平方根內(nèi)容教學(xué)現(xiàn)狀的理論分析

曲元海，賈宏宇

平方根內(nèi)容在人教版教材中是七年級(jí)下冊(cè)第六章的內(nèi)容，該部分是基礎(chǔ)內(nèi)容，它對(duì)實(shí)數(shù)運(yùn)算及二次根式的學(xué)習(xí)都非常重要.并且通過這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)，引進(jìn)了第三對(duì)互逆運(yùn)算即乘方和開方運(yùn)算.對(duì)于這部分內(nèi)容，教材的呈現(xiàn)順序是先介紹算術(shù)平方根，然后再接觸平方根.絕大多數(shù)教師在教學(xué)時(shí)，基本按照教材呈現(xiàn)的知識(shí)結(jié)構(gòu)順序進(jìn)行教學(xué)，先講算術(shù)平方根，再講平方根.筆者通過與各校（通鋼三中、通鋼二中、通化市二中、通化市五中、通化市外國語學(xué)校、通化市十三中、通化市實(shí)驗(yàn)中學(xué)等）多位數(shù)學(xué)教師交流了解到，很多學(xué)生對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)總會(huì)出現(xiàn)一些共性的問題，如9的平方根是3；的平方根是這樣的錯(cuò)誤.教師反反復(fù)復(fù)地訓(xùn)練、糾正，但學(xué)生反復(fù)出現(xiàn)問題.教師也感到不解和困惑.筆者針對(duì)這樣的教與學(xué)的狀況，從以下幾個(gè)方面深入分析原因，并試圖給出改進(jìn)平方根內(nèi)容教與學(xué)的策略.

1 平方根內(nèi)容相關(guān)分析

1.1 從教材安排順序分析

教材在處理平方根內(nèi)容時(shí)，按照由特殊到一般的順序，即先安排算術(shù)平方根的學(xué)習(xí)，再過渡到平方根內(nèi)容的學(xué)習(xí).教材通過一個(gè)情境：一塊25 dm2的正方形畫布，它的邊長是多少？來引發(fā)學(xué)生的思考.［1］教材之所以這樣做，是考慮學(xué)生熟悉平方運(yùn)算，再結(jié)合正方形面積與邊長的關(guān)系，學(xué)生容易解決這個(gè)問題.同時(shí)，考慮實(shí)際問題往往是正數(shù)的情況，這跟算術(shù)平方根非常吻合，接著過渡到一些實(shí)際問題：讓學(xué)生直接寫出一些正數(shù)，它的平方是1，，，等.由此給出一個(gè)正數(shù)a的算術(shù)平方根，并表示為，然后過渡到一個(gè)數(shù)的平方根.這樣做的好處是從特殊到一般，似乎符合學(xué)生思維的特點(diǎn)，也符合認(rèn)知的一般規(guī)律.從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度，按照概念學(xué)習(xí)類型屬于上位學(xué)習(xí)，這種學(xué)習(xí)關(guān)鍵是歸納出下位概念的共同特征.但從另一個(gè)角度看，學(xué)生的學(xué)習(xí)有先入為主的傾向，先學(xué)習(xí)的內(nèi)容會(huì)對(duì)后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響，心理學(xué)稱之為首因效應(yīng).［2］因此，先學(xué)習(xí)算術(shù)平方根，尤其是反復(fù)強(qiáng)化一個(gè)正數(shù)的平方的問題，這樣勢(shì)必會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)一個(gè)數(shù)的平方根產(chǎn)生不利影響，況且在引進(jìn)負(fù)數(shù)擴(kuò)充數(shù)系的過程中，學(xué)生同化負(fù)數(shù)的知識(shí)結(jié)構(gòu)還不是很穩(wěn)定，更會(huì)使算術(shù)平方根和平方根的內(nèi)容學(xué)習(xí)混淆，尤其是對(duì)一個(gè)正數(shù)的平方根是兩個(gè)互為相反數(shù)的數(shù)，易與算術(shù)平方根產(chǎn)生一定的認(rèn)知沖突.

1.2 從運(yùn)算的角度分析

學(xué)生在小學(xué)就已經(jīng)學(xué)習(xí)了“加與減”“乘與除”是互逆運(yùn)算，它們之間都可以相互轉(zhuǎn)化，即減去一個(gè)數(shù)等于加上這個(gè)數(shù)的相反數(shù)；除以一個(gè)數(shù)等于乘上這個(gè)數(shù)的倒數(shù)，并且運(yùn)算結(jié)果都是唯一的，學(xué)生對(duì)此非常熟悉.乘方是特殊的乘法，學(xué)生理解起來也比較輕松，但開方運(yùn)算即求平方根運(yùn)算是乘方的逆運(yùn)算，且結(jié)果有幾種情況，尤其是正數(shù)的平方根有兩個(gè)結(jié)果，這與學(xué)生以前遇到的運(yùn)算結(jié)果唯一的情況有所不同，引起了學(xué)生認(rèn)識(shí)上的沖突.如果不采取可行的方法勢(shì)必造成理解上的偏差.負(fù)數(shù)沒有平方根，即負(fù)數(shù)不能進(jìn)行開平方運(yùn)算，這種情況也與學(xué)生過去學(xué)習(xí)的運(yùn)算有所不同.因?yàn)檫^去的加減乘除運(yùn)算都可進(jìn)行（零不能作除數(shù)除外），現(xiàn)在出現(xiàn)了負(fù)數(shù)不能進(jìn)行開方運(yùn)算，因此從運(yùn)算的角度來看，學(xué)生學(xué)習(xí)這個(gè)內(nèi)容存在一定的難度.

1.3 從符號(hào)表示角度分析

眾所周知，數(shù)學(xué)教學(xué)語言包括三種：自然語言、圖形語言、符號(hào)語言，數(shù)學(xué)的符號(hào)語言是數(shù)學(xué)的一個(gè)重要的特點(diǎn)，它具有簡潔、形象的特性，不僅如此，它本身就具有特殊的意義，還可以參與運(yùn)算和推理等.在平方根這個(gè)內(nèi)容中，引入了±a表示非負(fù)數(shù)a的平方根.這種表示的內(nèi)涵可以從幾個(gè)方面理解：一是正數(shù)的平方根有兩個(gè)數(shù)，且這兩個(gè)數(shù)互為相反數(shù)；二是它可以看作是一種形式上的表達(dá)，這也是數(shù)學(xué)的特點(diǎn)；三是可以進(jìn)行運(yùn)算，這一點(diǎn)學(xué)生有時(shí)會(huì)出錯(cuò)，原因是理解不全面.從這幾個(gè)方面看，學(xué)生往往理解不到位，有一定難度.這個(gè)內(nèi)容掌握不好也會(huì)與后面的二次根式內(nèi)容脫節(jié)，不能建立知識(shí)之間的聯(lián)系，學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)就不十分清晰.

2 平方根內(nèi)容教學(xué)建議

根據(jù)筆者對(duì)平方根內(nèi)容的教學(xué)順序、運(yùn)算系統(tǒng)、符號(hào)引入等分析，認(rèn)為對(duì)這部分內(nèi)容的教學(xué)應(yīng)該按如下次序進(jìn)行：

2.1 從平方根內(nèi)容入手，算術(shù)平方根看作是它的一部分

筆者根據(jù)以上的分析和學(xué)生的實(shí)際情況認(rèn)為，先進(jìn)行平方根內(nèi)容的教學(xué)，然后再進(jìn)行算術(shù)平方根教學(xué).這樣處理有以下理由：奧蘇貝爾說過：“如果讓我用一句話來概括教育教學(xué)的理論，那就是學(xué)生知道了什么，我便以此來進(jìn)行教學(xué)”［3］學(xué)生前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了有理數(shù)的四則運(yùn)算和乘方的概念，學(xué)生對(duì)平方的概念非常熟悉，也清楚一個(gè)負(fù)數(shù)的平方是正數(shù)的道理.也就是說學(xué)生有學(xué)習(xí)平方根的知識(shí)儲(chǔ)備，對(duì)(±3)2=9，這樣的事實(shí)，認(rèn)識(shí)比較深刻.因此，通過這樣引入便于學(xué)生對(duì)其逆問題的理解；另一個(gè)原因是先學(xué)習(xí)了平方根后，再學(xué)習(xí)算術(shù)平方根降低了學(xué)習(xí)的難度，因?yàn)樗阈g(shù)平方根是平方根的一個(gè)部分.從學(xué)習(xí)心理學(xué)角度講這種學(xué)習(xí)屬于下位學(xué)習(xí)，學(xué)生比較容易接受.由以上的分析來看，從先進(jìn)行平方根的教學(xué)，然后再進(jìn)行算術(shù)平方根的教學(xué)要好于目前教材上的呈現(xiàn)順序的教學(xué).

2.2 通過討論理解平方根的三種情況

人們常說：“Tell me，I will forget；Show me，I may remember；But involve me，I will under?stand”.課程標(biāo)準(zhǔn)也強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，學(xué)習(xí)方式多樣化，尤其是自主探索和合作交流是非常有效的學(xué)習(xí)方式.真理越辯越明，通過適當(dāng)?shù)挠懻摚寣W(xué)生理解正數(shù)的平方根有兩個(gè)，且互為相反數(shù)；零的平方根是0；負(fù)數(shù)沒平方根.這三種情況可以通過提問，激發(fā)學(xué)生的思考.同時(shí)也要讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何思考這個(gè)問題，核心是回到定義上，關(guān)鍵是平方運(yùn)算.數(shù)學(xué)教學(xué)要始終抓住一根重要的紅線那就是數(shù)學(xué)思想方法，它是數(shù)學(xué)的靈魂，這里教師要抓住時(shí)機(jī)，讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)中的分類思想，體會(huì)數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性，更好地在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中提升思維能力，涵養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng).

2.3 適時(shí)引入符號(hào)表示

在數(shù)學(xué)發(fā)展的過程中，數(shù)學(xué)符號(hào)作用非常大，但在引入符號(hào)的過程中必須把握好時(shí)機(jī)，讓學(xué)生理解好它所代表的意義.字母代數(shù)經(jīng)歷了文辭代數(shù)、縮寫代數(shù)、符號(hào)代數(shù)三個(gè)階段［4］引進(jìn)字母也要充分考慮學(xué)生的認(rèn)知情況，使其能真正地懂得符號(hào)所代表的實(shí)際意義，并會(huì)用符號(hào)進(jìn)行推理和表達(dá).在引入±a表示非負(fù)數(shù)平方根的過程中要緊扣定義，明確它表達(dá)的意義，且要在練習(xí)中讓學(xué)生表述，并在文字和符號(hào)之間熟練地轉(zhuǎn)換.還要與算術(shù)平方根聯(lián)系起來，形成一個(gè)關(guān)于平方根的知識(shí)體系.同時(shí)要捎帶介紹根號(hào)的由來.簡要介紹，歷史上很多人都曾給出過平方根的符號(hào)表示，但隨著歲月的流逝都沒站住腳，最后法國數(shù)學(xué)家笛卡爾在魯多爾夫和斯蒂文的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地提出了現(xiàn)在的根號(hào)表示，得到廣泛地認(rèn)同，并一直沿用至今.通過簡單介紹讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)的每一步發(fā)展都凝結(jié)了許多人辛勤的汗水，也能讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)文化的魅力，改變學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的一些負(fù)面印象，真正理解數(shù)學(xué)是有血有肉的有著廣闊創(chuàng)造空間的一門學(xué)科，從而提振學(xué)好數(shù)學(xué)的信心和勇氣.

2.4 通過實(shí)際問題辨析平方根和算術(shù)平方根

數(shù)學(xué)大家嚴(yán)士健曾說過：“數(shù)學(xué)教學(xué)不能掐頭去尾燒中段.”他還說：“應(yīng)該從廣泛得多的角度來向中學(xué)生介紹數(shù)學(xué)思想、發(fā)生規(guī)律、背景.簡單地說，就是要講來龍去脈.數(shù)學(xué)教學(xué)要充分展示數(shù)學(xué)知識(shí)的背景，形成發(fā)展的過程，以及有哪些應(yīng)用，充分挖掘?qū)嵺`性.”[5]如何引入這個(gè)概念，教師要下功夫創(chuàng)設(shè)好情境，講清背景，充分重視概念引入和形成過程.平方根這一內(nèi)容在引入概念后，要不斷通過訓(xùn)練來加深對(duì)概念的理解，同時(shí)要通過一些應(yīng)用問題來探究其應(yīng)用價(jià)值.結(jié)合實(shí)際問題，學(xué)生能夠分辨什么時(shí)候應(yīng)用的是平方根，何時(shí)應(yīng)用算術(shù)平方根，從而在應(yīng)用中進(jìn)一步加深了對(duì)知識(shí)地掌握.

3 結(jié)語

總之，這一內(nèi)容的教學(xué)要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，讓學(xué)生清楚知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)用，始終貫穿著用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界，用數(shù)學(xué)的思維思考世界，用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)世界的主線，才能使學(xué)生得到良好的數(shù)學(xué)教育.