江蘇省太倉市實驗中學(xué) 江美紅
數(shù)學(xué)是一門美妙的學(xué)科,在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過程中,教師如何展現(xiàn)數(shù)學(xué)美,使學(xué)生能夠感受和欣賞數(shù)學(xué)美,值得我們一線教師深思。筆者在一次教學(xué)研討活動中執(zhí)教一節(jié)“分式方程”新授課,本節(jié)課著眼于把數(shù)學(xué)的美學(xué)價值和美育功能落實到數(shù)學(xué)課堂上,以此提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力。
此教學(xué)設(shè)計面對的學(xué)生是本校初二學(xué)生,我校學(xué)生的基礎(chǔ)知識非常扎實,數(shù)學(xué)能力較好,學(xué)習(xí)積極性較高,具有一定探索解決問題的能力。
(1)教材地位:《分式方程》是蘇科版第八章《分式》的主要內(nèi)容之一,是分式的基本概念、基本性質(zhì)、運算之后的重點內(nèi)容,也是為后面列分式方程解應(yīng)用題打下基礎(chǔ)。
(2)教學(xué)目標(biāo):
①知識與技能:理解分式方程的概念、解法、增根的概念及增根產(chǎn)生的原因。
②過程與方法:通過學(xué)生親歷知識探索、形成過程,讓學(xué)生感受方程是描述現(xiàn)實世界的模型,同時發(fā)展學(xué)生能力。
③情感、態(tài)度與價值觀:學(xué)生在數(shù)學(xué)活動中運用知識解決問題,通過合作學(xué)習(xí)增進同學(xué)之間的合作,通過體驗成功,樹立學(xué)好數(shù)學(xué)的自信心。
(3)教學(xué)重點:探索解分式方程的基本思路和分式方程的解法。
(4)教學(xué)難點:理解分式方程可能產(chǎn)生增根的原因。
師:同學(xué)們,最近天氣時陰時雨,大家到校非常辛苦,老師想知道大家早上是怎么到校的?(生答)
師:你們知道老師是怎么到校的嗎?(生答)
師:對。老師平時是乘車到校,但今天由于某種原因,老師步行到校。老師的家到學(xué)校有2km的路程,老師每天早晨都是7:00從家里出發(fā),今天步行到校比平時乘汽車到校晚了18分鐘,通過老師估測,汽車速度是步行速度的10倍,同學(xué)們,你能幫老師求出步行的速度嗎?(思考片刻)
生:我是用方程思想解決的。設(shè)步行的速度為xkm/h,則汽車的速度為10xkm/h,根據(jù)步行到校比平時乘汽車到校晚了18分鐘,可列出方程:
【設(shè)計意圖:本節(jié)課從實際問題開始,選取簡單的生活實例,讓學(xué)生從實際問題數(shù)量關(guān)系的探索中,發(fā)現(xiàn)一類未知數(shù)出現(xiàn)在分母中的新方程——分式方程。學(xué)生在欣賞這些問題情境的同時,一方面從中可提煉出數(shù)學(xué)問題,說明引入分式方程的必要性,另一方面可激發(fā)學(xué)習(xí)興致,提升學(xué)習(xí)動力】
師:我們以前學(xué)過哪些方程?
生:學(xué)過一元一次方程、二元一次方程。
師:請在黑板上列舉一元一次方程和二元一次方程。
生:分母中出現(xiàn)了字母,也就是方程的左邊是一個分式,所以它不是整式方程,應(yīng)該叫分式方程。
師:怎樣的方程叫分式方程?
生:分母中含有未知數(shù)的方程叫作分式方程。
師:你能再舉些分式方程的例子嗎?(生答)
師:任意寫出幾個方程,與同桌合作,找出其中的分式方程。
【設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生分析所列方程的特征,類比一元一次方程、二元一次方程,找出它們的區(qū)別與聯(lián)系,建立分式方程的概念。學(xué)生通過嘗試、辨析、修正、總結(jié),對分式方程概念的體會更深刻】
師:老師今天步行的速度是多少呢?
生:左邊利用通分化為同分母分式,再利用分式減法把原方程化為:利用分式的性質(zhì)得:10x=60,解得x=6。
生:先去分母,方程兩邊同時乘以60x得:120-12=18x,解得x=6。
師:你是怎樣想到去分母的?
生:去分母可把原方程化為一元一次方程。
師:剛才三種解法有什么共同點嗎?
生:都是把分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程。
師:解出的x的值,是原方程的解嗎?(生答)
師:對比上面三種方法,哪種更簡便?(生答)
師:請同學(xué)們歸納解法。
生:去分母將分式方程轉(zhuǎn)化為一元一次方程。
【設(shè)計意圖:給學(xué)生充分的探索與交流時間,讓學(xué)生動手操作、自主探索和合作交流,學(xué)生欣賞分式方程的不同解法,發(fā)展創(chuàng)造性思維能力,對知識的理解會更加深刻】
生:我解出方程的解是x=3,但發(fā)現(xiàn)當(dāng)x=3時,原方程的分母為0,無意義了。所以原方程應(yīng)該是無解的。
生:x=3是去分母后整式方程的解,但它卻不是原分式方程的解。
師:對!這樣的解叫作原方程的增根。
師:為什么會產(chǎn)生增根呢?解方程時哪個步驟出錯了?(思考片刻后)
生:去分母步驟出錯,方程兩邊同乘以x=3,而x=3使得x=3的值為0,即方程兩邊同時乘以0,所以x=3適合化簡后的整式方程,而不適合原方程。
師:對!方程兩邊同時乘以0,擴大了原方程解的范圍,因此會產(chǎn)生增根。所以,解分式方程時,要注意些什么呢?
生:把解得的x的值代入分母的最簡公分母中進行檢驗。
師:對!如果最簡公分母的值為0,那么解是原方程的增根,原方程無解;如果最簡公分母的值不為0,那么解就是原方程的根。
【設(shè)計意圖:這是本節(jié)課的重要環(huán)節(jié),增根是重點,也是難點,在教學(xué)時給足學(xué)生思考的時間,讓學(xué)生體會增根產(chǎn)生的原因以及解分式方程檢驗的必要性】
數(shù)學(xué)中的奇異之美主要是指結(jié)果新穎獨特、出人意料,引起學(xué)生強烈的驚詫。按學(xué)生以往的學(xué)習(xí)習(xí)慣,學(xué)生很難理解解出的方程的解居然不是原分式方程的解,這個結(jié)果是學(xué)生意料之外的,增根對學(xué)生來說更是新奇的知識,這種數(shù)學(xué)知識的奇異性很容易激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲望,促使學(xué)生進一步思考產(chǎn)生增根的原因以及理解解分式方程的步驟中檢驗的必要性。探究新知識、新方法、新規(guī)律,總能讓學(xué)生感到奇異的美感,產(chǎn)生驚奇的快感,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,令學(xué)生興奮,受到吸引。
在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師要充分相信學(xué)生、依靠學(xué)生。案例中,教師不直接給出結(jié)果,而是給學(xué)生一個想象的空間。學(xué)生類比聯(lián)想一元一次方程的解法,嘗試去分母將方程轉(zhuǎn)化為整式方程。但由于方程的特殊性,學(xué)生想到利用分式的基本性質(zhì)轉(zhuǎn)化、通過分式的通分或直接去分母等方法,通過多種方法的交流,拓寬了學(xué)生的思維。對于分式方程增根問題,教師更是大膽放手,把時間讓給學(xué)生,通過小組合作討論等形式進行合作學(xué)習(xí),從而悟出產(chǎn)生增根的原因,突破難點。以探究任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)自悟,提供給學(xué)生自主合作探究的舞臺,在交流中增加學(xué)生之間的信任,欣賞同伴意想不到的精彩。