
3. 生活中还有哪些地方可以用方程来描述?试着举一个例子,并写出相应的方程。
九、学后反思
本节课通过“给熊猫喂米粉”这一生动情境,引导学生利用天平的平衡原理,经历了从具体问题中发现等量关系、用字母表示未知数、列出等式的过程,成功地引出了“方程”的概念。教学中,三个连续的天平图示形成了强烈的视觉对比,使“平衡即相等”的观念深入人心。通过先出现不等式(20+x>50和20+x<100),再引出等式(20+x=70),巧妙地制造了认知冲突,突显了方程作为“精确相等”表达工具的独特价值。在概念形成阶段,采用“举例—观察—比较—归纳”的方法,让学生自主提炼方程的本质特征,并通过大量的辨析练习,有效澄清了“等式”与“方程”、“方程”与“不等式”之间的界限,帮助学生建立了清晰的概念体系。整个教学过程注重从生活走向数学,再从数学回归生活,体现了“数学化”的基本思想,为后续学习奠定了坚实的基础。