肖敏芳
根據初中數學課堂教學的內容,數學概念課教學模式為:探究數學概念產生的實際背景→提出數學新概念→揭示新概念的內涵與外延,以及與舊概念的聯系→運用新概念解決問題→小結反思新概念形成過程。本文將通過一則“教學案例”的簡要分析談談筆者的一些具體做法。
【教學內容】 一元二次方程
【教學目標】 在具體情境中理解一元二次方程的概念及一般形式;能通過代數式變形和等式變形辨別一元二次方程和二次項系數、一次項系數和常數項;讓學生通過觀察、分析、自主探索、小組合作,列出具體情境中的方程,經歷一元二次方程概念的發生過程,培養學生概括、類比的能力;通過經歷代數式變形和等式變形,培養學生化歸的數學思想。通過貼近生活的情境,體驗數學來源于實踐反過來作用實踐的辯證唯物主義觀點;激發學生的學習興趣,感受解決問題中合作學習與廣泛交流的重要性,感受方程模型的特征;培養學生良好數學思維品質,滲透類比思想和數學的應用價值。
【教學過程】
一、探究數學概念產生的實際背景
1.教師活動:課前準備:(1)在生產、生活實際中,一切事物間的數量關系都能用方程解決嗎?(2)有關新概念“一元二次方程”的相關知識。
課前:(1)布置探究問題;(2)提供查詢方向,將學生探索的結果進行引導、加工、組合。
2.學生活動:(1)學生課前根據教師的問題通過多渠道查詢(如網絡、圖書館、個人資料、小組討論、請教他人等等),準備答案及素材;(2)親身體驗有趣而豐富的調查研究結果的過程,并形成一定的觀點、看法;(3)學生之間交流、討論并與教師交流所獲得的信息,加工信息,寫出結論。
【簡析:使學生通過收集和思考問題,盡快地投入到對新概念的探究中去。從而激發學生好奇、探究和創造欲望,將獲得的材料、信息在自己的大腦中進行比較分類,分析概括,從而提高學生的心理品質與思維能力,使學生養成一種喜歡探究問題的良好習慣。】
3.教學活動:學生舉例收集(選擇部分內容):
根據下列問題列方程:
(1)一個兩位數,十位數比個位數大3,十位數與個位數的和是7,求這個兩位數。設個位上的數字為x,根據題意得__________ 。
(2) 一個正方形的面積的2倍等于15,求這個正方形的邊長。設正方形的邊長為a, 根據題意得__________ 。
(3) 甲、乙兩人做某種零件,已知甲每小時比乙多做3個,甲做45個零件的時間與乙做30個零件的時間相同,問乙每小時做多少個?設乙每小時做x個,根據題意得甲__________ 。
(4)如圖矩形花圃一面靠墻,另外三面所圍的柵欄的總長度是19m,如果花圃的面積是24,求花圃的長和寬。
設與墻垂直的一邊為xm,則與墻平行的一邊為xm根據題意得__________ 。
【簡析:通過列方程解決問題,引導學生與一元一次方程的概念作對比,為引出一元二次方程的有關內容做好鋪墊. 讓學生充分感受所列方程的特點,再通過類比的方法得到定義,從而達到真正理解定義的目的。從實際問題出發,經過數學化,與學生共同從中提煉出上述問題的共性特征:只含有一個未知數,并且未知數的最高指數冪是2的整式方程(叫做一元二次方程)。】
二、提出數學新概念
教師活動:介紹一元二次方程的概念:只含有一個未知數,并且未知數的最高指數冪是2的整式方程叫做一元二次方程。
三、揭示新概念的內涵與外延,以及與舊概念的聯系
1.教師活動,學生練習。
例1 判斷下列方程是否為一元二次方程:
(1)1-x2=0 (2)2(x2-1)=3y (3)2x2-3x-1=0
(4)+=0 (5)(x+3)2=(x-2)2 (6)ax2=5-4x(a≠0的常數)
(7)ax2+bx+c=0 (a、b、c為常數,a≠0)
2.學生判斷結束后還可觀察第(1)和(3)兩個方程在形式上有何特點,進而介紹一元二次方程的一般形式。
3.教師活動:介紹一元二次方程的一般形式:一般地,任何一個關于x的一元二次方程經過整理,都能化成如ax2+bx+c=0 (a≠0,a,b,c是常數)的形式。這種形式叫一元二次方程的一般形式。一次項系數b和常數項c可取任意實數,而二次項系數a必須是不等于0的實數。
【簡析:通過揭示新概念內涵、外延及其與舊概念(一元一次方程)的聯系,使學生關注“一元二次方程”獲得的途徑;這番閱歷使學生所學知識變得生動、形象、感人。】
四、運用新概念解決問題
1.教師活動:
例2 把下列關于x的方程化成一般形式,并寫出二次項和一次項系數。
(1)2x2-x=2 (2)2(x-1)(x+1)=3x (3)3x2+mx-2x=3m
變式訓練:已知關于x的一個一元二次方程的二次項的系數為3,一次項系數為-1,常數項為-5,則這個方程為: .
2.能力提升:
(1)若方程mx2-x=2-3x2是關于x的一元二次方程,則m的取值為__________ 。
若方程式一元一次方程,則m的值為__________ 。
(2)若關于x的方程(m-2)x|m|+2x-1=0是一元二次方程,則m的值為__________ ;
(3)若關于x的方程(m-2)xm2-2+mx=7是一元二次方程,則m的值為__________ ;若方程為一元一次方程,則m的取值為__________ 。
3.拓展延伸:
(1)已知關于x的一元二次方程x2+3x-5m=0有一個解是2,m的值。
(2)若a是一元二次方程x2-3x-4=0的一個根,求2a2-6a+1的值。
例2學生單獨完成,老師選代表回答,考查學生對于一般形式的掌握程度。化成一般式是本課的重點,因此再配2題進行練習,加上前面預習題中4題能夠較好地突破重點。能力提升部分的問題為一元二次方程概念中常見題型,通過此題讓學生加深對定義和一般形式的理解,為其他字母系數問題做好準備。其中第3題的第二問需進行分類討論,開拓學生思維,體現數學的嚴謹性。使學生對所學知識有更深的理解并得到升華。拓展延伸部分讓學生進行充分思考、討論,小組將討論結果在小黑板上進行展示體會數學思想方法。
【簡析:引進“變式訓練”教學:(1)不但將學生的練習鞏固,化整為零,同時進行了整理分化以達到對“一元二次方程”概念的明確、清晰的描述。(2)“變式”帶來的“對比式”教學:通過對比教學,讓學生認識到一元二次方程與一元一次方程的區別與聯系,在學生認知的最近發展區內,實施知識的遷移,領會蘊含其中的方法要點,讓學生通過自主探索、小組合作,培養學生概括、類比的能力;通過經歷代數式變形和等式變形,培養學生化歸的數學思想。】
總之,在新課程標準下的初中數學概念教學,應遵循從感性認識到理性認識,從特殊到一般的認識規律。在不斷的思考和探索中,選擇好恰當有效的教法,必然能夠取得較好的教學成績。