俞紅玉 黑龍江省哈爾濱市方正縣第一中學(xué)校
①利用PowerPoint制作多媒體課件,使課堂生動(dòng)靈活,結(jié)尾簡(jiǎn)介“復(fù)數(shù)”這個(gè)神奇而又充滿魅力的“詭辯量”—i,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對(duì)學(xué)生進(jìn)行德育滲透,從而讓學(xué)生對(duì)科學(xué)未知充滿好奇,讓學(xué)生有勇氣去質(zhì)疑去挑戰(zhàn)并積極地去探索宇宙的奧秘。
②利用電子白板制作游戲環(huán)節(jié),使課堂氛圍活躍,提高學(xué)生的課堂參與度,直觀呈現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果,提高課堂效率。
③設(shè)計(jì)“我是小老師”環(huán)節(jié),突破學(xué)生的固定思維模式,從“我是出題人”的角度出發(fā),先是怎樣把復(fù)數(shù)這部分知識(shí)學(xué)得更扎實(shí)、牢固,然后再能力提升,充分體現(xiàn)了學(xué)以致用。
本節(jié)課選自人民教育出版社出版的《普通高中教科書(shū)數(shù)學(xué)必修第二冊(cè)(A版)》第七章第二節(jié)第二課時(shí)《復(fù)數(shù)的乘、除運(yùn)算》,依據(jù)新課改新大綱要求,復(fù)數(shù)四則運(yùn)算是本章知識(shí)的重點(diǎn)。主要內(nèi)容是復(fù)數(shù)的乘、除運(yùn)算。學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)是已經(jīng)學(xué)習(xí)了復(fù)數(shù)的概念和坐標(biāo)表示,在第二節(jié)第一課時(shí),介紹了復(fù)數(shù)代數(shù)形式的加、減的運(yùn)算法則,同時(shí)指出了復(fù)數(shù)加法、減法的幾何意義,復(fù)平面上兩點(diǎn)間的距離公式,溝通了“數(shù)與形”之間的聯(lián)系,提供了用“形”來(lái)幫助處理“數(shù)”和用“數(shù)”來(lái)幫助處理“形”的工具。
在這節(jié)內(nèi)容中,類比多項(xiàng)式的乘法法則,可把復(fù)數(shù)代數(shù)形式a+bi看成由a和bi兩個(gè)非同類項(xiàng)組成,這樣,多項(xiàng)式的運(yùn)算法則幾乎可以全部搬過(guò)來(lái)照用不誤,于是復(fù)數(shù)就與多項(xiàng)式、方程聯(lián)系起來(lái),從而能幫助解決一些多項(xiàng)式中的因式分解、解方程等數(shù)學(xué)問(wèn)題。新教材降低了對(duì)復(fù)數(shù)的要求,只要求學(xué)習(xí)復(fù)數(shù)的概念、復(fù)數(shù)的代數(shù)形式及幾何意義、加減乘除運(yùn)算及加減的幾何意義。
通過(guò)本節(jié)課對(duì)學(xué)生滲透數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,滲透化歸的思想,將實(shí)數(shù)的運(yùn)算通性、通法擴(kuò)充到復(fù)數(shù),是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的一種創(chuàng)新,有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神。所以,《復(fù)數(shù)的乘、除運(yùn)算》一課的編排有著重要的意義。
高一學(xué)生知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)較為豐富,已具有類比知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法。
重點(diǎn):復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘、除法的運(yùn)算法則及其運(yùn)算律。
難點(diǎn):復(fù)數(shù)除法的運(yùn)算法則。
知識(shí)與技能目標(biāo):理解并掌握復(fù)數(shù)的代數(shù)形式的乘法與除法運(yùn)算法則。
過(guò)程與方法目標(biāo):在問(wèn)題探究過(guò)程中,體會(huì)和學(xué)習(xí)類比等數(shù)學(xué)思想方法,感悟運(yùn)算形成的基本過(guò)程。
情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):培養(yǎng)類比思想和逆向思維;通過(guò)復(fù)數(shù)的乘除法的學(xué)習(xí),體會(huì)實(shí)虛數(shù)的矛盾和統(tǒng)一,加深對(duì)數(shù)學(xué)的情感認(rèn)識(shí)。
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng):①數(shù)學(xué)抽象:復(fù)數(shù)乘法、除法運(yùn)算法則;②邏輯推理:復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算律的推導(dǎo);③數(shù)學(xué)運(yùn)算:復(fù)數(shù)四則運(yùn)算;④數(shù)學(xué)建模:結(jié)合實(shí)數(shù)范圍內(nèi)求根公式和復(fù)數(shù)四則運(yùn)算,解決復(fù)數(shù)范圍內(nèi)的方程根問(wèn)題。
教學(xué)環(huán)境:多媒體教室、寬帶網(wǎng)絡(luò)、seewo觸控一體機(jī)。
課堂準(zhǔn)備:教材、練習(xí)本、筆等課堂用品。
1.復(fù)習(xí)回顧,引入新課
師:各位同學(xué),大家好。今天這節(jié)課我們將探討復(fù)數(shù)的乘法、除法運(yùn)算。經(jīng)過(guò)前面的學(xué)習(xí),我們了解了復(fù)數(shù)的概念,以及復(fù)數(shù)加減法運(yùn)算及其幾何意義。復(fù)數(shù)的加法和減法法則,類似多項(xiàng)式的加減法,是將復(fù)數(shù)的實(shí)部與實(shí)部、虛部與虛部分別相加減。從幾何意義的角度出發(fā),復(fù)數(shù)的加法可以按照向量的加法(平行四邊形法則)來(lái)進(jìn)行,復(fù)數(shù)的減法可以按照向量的減法(三角形法則)來(lái)進(jìn)。一般地,當(dāng)兩個(gè)復(fù)數(shù)的實(shí)部相等,虛部互為相反數(shù)時(shí),這兩個(gè)復(fù)數(shù)叫做互為共軛復(fù)數(shù)。通過(guò)上節(jié)課的探究我們發(fā)現(xiàn),復(fù)數(shù)的加減法與實(shí)數(shù)中多項(xiàng)式的加減法類似,那么,復(fù)數(shù)的乘除運(yùn)算,是否也有這個(gè)規(guī)律呢?接下來(lái)讓我們一起來(lái)探究一下。
設(shè)計(jì)意圖:復(fù)習(xí)復(fù)數(shù)的加減法運(yùn)算及其幾何意義相關(guān)知識(shí),通過(guò)復(fù)數(shù)加減法運(yùn)算與實(shí)數(shù)運(yùn)算的對(duì)比,引出復(fù)數(shù)乘除法的運(yùn)算法則。
2.新課探究
(1)復(fù)數(shù)的乘法法則
師:我們規(guī)定,復(fù)數(shù)的乘法法則如下:設(shè)z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),那么它們的積z1z2=(a+b i)(c+di)=ac+adi+bci+bdi2=(acbd)+(ad+bc)i。
根據(jù)復(fù)數(shù)的乘法法則,請(qǐng)思考并探討以下問(wèn)題:
問(wèn)題①—兩個(gè)復(fù)數(shù)的積是什么數(shù)?它的值唯一確定嗎?
生:通過(guò)觀察,我們發(fā)現(xiàn),兩個(gè)復(fù)數(shù)的積仍是復(fù)數(shù),它的值唯一確定。
師:?jiǎn)栴}②—當(dāng)z1,z2都是實(shí)數(shù)時(shí),與實(shí)數(shù)乘法法則一致嗎?
生:根據(jù)法則,我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)b=d=0時(shí),z1,z2都是實(shí)數(shù),復(fù)數(shù)的乘法與實(shí)數(shù)乘法法則一致。
師:?jiǎn)栴}③—復(fù)數(shù)的乘法類似于實(shí)數(shù)的哪種運(yùn)算方法?
生:兩個(gè)復(fù)數(shù)相乘,類似于兩個(gè)多項(xiàng)式相乘,只要在所得結(jié)果中把i2換成-1,并把實(shí)部與虛部分別合并即可。
師:通過(guò)以上探究,我們知道,兩個(gè)復(fù)數(shù)的積仍然是一個(gè)復(fù)數(shù),且唯一確定,運(yùn)算中與實(shí)數(shù)的乘法法則保持一致,類似于兩個(gè)多項(xiàng)式相乘。
設(shè)計(jì)意圖:與實(shí)數(shù)多項(xiàng)式的乘法進(jìn)行類比,有利于學(xué)生理解復(fù)數(shù)的乘法法則,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生類比的核心素養(yǎng)。
(2)復(fù)數(shù)乘法的運(yùn)算律
師:復(fù)數(shù)的加法滿足實(shí)數(shù)運(yùn)算中的運(yùn)算律,那么,復(fù)數(shù)的乘法是否滿足實(shí)數(shù)乘法的運(yùn)算律呢?
教師和學(xué)生一起來(lái)驗(yàn)證乘法交換律,余下的以作業(yè)形式讓學(xué)生自己來(lái)驗(yàn)證。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)復(fù)數(shù)的加法滿足實(shí)數(shù)加法的運(yùn)算律,大膽嘗試推導(dǎo)復(fù)數(shù)乘法的運(yùn)算律。培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和勇于探索的精神。
(3)復(fù)數(shù)的除法法則
師:與復(fù)數(shù)減法法則的推導(dǎo)方法類似,我們利用復(fù)數(shù)的減法是復(fù)數(shù)加法的逆運(yùn)算,利用復(fù)數(shù)的加法法則,推導(dǎo)出了復(fù)數(shù)的減法法則。現(xiàn)在,我們依據(jù)復(fù)數(shù)的除法是乘法的逆運(yùn)算,利用復(fù)數(shù)的乘法法則,去推導(dǎo)復(fù)數(shù)的除法法則。即把滿足(c+di)(x+yi)=a+bi,(a,b,c,d∈R)的復(fù)數(shù)x+y i,叫做復(fù)數(shù)a+b i除以c+di的商。
教師說(shuō)明:在進(jìn)行復(fù)數(shù)的除法運(yùn)算時(shí),通常先把相除的形式改寫(xiě)成分?jǐn)?shù)的形式,再把分子與分母都乘分母的共軛復(fù)數(shù),這里分子分母都乘分母的“實(shí)數(shù)化因式”(共軛復(fù)數(shù)),從而使分母“實(shí)數(shù)化”。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)將復(fù)數(shù)的除法轉(zhuǎn)化成分式的除法,再類比實(shí)數(shù)中的分母有理化,對(duì)分母進(jìn)行實(shí)數(shù)化,通過(guò)該化簡(jiǎn)的過(guò)程,幫助學(xué)生理解復(fù)數(shù)的除法法則。滲透類比和轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法,體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)的緊密聯(lián)系。
(4)例題講解
①?gòu)?fù)數(shù)的乘法對(duì)應(yīng)例題。
例:計(jì)算(1-2i)(3+4i)(-2+i)。
教師分析:復(fù)數(shù)的乘法,類似于多項(xiàng)式乘法,從左到右進(jìn)行計(jì)算。注意,在結(jié)果中如果遇到i2換成-1完成計(jì)算。
例:計(jì)算(1)(2+3i)(2-3i);(2)(1+i)2。
教師分析:可以利用復(fù)數(shù)的乘法法則計(jì)算,也可以用與實(shí)數(shù)系相對(duì)應(yīng)的乘法公式計(jì)算。
設(shè)計(jì)意圖:及時(shí)運(yùn)用新的理論知識(shí),進(jìn)行應(yīng)用和鞏固練習(xí),讓學(xué)生體驗(yàn)成功。使學(xué)生實(shí)現(xiàn)從掌握知識(shí)到運(yùn)用知識(shí)的轉(zhuǎn)化。在計(jì)算的過(guò)程中,鍛煉學(xué)生的計(jì)算能力,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心能力。
②復(fù)數(shù)的除法對(duì)應(yīng)例題。
例:計(jì)算(1+2i)÷(3-4i)。
教師分析:先將除法化成分式的形式,再進(jìn)行分母實(shí)數(shù)化運(yùn)算。
③提升練習(xí)。
在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)解方程x2+2=0。
設(shè)計(jì)意圖:在熟練應(yīng)用復(fù)數(shù)的乘法除法運(yùn)算法則之余,進(jìn)行提升練習(xí)。讓學(xué)生先獨(dú)立思考,提高學(xué)生的建構(gòu)能力及主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究問(wèn)題的能力。分層教學(xué),讓不同能力水平的學(xué)生學(xué)有所得。
在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)解方程ax2+bx+c=0。
通過(guò)計(jì)算觀察發(fā)現(xiàn)兩個(gè)根互為共軛復(fù)數(shù)。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生探究討論在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)如何求解方程,同時(shí)也讓學(xué)生學(xué)會(huì)舉一反三。
④開(kāi)展“我是小老師”活動(dòng)。
以小組為單位組內(nèi)出題,做出準(zhǔn)確答案,然后做其他小組出的題。
設(shè)計(jì)意圖:突破學(xué)生的固定思維模式,從“我是出題人”的角度出發(fā),思考怎樣把復(fù)數(shù)這部分知識(shí)學(xué)得更扎實(shí)、牢固,然后再能力提升,學(xué)以致用。
3.課堂總結(jié)
①?gòu)?fù)數(shù)代數(shù)形式的乘法法則:兩個(gè)復(fù)數(shù)相乘,類似于兩個(gè)多項(xiàng)式相乘,只要在所得結(jié)果中把i2換成-1,并且把實(shí)部與虛部分別合并即可。
②復(fù)數(shù)代數(shù)形式的除法法則。
③在進(jìn)行復(fù)數(shù)的除法運(yùn)算時(shí),通常先把相除的形式改寫(xiě)成分式的形式,再把分子與分母都乘分母的共軛復(fù)數(shù),將分母“實(shí)數(shù)化”。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)課堂小結(jié),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘法除法運(yùn)算的理解,引導(dǎo)學(xué)生自我反饋、自我總結(jié),并對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行提煉升華。
在新課程背景下,如何有效利用課堂教學(xué)時(shí)間,盡可能地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是一個(gè)重要的課題。教師首先要對(duì)新課標(biāo)和新教材有整體的把握和認(rèn)識(shí),才能將知識(shí)系統(tǒng)化,注意知識(shí)前后的聯(lián)系,形成知識(shí)框架、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。筆者首先了解了學(xué)生現(xiàn)階段的認(rèn)知水平和年齡特點(diǎn),因材施教,并圍繞復(fù)數(shù)的乘除運(yùn)算逐步展開(kāi)。課上,筆者選擇的題目呈階梯式展現(xiàn),且緊密聯(lián)系新課改新高考,與時(shí)俱進(jìn)。同時(shí),“我是小老師”這一環(huán)節(jié)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
本課雖然完成了教學(xué)設(shè)計(jì)中的各個(gè)環(huán)節(jié),學(xué)生的能力也得到了相應(yīng)的提高,但仍有不足,如:教學(xué)設(shè)計(jì)中的例題比較多,課堂上的時(shí)間比較緊張;課后沒(méi)有做很好的小結(jié)。如果在教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂中處理好這些問(wèn)題,這節(jié)課也許會(huì)更好。
因此,在以后的教學(xué)中筆者還要經(jīng)常反思,不斷提高自己的教學(xué)水平。