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研究背景:当前,随着新课改的不断深入,越来越多的专家学者关注到提升课堂教学有效性的重要性,对于初中数学学科来讲,由于学生课业负担过重,如何提升教学效率性已不容忽视。因此,本人通过查阅大量文献资料,结合案例内容:平方差公式与完全平方公式,进行案例分析,希望能为促进当前课堂教学有效性提供一定的参考。在充分研究和实际调查后,结合新课标初中数学教材,笔者按照引导发现法的要求,积极进行实验,取得明显的效果。以下是笔者根据初中数学(新课标教材)的课堂教学过程进行整理的案例。
案例内容:平方差公式与完全平方公式
教材分析:“平方差公式”与“完全平方公式”是义务教育课程标准《数学》七年级下册的教学内容。教材在上册中安排了“有理数及其运算”、“字母表示数”等内容,这些都为“平方差公式”与“完全平方公式”的学习打下良好基础。在本节内容前面学习了整式的加、减与乘法运算,学生对“符号化”运算有了一定的操作体验。教材把平方差公式与完全平方公式分别计划了两个学时,共4学时的时间。
一、引导发现
看看下面题目,大家按照多项式乘法法则进行计算,在计算的过程中注意观察,看有什么规律。
(1)(x+5)(x-5);(2)(x+6y)(x-6y);(3)(2X+3)2;
观察以上算式与计算结果,你发现了什么规律?能否自己再举两个例子验证你的发现。
评述:平方差公式、完全平方公式是多项式乘法运算中的重要公式,是初中数学学习中用途很广的一个公式和需要掌握的一项重要内容。在学生掌握多项式乘法法则的情况下,教师积极引导发现,进行问题设计,有助于激活学生思维。
二、推测结论
大家发现的规律就是本节课我们要学习的内容:多项式的乘法公式。下面,大家再用多项式的乘法法则进行一下推断。
(1)(a+b)(a-b)=(a+b)。a-(a+b)。b=a2+ab-ab-b2=a2-b2
(2)(a+b) 2=(a+b)(a+b)=(a+b)a+(a+b)
b=a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2
(3)(a-b) 2= ?写出了如下公式(a-b) 2=[a+(-b)] 2,大家能继续做下去吗?你还能用什么办法来计算呢?
我们把(a+b)(a-b)=a2-b2叫做平方差公式,(a±b) 2=a2±2ab+b2叫做完全平方公式。大家能根据自己的理解来说一说公式的结构特征吗?
评述:对公式的推测结论过程实际上也是巩固已有知识,积极进行数学探索和思考的过程,在推测结论的过程中不断进行归纳,积极进行总结是开阔学生思路的重要过程。
三、探讨解法
我们一起来讨论一下这样一个问题,有一个边长为a的正方形纸板(如图1(1)),如果在它上面截下一块边长为b(b< a) 的小正方形,剩下图形的面积是多少呢?
(1)
(2)
图1 平方差公式示意图
图1(1)剩下图形面积为a2-b2;
图1(2)剩下的图形面积为(a+b)(a-b)。
所以,(a+b)(a-b)=a2-b2。
评述:这样的探讨解法教学实践过程有其意义,这样做,一方面有图形刺激强化平方差公式(a+b)(a-b)=a2-b2的记忆,另一方面在实践探索过程中让学生感悟代数公式的几何背景,进一步挖掘数形结合的思想,形成数形结合的意识,提升数形结合的认识。
我们运用相同的方法,来探索一下(a+b) 2=a2+2ab+b2的几何意义(图2)。
图2 完全平方公式示意图
(a+b) 2=a2+2ab+b2
(a+b) 2=a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2
评述:多项式的乘法公式是一个层面的材料性知识,这样集中讲,可以较充分地克服机械记忆和模仿成份。在教学过程中要适时总结,对一些知识进行梳理,充分利用好公式的几何背景,从而多方强化学生的记忆,达到巩固知识、了解知识间的联系、建构认识体系的作用。
四、知识综合
计算:(an-b)(an+b);(a-1)(a+1)(a2+1);(2xy+1/5x)2;(x+3) 2-x2
评述:公式中字母的任意性是本节知识的难点,在教学中应予以强化。对公式的变式应用,也是教学中的一个难点,对此,可以让学生讨论方法,通过不断总结,对思路进行理顺,更深层次地加深对公式结构的认识,了解它的运用价值。
五、总结反思
(1)通过对这节课知识的学习,你有什么收获,有什么体会?(2)在你看来,什么样的式子才能用平方差公式与完全平方公式?总之,只要在初中数学教学中按引导发现法的要求,不断地思考实践,勇于探索,在教学中进行积极运用,就会在提高课堂教学效益上取得更大的进展,取得更好的教学效果。
案例内容:平方差公式与完全平方公式
教材分析:“平方差公式”与“完全平方公式”是义务教育课程标准《数学》七年级下册的教学内容。教材在上册中安排了“有理数及其运算”、“字母表示数”等内容,这些都为“平方差公式”与“完全平方公式”的学习打下良好基础。在本节内容前面学习了整式的加、减与乘法运算,学生对“符号化”运算有了一定的操作体验。教材把平方差公式与完全平方公式分别计划了两个学时,共4学时的时间。
一、引导发现
看看下面题目,大家按照多项式乘法法则进行计算,在计算的过程中注意观察,看有什么规律。
(1)(x+5)(x-5);(2)(x+6y)(x-6y);(3)(2X+3)2;
观察以上算式与计算结果,你发现了什么规律?能否自己再举两个例子验证你的发现。
评述:平方差公式、完全平方公式是多项式乘法运算中的重要公式,是初中数学学习中用途很广的一个公式和需要掌握的一项重要内容。在学生掌握多项式乘法法则的情况下,教师积极引导发现,进行问题设计,有助于激活学生思维。
二、推测结论
大家发现的规律就是本节课我们要学习的内容:多项式的乘法公式。下面,大家再用多项式的乘法法则进行一下推断。
(1)(a+b)(a-b)=(a+b)。a-(a+b)。b=a2+ab-ab-b2=a2-b2
(2)(a+b) 2=(a+b)(a+b)=(a+b)a+(a+b)
b=a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2
(3)(a-b) 2= ?写出了如下公式(a-b) 2=[a+(-b)] 2,大家能继续做下去吗?你还能用什么办法来计算呢?
我们把(a+b)(a-b)=a2-b2叫做平方差公式,(a±b) 2=a2±2ab+b2叫做完全平方公式。大家能根据自己的理解来说一说公式的结构特征吗?
评述:对公式的推测结论过程实际上也是巩固已有知识,积极进行数学探索和思考的过程,在推测结论的过程中不断进行归纳,积极进行总结是开阔学生思路的重要过程。
三、探讨解法
我们一起来讨论一下这样一个问题,有一个边长为a的正方形纸板(如图1(1)),如果在它上面截下一块边长为b(b< a) 的小正方形,剩下图形的面积是多少呢?
(1)
(2)
图1 平方差公式示意图
图1(1)剩下图形面积为a2-b2;
图1(2)剩下的图形面积为(a+b)(a-b)。
所以,(a+b)(a-b)=a2-b2。
评述:这样的探讨解法教学实践过程有其意义,这样做,一方面有图形刺激强化平方差公式(a+b)(a-b)=a2-b2的记忆,另一方面在实践探索过程中让学生感悟代数公式的几何背景,进一步挖掘数形结合的思想,形成数形结合的意识,提升数形结合的认识。
我们运用相同的方法,来探索一下(a+b) 2=a2+2ab+b2的几何意义(图2)。
图2 完全平方公式示意图
(a+b) 2=a2+2ab+b2
(a+b) 2=a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2
评述:多项式的乘法公式是一个层面的材料性知识,这样集中讲,可以较充分地克服机械记忆和模仿成份。在教学过程中要适时总结,对一些知识进行梳理,充分利用好公式的几何背景,从而多方强化学生的记忆,达到巩固知识、了解知识间的联系、建构认识体系的作用。
四、知识综合
计算:(an-b)(an+b);(a-1)(a+1)(a2+1);(2xy+1/5x)2;(x+3) 2-x2
评述:公式中字母的任意性是本节知识的难点,在教学中应予以强化。对公式的变式应用,也是教学中的一个难点,对此,可以让学生讨论方法,通过不断总结,对思路进行理顺,更深层次地加深对公式结构的认识,了解它的运用价值。
五、总结反思
(1)通过对这节课知识的学习,你有什么收获,有什么体会?(2)在你看来,什么样的式子才能用平方差公式与完全平方公式?总之,只要在初中数学教学中按引导发现法的要求,不断地思考实践,勇于探索,在教学中进行积极运用,就会在提高课堂教学效益上取得更大的进展,取得更好的教学效果。