精选情境引出新知,前后环节关联呼应
——以苏科版教材八年级上册“平方根”单元教学为例

2022-08-15 07:24筅江苏省常熟市沙家浜中学曹鸣军
中学数学杂志 2022年12期
关键词:开方平方根新知

筅江苏省常熟市沙家浜中学 曹鸣军

1 引言

初中阶段“数的开方”并没有安排在有理数的乘方之后立即进行教学,而是“过了很长一段时间”(人教版教材安排在七年级下学期,苏科版教材则安排在八年级上学期)才引出数的开方,对我们开展平方根的新知引出来说,有很多数学情境可供选取,比如,基于平方运算的逆运算,运用勾股定理计算直角三角形的边长,等等,都可以成为引出数的开方的“数学现实”.本研究基于苏科版教材八年级上册研发的平方根(第1课时)课例,并跟进阐释笔者的教学立意,供研讨.

2 平方根(第1课时)教学设计

2.1 创设情境,引入新知

问题1(七上教材内容)如图1,把两个面积为1dm2的小正方形分别沿对角线剪开,将所得的4个直角三角形拼在一起,就得到一个面积为2dm2的大正方形(如图2).如果设图2中大正方形的边长为x,那么x2=2,你们能求出x吗?

图1

图2

预设:学生可能会感到困难,因为在七年级上学期只是给出图2中正方形的边长不是一个有理数,并且通过大量举例、运算、猜想得出上面设出的x是一个无限不循环小数(教材上给出无理数的名称).

问题2(八上勾股定理教材习题)如图3,AD⊥BC,垂足为点D.如果CD=1,AD=2,BD=4,那么∠BAC是直角吗?请说明理由.

图3

追问:你能求出边AC,AB的

长分别是多少?

预设:学生会根据勾股定理得出AC2=5,AB2=20,由于5,20不是一个“完全平方数”,继续求解就会出现困难,这样就引出本课的新知讲授.

2.2 讲授新知,初步运用

求一个已知数(如3或-3)的平方的运算,是乘方运算,结果(幂)是9.

逆过来:

取一个未知数(如x)的平方,若结果(幂)是9,则x是3或-3.

取一个未知数(如x)的平方,若结果(幂)是a(强调a是非负数),求底数x的运算是平方的逆运算,叫作开方运算;

进一步用符号简化表示开方运算的定义,如下:

设计意图:这个过程中,先用文字,再代入字母表示这个数,使得定义的表述更加简明,让学生体会符号表达的必要性.

练习:下列各数有平方根吗?如果有,请写出来;如果没有,请说明理由.

教学组织:这组练习不难,教学时,注意引导学生“回到定义”解释.随后师生共同小结出:“一个正数有两个平方根,它们互为相反数;0的平方根是0;负数没有平方根.”

接着安排教材上“例1”及一组练习讲评.

2.3 运用新知,解决“问题”

解决问题:回到“问题1”“问题2”,请同学们分别写出x的值,AC,AB的长是多少?

学生如果写出正、负两个方根,则提醒实际问题中要舍去负值.

继续安排教材上例2(求一组数的算术平方根)、例3(判断一些算式是否有意义),并组织学生讨论交流,突出强调被开方数不能为负数.

2.4 课堂小结,训练巩固

小结问题1:本课学习了哪种新的运算?你觉得这种运算与之前哪种运算有关?你是如何理解它们之间的关系的?

小结问题2:对一个数a进行开平方运算时,要注意什么?

小结问题3:展望一下,你觉得后续如何研究对一个数开立方、开四次方?你能否举例说说你会如何研究?

作业巩固:

题2:教材上的“例4”.(例4的情境文字内容较多,限于篇幅,这里不做摘引)

3 教学立意的进一步阐释

3.1 精选数学现实,引出新知“数的开方”

3.2 重视例题选编,前后环节“关联呼应”

本课教材上的例题共有4组,但我们并没有全部照搬,而是选取了前三组例题,将例4作为课后作业进行训练.课堂进程中将开课阶段的“问题1~2”作为一道例题进行“新知运用”,并且让学生研究“含30°角的直角三角板”的三边之比.这组“问题”的解决既过渡到新知“算术平方根”的引出,又关联呼应了开课阶段的情境,实现了运用新知解决问题的教学目标[2].笔者认为,新知课中的例题、习题选编要贴近教学目标的达成、围绕教学主线展开,对于偏离本课教学主线,或者习题内容效度并不贴近教学目标的大容量习题,可以在后续的习题课上再进行考虑.基于以上认识,由于本课是平方根教学的第1课时,所以我们将阅读量偏大的“例4”后置在作业训练中,在后续平方根的第2课时安排习题讲评时,可以进行必要的小结提炼,并给出同类再练.

3.3 预设小结问题,回顾展望“成果扩大”

课堂小结是目前课堂教学研究中一个相对比较薄弱的环节,我们常常见到的课堂小结是“百搭式”的,比如:“这节课你们学到了什么?”“这节课你还有什么疑惑?”然后少数学优生把知识再说一遍,就完成了课堂教学任务.在上面课例的课堂小结阶段我们预设了3个小结问题,分别引导学生回顾本课所学内容,问题比较开放,教学时,如果学生感觉不好表达,可以提醒学生举例交流,因为由能举例(特别是举出恰当、适切的例子)往往可看出学生对新知的理解程度.对于课堂小结的第3个问题,我们安排学生展望“数的开方”、成果扩大,猜想开三次方、开四次方等内容,学生根据本课学习的路径,应该能初步说出什么是开三次方(或开立方),结果是三次方根(或立方根)等等.这就从授人以鱼走向了授人以渔,也就是说,向学生传递如何研究数学是更高立意的教学设计.

4 写在后面

以一节单元起始课为例,概述了笔者的教学设计,由于平方根、算术平方根在有些教材中安排了多个课时进行学习,我们在一节课中将数的开方、平方根、算术平方根等概念都带领学生进行学习,教学容量偏大,具体教学实践时,还要注意结合学情适当取舍,并跟进必要的习题课讲评训练.笔者在文中针对课例教学立意的阐释多为个人观点,抛砖引玉,期待大家的课例实践与观点研讨.

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