蘇科版數(shù)學(xué)八(下)第十二章“二次根式”(第二課時)中,理解二次根式的概念是難點(diǎn),理解二次根式的性質(zhì)是重點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)了第一課時后,掌握了二次根式的概念,經(jīng)歷了探索關(guān)于二次根式的重要結(jié)論的發(fā)現(xiàn)過程,初步具備了計(jì)算和化簡的一般方法,但運(yùn)算的熟練程度存在一定差異,還需教師引導(dǎo)關(guān)注解決問題方法的多樣化,真正理解概念內(nèi)涵,提高運(yùn)用法則的靈活性和解決問題的能力。問題鏈的設(shè)置可以幫助學(xué)生挖掘知識的本質(zhì),引發(fā)學(xué)生深度思考,引導(dǎo)學(xué)生在探究感悟中逐步培養(yǎng)良好的思維方式。類比整式與分式等內(nèi)容的研究方法,筆者嘗試以問題導(dǎo)學(xué)的方式設(shè)計(jì)教學(xué),目的是促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí),為后續(xù)一元二次方程和二次函數(shù)的學(xué)習(xí)做鋪墊。
一、教學(xué)目標(biāo)
理解二次根式的意義,熟練運(yùn)用二次根式的性質(zhì);經(jīng)歷觀察、歸納等數(shù)學(xué)活動,在演算推理中滲透分類討論、由特殊到一般、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想方法,歸納總結(jié),培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的學(xué)習(xí)態(tài)度和勇于實(shí)踐的精神。
二、問題設(shè)置
初中數(shù)學(xué)深度學(xué)習(xí)應(yīng)該建立在對已有數(shù)學(xué)知識理解的基礎(chǔ)之上,對新知識進(jìn)行深層次建構(gòu),并將其納入原有認(rèn)知中,引導(dǎo)學(xué)生主動提出問題,通過對數(shù)學(xué)情境中的問題進(jìn)行批判性分析,深化對問題的認(rèn)識,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行知識整合,把握本質(zhì),將知識有效遷移。引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)語言對問題進(jìn)行猜想,去描述變化,深度學(xué)習(xí)就會自然發(fā)生。
1. 深度建構(gòu),問好問題
問題1 當(dāng)x是什么樣的實(shí)數(shù)時,下列各式有意義?
(1)[x+2];(2)[(x+2)2];(3)[x2+2];(4)[-(x+2)2];(5)[-x+2]。
【設(shè)計(jì)意圖】從算術(shù)平方根的數(shù)學(xué)意義,到二次根式的雙重非負(fù)性;從完全平方式,到絕對值的變化,問題1讓學(xué)生在對比中深刻理解二次根式的雙重非負(fù)性,感悟普遍聯(lián)系的辯證觀念。
問題2 當(dāng)x是什么樣的實(shí)數(shù)時,下列各式有最大或最小值?請分別求出最值。
(1)[2-x];(2)3-[2-x];(3)[2-x2];(4)[x2+4]+[(12-x)2+9]。
【設(shè)計(jì)意圖】通過探究最值,引導(dǎo)學(xué)生思考負(fù)數(shù)沒有平方根以及二次根式的非負(fù)性,學(xué)會從轉(zhuǎn)化的角度去發(fā)現(xiàn)、思考。解決問題(4)要構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,從數(shù)形結(jié)合視角構(gòu)造直角三角形,運(yùn)用勾股定理,可以提升學(xué)生對最值問題探究的認(rèn)識,體會二次根式最值問題的一般研究方法。
2. 靈活變式,拓展探究
問題3 當(dāng)0lt;xlt;1時,求[(x-1x)2+4]-[(x+1x)2-4]的值。
拓展1 已知y=[8-x]+[x-8]+[12],求 [yx+xy+2]-[xy+yx-2]的值。
變式1 已知xlt;0,求[4-(x+1x)2]-[4+(x-1x)2]的值。
變式2 化簡[(3-x)2]+[(x-7)2]。
【設(shè)計(jì)意圖】比較[a2]與([a])2 的異同點(diǎn),對問題3進(jìn)行拓展、變式,培養(yǎng)學(xué)生正確進(jìn)行分類討論的科學(xué)態(tài)度,對解法深度分析;引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)二次根式化簡的本質(zhì),得到解決問題的方法。
問題4 先化簡x+[1+2x+x2],然后求x=-2時代數(shù)式的值。
問題5 先化簡x+[1+2x+x2],然后求x=3時代數(shù)式的值。
拓展2 已知[x+1gt;0,x-1lt;0,]請化簡:[1+2x+x2]-[1-2x+x2]。
【設(shè)計(jì)意圖】拓展問題4,借助數(shù)軸,深挖數(shù)學(xué)模型,改變條件,讓結(jié)論不確定,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,完善學(xué)生的認(rèn)知,讓學(xué)生聯(lián)想已有的經(jīng)驗(yàn)與方法,搭建結(jié)論與條件之間的橋梁。
問題6 (1)計(jì)算[(x+4)2]-[(x-2)2], (-4lt;xlt;2)。
(2)已知x、y滿足ylt;[x-2]-[2-x]+4,化簡[y-4]-[y2-10y+25]。
(3)已知a、b、 c分別為[△ABC]的三條邊長,請化簡[(a+b+c)2]+[(a-b-c)2]+[(b-c-a)2]-[(c-a-b)2]。
【設(shè)計(jì)意圖】由數(shù)及形,通過問題串促進(jìn)學(xué)生對[a2]=[a]的正確理解,引入數(shù)學(xué)模型,建構(gòu)概念的核心,鼓勵學(xué)生尋求條件與結(jié)論之間的過渡性條件并進(jìn)行質(zhì)疑和猜想。
3. 沉淀思維,升華問題
問題7 觀察:①[3-310] = [2710]=3[310],②[4-417]=[6417]=4[417],填空:[5-526]= " " " = " " " 。猜想:[n-nn2+1](n[≥]2 ,n為自然數(shù))=" " " " " " " "。
拓展3 觀察:①[3-22]=[(2)2+12-2×1×2]=[(2-1)2]=[2]-1,填空:[7-43]= " " " " " " ",[5-26] =" " " 。
變式3 化簡[1+1n2+1(n+1)2]。
變式4 設(shè)[19-83]的整數(shù)部分為a,小數(shù)部分為b,試求a+b+[1b]的值。
【設(shè)計(jì)意圖】拓展知識,探求一般規(guī)律,感悟化簡二次根式所涉及的知識、思路、策略等,幫助學(xué)生把新概念納入已有的概念系統(tǒng)中,突破難點(diǎn),優(yōu)化思維。
三、教學(xué)反思
數(shù)學(xué)教學(xué)是高階思維的教學(xué),而不是數(shù)學(xué)結(jié)論的教學(xué)。問題鏈可以創(chuàng)設(shè)思維活動情境,有價(jià)值的問題是生成數(shù)學(xué)思維的源泉。本節(jié)課以問題驅(qū)動的方式,圍繞理解二次根式的概念、性質(zhì),循序漸進(jìn),以定義為起點(diǎn),變化二次根式中被開方數(shù)的呈現(xiàn)形式,聯(lián)系完全平方式、絕對值及代數(shù)式的恒等變形,整體建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,追根溯源,讓學(xué)生感悟知識發(fā)生、發(fā)展的過程,體會知識間的密切聯(lián)系,避免了就題論題、一解到底的機(jī)械講解,強(qiáng)化了學(xué)法引導(dǎo)。對概念的辨析,要強(qiáng)化對概念“內(nèi)涵”與“外延”的理解,不能局限于理解概念的定義,要用聯(lián)系和發(fā)展的眼光設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)的問題。本節(jié)課設(shè)計(jì)的問題圍繞二次根式的定義、性質(zhì)及運(yùn)用,明晰了數(shù)學(xué)概念從哪里來、為什么研究,引導(dǎo)學(xué)生掌握從特殊到一般的研究問題的方法,使學(xué)生對同類問題的認(rèn)識更加深遠(yuǎn),真正做到有法可想、有法可用。
(作者單位:江蘇省太倉市第一中學(xué))