摘 要:用配方法解簡單的數字系數的一元二次方程,鍛煉學生的抽象概括能力,提高推理能力,培養學生勇于探索的良好學習習慣,感受數學的嚴謹性以及數學結論的確定性。
關鍵詞:引生探究; 問題與情景
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2011)4-019-001
用配方法解數字系數的一元二次方程,利用配方法實現降次的目標,從而解方程。引生探究,發現不同方程的轉化方式,運用己有知識解決新問題。重點討論配方時兩邊同加的數與方程系數的關系,獨立練習,讓學生體會配方時需注意的一些環節。教學中設計了一系列問題與情境讓學生在參與中掌握概念:
活動1
問題:要使一塊長方形場地的長比寬多6m,并且面積為16m2,場地的長和寬應各是多少?
(1)如何設計未知數?并根據題目的等量關系列出方程?(2)所列方程和上節課我們學習的方程x2+6x+9=2有何聯系與區別?
師生行為:上節課我們借助一元二次方程式解決了用油漆刷盒子問題,今天我們再來看一個新問題。(課件展示場地的圖形)
老師提出問題:(1)這是一個比較簡單的幾何問題,學生經過思考,不難得出答案,請一兩位同學回答,教師演示答案,即①場地的寬為x米,長為(x+6)米;②列方程為x2+6x-16=0
教師提出:那么如何解這個方程呢?
教師提出問題:(2)所列方程和上節課我們學習的方程x2+6x+9=2有何聯系與區別?
師生行為:學生觀察,找到聯系與區別,請三到四位同學回答,教師注意其觀察能力和評議的準確性,并引導其得出:①方程x2+6x+9=2的等號左邊是一個完全平方式,可用直接開平方法解決;
(學生解答并演示)
②方程x2+6x-16=0的等號左邊不是完全平方式,但其二次項與一項和方程x2+6x+9=2中相應部分完全相同
設計意圖:問題(1)中選擇以解決問題作為本課的開端,有益于培養學生的應用意識。通過對比,發現問題,設置矛盾沖突,可以激發學生的探究欲。
問題(2)中兩個方程式的對比才是本課真正的導入。通過對比學生很容易發現兩個方程之間的一些聯系與區別,進而引發聯想,促使學生繼續探究。
活動2
教師提出問題3
(1)方程x2+6x+9=2的解法聯想到怎樣解方程x2+6x-16=0嗎?
師生行為:學生思考、討論,發表意見;
教師組織學生討論,并引導學生發現問題的關鍵:若要解方程(2)只要將其等號左邊轉化為一個完全平方式——配方,而配方的關鍵是常數項的選擇。
學生找出常數項,教師演示配方過程,完成方程由不可解到可解的轉化,師生共同完成后續步驟。
設計意圖:在問題(3)中,學生利用問題(2)中兩個方程的對比去聯想、去總結、去嘗試,在教師設計的問題情境的引導下,解決了一個新的數學問題,這個過程既激發了學生的學習熱情,也鍛煉了學生的思維能力。
(2)x2+8x+_=(x+_)2。
問題(2)在上面等式的左邊,常數項和一次項系數有什么關系?教師提出問題(2)。
師生行為:思路是將方程轉化成:(x+m)2=n的形式,兩邊開平方便可以將方程化為兩個一次方程求解,而配方的關鍵是常數項的選擇,教師提問:大家如何選擇常用數項呢?請大家做問題1.教師展示課件題目,學生練習,教師巡視,適當輔導。學生分組討論,總結,教師在學生回答的基礎上,予以歸納:對二次項系數為1的一元二次方程配方時,一般在方程式兩邊各加上一次項系數一半的平方。
在本次活動中,老師應重點關注:(1)活動1的學習效果;(2)充分發揮學生的主體作用,引導要適當;(3)學生的歸納、概括能力,合作交流能力;(4)學生語言表述的準確性,由學生回答,師生一起糾正。
設計意圖:配方法的關鍵在于如何配方,隨著解題的不斷深入,學生必然不滿足單純表面的發現,或者是憑經驗去尋找答案,而更希望是通過理性的思維去推理,問題(2)的給出就是提醒和引導學生去做進一步的探究。配方法的使用在中學數學中是非常廣泛的。
活動3
問題1解方程:2x2+1=3x,你有什么新發現?如何處理?
師生行為:教師提出問題1。學生分組解答,會發現:①本題需要將一次項移項到等號左邊;②單純應用在方程兩邊各加上一次項系數一半的平方的方法,不能達到使方程的等號左邊是一個完全平方式的目的。教師引導學生回到活動2去觀察特征,學生討論總結,得出活動2的結論是針對二次項系數不為1的方程的,那么,二次項系數不為1的方程如何處理?
設計意圖:在活動2中,學生對配方法有了進一步的認識,但實際上這種認識還很片面,不具有普遍性和完整性。要將配方法應用于一般性的題目中,針對不同的條件、不同的環境,會出現很多新的問題:如二次項系數不為1的方程如何處理等。
問題2解方程3x2-6x+4=0,你有什么新的發現?如何處理?
師生行為:學生繼續討論,并發表見解。
學生在老師的引導下歸納出:需要利用等式的性質將二次項系數化1。
教師提出問題2。
學生分組解答,會發現:配方后出現完全平方式等于負數的情況。
教師提示:這種情況是存在的,它說明這個一元二次方程式無實數根。
在本次活動中,教師重點關注:
(1)學生對待解問題和已解問題的對比、分析能力(2)給予學生一定的時間去思考,充分討論,爭取讓學生自主得出結論。
(3)鼓勵學生大膽猜想,勇于發表見解。
設計意圖:在這種情況下,教師給出問題1和2,實際上是給學生設置兩個疑問。學生伴隨著不斷的質疑、解疑,不但完善了學生的思維,也鍛煉了學生的能力。使學生注意到數學的嚴謹性,熟悉了一種數學方法的學習過程,也激發了學生對數學學習的興趣。
布置作業:教科書習題22.2第2,3題。
師生行為:(1)解題思路是否清晰,解題過程是否規范。(2)能否熟練運用配方法解決不同特征的一元二次方程。
設計意圖:學生鞏固,提高。