張曉蔚
數(shù)學概念課是數(shù)學基礎知識和基礎技能教學的核心,任何一部分內(nèi)容的教學,都離不開概念教學。如何高效實施數(shù)學概念教學,值得我們思考。下文筆者以“平方根”的教學設計為例,對概念課教學進行闡述。
一、教學設計
1.學習目標。
知識與技能:
(1)了解平方根的概念,會用根號表示正數(shù)的平方根;
(2)了解開平方與平方互為逆運算,會用平方運算求某些非負數(shù)的平方根。
過程與方法:
(l)通過學習平方根,進一步建立數(shù)感和符號感,發(fā)展抽象思維;
(2)通過對正數(shù)平方根特點的探究,了解平方根與算術(shù)平方根的區(qū)別和聯(lián)系,體驗類比、化歸等數(shù)學思想方法的運用,提高對問題的遷移能力。
2.教學流程。
(1)問題與情境。
師:我們學過了有理數(shù)的加法、減法、乘法、除法、乘方這五種運算,在這五種運算中哪些是互為逆運算的呢?
加法←→ 減法,乘法←→ 除法,乘方←→ ?
師:正方形面積為25平方厘米,那么它的邊長是多少呢?
生:5厘米。
師:如果把面積改為2呢?那么它的邊長是多少呢?我們在已學過的數(shù)的范圍內(nèi)找不到這個數(shù),那么今天便來學習“平方根”。
設計意圖:回顧幾種運算,一方面為引進平方根的概念起到借鑒作用,另一方面為弄清楚開平方運算做鋪墊。通過引入,學生感受到今天是一節(jié)概念課,同時也是一種運算的呈現(xiàn)。
(2)探索規(guī)律,揭示新知。
師:在已知正方形面積25,求正方形的邊長的問題上,我們實際上在思考哪個正數(shù)的平方是25。大家易想到5。那如果老師寫出以下式子,括號里應該填什么數(shù)呢?(? )2=25;(? )2=4。
生:5和-5;2和-2。
師:很好,我們知道25是正負5的平方,4是正負2的平方,那么反過來,正負5是25的什么呢?正負2是4的什么呢?
生:平方根。
師:很好,大家能感受到平方和平方根的聯(lián)系與區(qū)別嗎?你能舉出類似的式子嗎?互相問答并分小組討論平方根的定義。
小結(jié):一般地,如果一個數(shù)的平方等于a,那么這個數(shù)就叫作a的平方根(或二次方根)。就是說,如果x2=a,那么x叫a的平方根,記作x=±√a。
師:知道了平方根的概念和表示方法,請問(? )2=2?
生:±√2。
師:也就是說2的平方根是±√2。那是不是所有數(shù)都有平方根?而且都有兩個?
設計意圖:情境問題的延續(xù),對平方根的本質(zhì)進行探討,學生能夠較快地接受平方根的概念。學生在活動中初步體會一個數(shù)的平方根的個數(shù)與這個數(shù)的性質(zhì)有關(guān)。
師:你能編幾個求平方根的題目,考考你周同的同學嗎?
接著教師提問:(? )2=9;(? )2=1/4;(? )2=5;(? )2=0;(? )2=-4。
師:同學們發(fā)現(xiàn)了什么?
生:一個正數(shù)有兩個平方根,它們互為相反數(shù)。因為只有0的平方得0,所以0只有一個平方根,是本身。因為任何數(shù)的平方都不可能是負數(shù),所以負數(shù)沒有平方根。
設計意圖:學生通過對具體的數(shù)的平方根進行討論交流,總結(jié)出正數(shù)、0、負數(shù)的平方根的情況。學生親自探索規(guī)律過程,加深對規(guī)律的理解。
師:我們通過探討得到了正數(shù)a有兩個平方根,其中正的平方根叫作a的算術(shù)平方根,記作√a。而求一個數(shù)a的平方根的運算,叫作開平方(a≥0)。
師:請同學們說說平方根和算術(shù)平方根的聯(lián)系與區(qū)別。
生1:平方根有兩個;算術(shù)平方根有一個,是正的那個。
生2:不對。應該說正數(shù)的平方根有兩個;正數(shù)的算術(shù)平方根有一個,是兩個平方根里正的平方根。
師:很好,也就是說我們求某個正數(shù)的平方根,應該寫出兩個,而求某個正數(shù)的算術(shù)平方根只能寫出一個。那么0有沒有算術(shù)平方根呢?
生:是0。
師:對,0的平方根只有1個,規(guī)定0的算術(shù)平方根也是0。
師:請同學們說說,√7、-√7、±√7各表示什么意義?
思考:√(-7)2的平方根是___。
設計意圖:指明概念,給出相應問題,層層辨析,再轉(zhuǎn)化成符號語言,培養(yǎng)學生的數(shù)感和符號感,讓學生弄清楚平方根和算術(shù)平方根的區(qū)別和聯(lián)系。提問中再現(xiàn)概念,思考本質(zhì),鞏固深化。
(3)學以致用。
例1 判斷下列各數(shù)有沒有平方根,如果有平方根,試求出它的平方根;如果沒有平方根,說明理由。
(1)81;(2)-81;(3)0;(4)(-7)2;(5)-72。
例2 求下列各數(shù)的平方根。
(1)100;(2)1.44;(3)16/49;(4)27/9。
請你說出上述各數(shù)的算術(shù)平方根。
例3 (1)若√a-1有意義,則a的取值范圍是____。
(2)若√a-1+(a+b)2=0,則a2007+b2008=____。
設計意圖:圍繞教學目標,明晰概念。學生通過例1判斷有沒有平方根,關(guān)鍵看所求的數(shù)是不是非負數(shù);學生通過例2再次感受到非負數(shù)的算術(shù)平方根的唯一性。而例3用字母代替數(shù)字,讓本節(jié)課提升到一定的高度。根據(jù)算術(shù)平方根的意義,有隱含條件,根號下的式子必須大于等于0,學生能更深刻地理解被開方數(shù)的非負性,也為以后二次根式的學習做鋪墊。
二、教學反思
數(shù)學概念都有其本質(zhì)特征,教學過程中應注重概念的分析,一步步揭示概念的本質(zhì)。在平方根的教學中,筆者創(chuàng)設了恰當?shù)谋尘耙敫拍?,通過問題再現(xiàn),引導學生觀察、分析并嘗試概括平方根的真正內(nèi)涵與實質(zhì)。教師在教學中主要引導學生經(jīng)歷從具體實例抽象出數(shù)學概念的過程,在探索中逐步理解概念的本質(zhì),同時有效的數(shù)學概念教學不是以讓學生學會概念為終極目標,而是讓學生在參與活動中生成和構(gòu)建數(shù)學概念,更要讓學生體悟概念蘊含的豐富的實際意義,理解它的生活價值,獲得對知識的整體認知。
(作者單位:蘇州高新區(qū)實驗初級中學)