师:同学们,大家好。很高兴今天和大家一起学习。在之前的学习中,我们已经完成了数与代数部分数的认识、数的运算的复习,今天开始复习式与方程的有关知识。请完成课本第80页回顾与交流的1 - 3题和第81页的巩固与应用。请同学们准备好书、草稿本和笔,开启今天的学习之旅。首先,我们来看本节课的学习目标:回顾和整理小学阶段有关代数的初步知识经历,探索并运用字母表示规律的过程体验,巩固用字母表示数的意义和方法;整理学习过的运算定律和计算公式,进一步体会方程的意义和思想,能用等式的性质解简单的方程。在课前,我们需要做一些准备。
同学们,我们在四年级开始学习用字母表示数,你们还记得哪些相关内容?一起来交流一下吧。
用字母表示数很简便,例如那首青蛙儿歌,一只青蛙一张嘴,两只眼睛,四条腿;两只青蛙两张嘴,四只眼睛八条腿……永远也说不完,但是用上字母就可以一句话说完:a只青蛙,a张嘴,2乘a只眼睛,4乘a条腿。用字母表示数多么简便。
用字母表示数不仅简便,还能体现数量关系。从2乘a只眼睛可以看出青蛙眼睛的数量是青蛙只数的2倍,从4×a条腿可以看出青蛙的腿数是青蛙只数的4倍。
同学们,在之前的学习中,我们已经充分理解了用字母表示数的意义。这节课我们继续探究用字母表示规律的方法。瞧,淘气利用圆片摆好了有趣的图案,第m个图案有多少个圆片呢?你能用含有字母的式子表示出来吗?我们先来数一数每个图案圆片的个数:1、4、9、16,这些数字后面隐藏着怎样的规律呢?
生:我发现第二个、第三个、第四个图案都摆成了正方形,正方形的边长分别由2个圆片、3个圆片、4个圆片构成。
师:观察得真仔细。按照这样的规律,第五个图案应摆成边长由5个圆片构成的正方形,第六个图案应摆成边长由6个圆片构成的正方形。
生:我发现是第几个图案,摆成的正方形边长就是由几个圆片构成的,这两个数字刚好相同。
师:同学们真善于思考。如何计算每个图形中圆片的数量呢?可以分别用1×1、2×2、3×3、4×4这样的算式来表示。那么第五个图案圆片的数量可以用5×5来计算,第六个图案圆片的数量可以用6×6来计算。也就是说第几个图案,圆片的个数就是几乘几。
现在我们能回答这个问题了吗?
生:第n个图案圆片的个数就是n个n,用n乘n等于n的平方来表示。
师:同学们经过仔细观察、认真思考,找到了淘气摆图案的规律,并用含有字母的式子表示了出来。在生活当中,有哪些规律也能用这个算式来表示呢?
生:正方形面积的计算公式。正方形的面积等于边长乘边长,假设正方形的边长是n,正方形的面积就用n乘n等于n的平方来计算。
生:这个算式还可以计算方阵的人数,一个方阵有n排,每排有n人,方阵的总人数就是n乘n等于n的平方。
师:其实生活中有很多这样的例子,例如计算魔方从某个面上能看到的小正方体的数量,二阶魔方从某一面上能看到的小正方体的数量是2×2 = 2的平方,三阶魔方从某一面上能看到的小正方体的数量是3×3 = 3的平方,四阶魔方从某一面上能看到的小正方体的数量是4×4 = 4的平方,n阶魔方从某一面上能看到的小正方体的数量,就可以用n乘n等于n的平方来表示。4是2的平方,9是3的平方,16是4的平方,像这样的数叫做完全平方数,我们将在中学阶段进行学习。现在通过探究图形变化的规律,我们进一步体会到用字母表示数可以概括地表示规律。例如下面这道习题,摆正方形个数、摆成的图形和小棒根数之间有什么规律呢?请开动脑筋思考吧。
生:我发现摆第一个正方形要用4根小棒,以后每加一个正方形,只要加3根小棒就可以了。
师:是这样吗?我们来研究一下。摆成一个正方形要4根小棒,摆成两个正方形要7根小棒,摆成3个正方形要10根小棒。的确是每增加一个正方形就增加3根小棒。这个规律似乎跟数字3有莫大的关系,可在摆第一个正方形的时候,用去的是4根小棒。但如果我们换一个角度来思考,这4根也可以看成1根加上3根,4 = 1 + 3;7根等于1根加上2个3根,7 = 1 + 3×2;10根等于1根加上3个3根,10 = 1 + 3×3。
也就是说摆成几个正方形,小棒根数就需要1根加上几个3根。
所以摆第一个正方形的4根小棒可以写成1 + 3×1。按照这样的计算方法,如果摆成4个正方形,需要多少根小棒呢?
生:摆成4个正方形,需要1 + 3×4 = 13根。
师:我们再来摆一摆。通过验证,果然是13根。我们发现了这个规律,能用含有字母的式子表示出来吗?假设摆n个正方形,小棒的根数需要多少根?
