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学生在学习数学的过程中,可能由于各种原因而使思维受阻,或许是由于概念的模糊,或许还没有弄清问题的意义,诸如此类这些知识上的欠缺都会影响学生积极思维的进行。而初中数学中根式部分的教学就更为明显,因为它们是数的开方运算,虽然现在的根式运算只限于二次根式,但仍比整式,分式难教,也难学得多。根式教学中的困难主要表现在:(1)概念抽象;(2)运算复杂;(3)不易理解平方根和算术平方根的定义和性质。
要克服这些困难,就要求教师根据学生的心理特点激发学生学习的兴趣,突破学习的障碍,精心研究教材。
一、激发学习动机
我们都知道,有理数在现实生活当中存在比较容易理解,而无理数在现实生活当中并不存在,所以比较难以理解,我们教师就要从无理数怎样被发现的这个故事开始讲解,让学生切切实实感觉到无理数这个知识的来之不易,从而激发学生对知识的渴求,珍惜现有的学习机会。在历史的长河中,每一种科学知识都是以前的科学家经过了异于常人的努力而产生的,有的甚至付出了生命的代价,无理数的产生就是这样的。在公元前500年,古希腊毕达哥拉斯学派的弟子希伯索斯发现了惊人的事实,若正方形的边长为1,则对角线的长度是不可公度的(即对角线的长度不是有理数),这一不可公度性与毕氏学派的万物皆为数(有理数)的哲理大相径庭,这一发现使该学派的领导人大为惶恐,认为会动摇他们在学术界的统治地位,希伯索斯因此被囚禁,受到百般折磨,最后竟遭到了沉舟身亡的惩处。然而真理是淹没不了的,毕氏学派抹杀真理才是无理的。人们为了纪念这位为真理而献身的可敬学者,就把这种不可通约的量称之为“无理数”——这就是无理数的由来。
二、分散学习难点
为了学好根式,就必须掌握“数的开方”知识,而开平方概念的引进,如果从概念到概念,就会使学生觉得枯燥、抽象,难以理解。如果设计这样一个问题:已知一个正方形的边长,可以通过平方运算求它的面积,反之,如果已知一个正方形的面积,那如何来求它的边长?如一个正方形的面积为4平方米,9平方米,10平方米,那么它们的边长是多少呢?问题一提出,学生马上就回答:4平方米的边长是2米,9平方米的边长是3米,10平方米的边长是……?这个似乎很简单的问题把大家难住了,经过讨论,思考,一般只能得到这样一个方程:设正方形的边长为x米,则x2=10,但就是无法求出x来,这时学生很好奇,教师就乘势点明课题,指出必须利用新知识——“数的开方”来解决,从而引入新课,分散了无理数产生的难点。
在二次根式中(■)2,■的辨析是难点,因为它们的模样很相象,因此很多学生在解题时老是混用,因此要从几方面来分辨它们:(1)从意义上看,(■)2表示非负数的算术平方根的平方;而■则表示的是a的平方的算术平方根。(2)从取值范围上看,因为负数没有平方根,所以(■)2的a不能为负,即a≥0,如2■,■等才有意义,而■就没有意义了;■表示的是a2的算术平方根,即■中的被开方数是个平方数,所以无论a取什么值,a2总是非负数,也就是说■总有意义,故a可以取任意实数,如■等都有意义。(3)从运算结果上看,(■)2表示的是非负数的算术平方根的平方,结果是非负数a本身,既(■)2=a,(a≥0);而■表示实数a平方的算术平方根,结果是|a|,即■的结果可能等于a本身,也可能等于a的相反数,这由a的符号来决定,用式子表示■=|a|=a(a≥0)-a(a<0)。(4)从运算顺序上看(■)2表示非负数a先开方再平方,等于非负数a本身,而■表示实数a先平方再开方,其结果等于a的绝对值。(5)写法不同,在(■)2中幂指数2在根号的外面,而在■中,幂指数2在根号的里面。
(■)2,■间的联系也非常密切,可分为几个方面:(1)当a≥0时,(■)2,■的值相同,即(■)2=■=a,也就是说,只要(■)2有意义,它们的值就相等。(2)从作用上看,(■)2和■的正向运用都可以化解二次根式,即把数从根号内移到根号外,逆向运用就是将任意非负数写成带根号的形式。(3)两式的运算结果都是非负数。
通过这些深入的分析,释疑,抓住了两个公式之间本质的联系和区别,不仅在以后的练习中错误率大大减少,而且也让学生体会到深入思维的重要性,降低了这两个公式学习的难度。
三、提高学习层次
在充分理解(■)2,■这两个公式的区别和联系后就可以深入地进行应用了,从而更加深刻地理解它们,如y=■-■+5,求■,要使■和■有意义只能x-2≥0,2-x≥0,所以只能x=2,那么y=5,■=■,再如,化简a■,因为a2≥0,所以a+2≤0,即a≤-2,因此a■=a·■=-■,在这里容易将符号遗漏,必须结合二次根式的性质判断字母的正负情况,正确的化简。有的题目必须挖掘隐含条件才能够解题。如计算■-(■)2,因为2x-3≥0,x≥1.5,所以原式=■-(2x-3)=2x-1-2x+3=2。在二次根式的计算中,要引导学生既看整体,又看局部:既看明显的又看隐蔽的;既看共同之处,又看不同之处;既看各自特性,又看相互联系。只有这样由表及里,由此及彼,循序渐进的细心观察,才能找到简捷的解题途径。
例如,先化简,再求值■+■,
其中x=■+1,y=■-1。
解:原式=■+■
=■+■=■+■
=(■+■)■
化简后把x=■+1,y=■-1代入就容易得,原式=■。
在本题中巧妙的利用了x,y的值大于零,所以x=(■)2,y=(■)2,从而进行了约分,简化了计算。
四、培养学习思维
心理学告诉我们,十二、十三岁到二十五岁左右是培养思维能力,提高思维品质的最佳时期。初中生正是处于这一时期的开端,所以要抓好这一阶段,那么数学教育不能仅仅停留在教授知识上,而应充分应用数学这门课的特点,在教学过程中进行思维训练,提高学生的思维品质。
结合根式教学,可以进行思维的多向性、灵活性、深刻性等多方面的训练。如对算术平方根的基本恒等式■=a(a≥0)就是通过正、逆双向思维训练而加深理解,根式内外因式的移出移入,也是正、逆双向同时训练,而对二次根式的性质,即积和商的算术平方根的变形公式,则先讲正向运算,待熟练以后,再逆向运用公式,从而进行根式的乘除运算。在教学中要有意识的点明思维要求,在练习时有意识地组织有针对性的习题进行综合性训练。结合教学内容,对学生进行多向思维训练,既加深了对基础知识的理解,又激发了学生学习的兴趣,活跃了学生的思维,发展了学生的智能。在根式的学习中,障碍比较多,运算中容易产生概念性的错误。如当b<0时,把b■中的b移入根号内时,有的同学会解成:b■=■( b<0),针对以上错误,应先启发学生举出具体数字来分析,再帮助学生将原式的正负号具体表示出来,然后分清原式是算术平方根还是算术平方根的相反数,最后让学生得出正确的结论。要使学生学会以概念指导运算,就需要养成有条不紊地思考习惯。在根式教学中,有些运算比较繁复,容易出错,就要培养学生坚强的意志和毅力。
总之,根式教学的障碍,有不少是来自心理的,并不全来自于知识的欠缺,因此,单靠补习基础知识,扩大知识面的办法是远远不够的,还需要从各方面来克服学生的思维障碍,使他们在根式这一章节学习中游刃有余。
要克服这些困难,就要求教师根据学生的心理特点激发学生学习的兴趣,突破学习的障碍,精心研究教材。
一、激发学习动机
我们都知道,有理数在现实生活当中存在比较容易理解,而无理数在现实生活当中并不存在,所以比较难以理解,我们教师就要从无理数怎样被发现的这个故事开始讲解,让学生切切实实感觉到无理数这个知识的来之不易,从而激发学生对知识的渴求,珍惜现有的学习机会。在历史的长河中,每一种科学知识都是以前的科学家经过了异于常人的努力而产生的,有的甚至付出了生命的代价,无理数的产生就是这样的。在公元前500年,古希腊毕达哥拉斯学派的弟子希伯索斯发现了惊人的事实,若正方形的边长为1,则对角线的长度是不可公度的(即对角线的长度不是有理数),这一不可公度性与毕氏学派的万物皆为数(有理数)的哲理大相径庭,这一发现使该学派的领导人大为惶恐,认为会动摇他们在学术界的统治地位,希伯索斯因此被囚禁,受到百般折磨,最后竟遭到了沉舟身亡的惩处。然而真理是淹没不了的,毕氏学派抹杀真理才是无理的。人们为了纪念这位为真理而献身的可敬学者,就把这种不可通约的量称之为“无理数”——这就是无理数的由来。
二、分散学习难点
为了学好根式,就必须掌握“数的开方”知识,而开平方概念的引进,如果从概念到概念,就会使学生觉得枯燥、抽象,难以理解。如果设计这样一个问题:已知一个正方形的边长,可以通过平方运算求它的面积,反之,如果已知一个正方形的面积,那如何来求它的边长?如一个正方形的面积为4平方米,9平方米,10平方米,那么它们的边长是多少呢?问题一提出,学生马上就回答:4平方米的边长是2米,9平方米的边长是3米,10平方米的边长是……?这个似乎很简单的问题把大家难住了,经过讨论,思考,一般只能得到这样一个方程:设正方形的边长为x米,则x2=10,但就是无法求出x来,这时学生很好奇,教师就乘势点明课题,指出必须利用新知识——“数的开方”来解决,从而引入新课,分散了无理数产生的难点。
在二次根式中(■)2,■的辨析是难点,因为它们的模样很相象,因此很多学生在解题时老是混用,因此要从几方面来分辨它们:(1)从意义上看,(■)2表示非负数的算术平方根的平方;而■则表示的是a的平方的算术平方根。(2)从取值范围上看,因为负数没有平方根,所以(■)2的a不能为负,即a≥0,如2■,■等才有意义,而■就没有意义了;■表示的是a2的算术平方根,即■中的被开方数是个平方数,所以无论a取什么值,a2总是非负数,也就是说■总有意义,故a可以取任意实数,如■等都有意义。(3)从运算结果上看,(■)2表示的是非负数的算术平方根的平方,结果是非负数a本身,既(■)2=a,(a≥0);而■表示实数a平方的算术平方根,结果是|a|,即■的结果可能等于a本身,也可能等于a的相反数,这由a的符号来决定,用式子表示■=|a|=a(a≥0)-a(a<0)。(4)从运算顺序上看(■)2表示非负数a先开方再平方,等于非负数a本身,而■表示实数a先平方再开方,其结果等于a的绝对值。(5)写法不同,在(■)2中幂指数2在根号的外面,而在■中,幂指数2在根号的里面。
(■)2,■间的联系也非常密切,可分为几个方面:(1)当a≥0时,(■)2,■的值相同,即(■)2=■=a,也就是说,只要(■)2有意义,它们的值就相等。(2)从作用上看,(■)2和■的正向运用都可以化解二次根式,即把数从根号内移到根号外,逆向运用就是将任意非负数写成带根号的形式。(3)两式的运算结果都是非负数。
通过这些深入的分析,释疑,抓住了两个公式之间本质的联系和区别,不仅在以后的练习中错误率大大减少,而且也让学生体会到深入思维的重要性,降低了这两个公式学习的难度。
三、提高学习层次
在充分理解(■)2,■这两个公式的区别和联系后就可以深入地进行应用了,从而更加深刻地理解它们,如y=■-■+5,求■,要使■和■有意义只能x-2≥0,2-x≥0,所以只能x=2,那么y=5,■=■,再如,化简a■,因为a2≥0,所以a+2≤0,即a≤-2,因此a■=a·■=-■,在这里容易将符号遗漏,必须结合二次根式的性质判断字母的正负情况,正确的化简。有的题目必须挖掘隐含条件才能够解题。如计算■-(■)2,因为2x-3≥0,x≥1.5,所以原式=■-(2x-3)=2x-1-2x+3=2。在二次根式的计算中,要引导学生既看整体,又看局部:既看明显的又看隐蔽的;既看共同之处,又看不同之处;既看各自特性,又看相互联系。只有这样由表及里,由此及彼,循序渐进的细心观察,才能找到简捷的解题途径。
例如,先化简,再求值■+■,
其中x=■+1,y=■-1。
解:原式=■+■
=■+■=■+■
=(■+■)■
化简后把x=■+1,y=■-1代入就容易得,原式=■。
在本题中巧妙的利用了x,y的值大于零,所以x=(■)2,y=(■)2,从而进行了约分,简化了计算。
四、培养学习思维
心理学告诉我们,十二、十三岁到二十五岁左右是培养思维能力,提高思维品质的最佳时期。初中生正是处于这一时期的开端,所以要抓好这一阶段,那么数学教育不能仅仅停留在教授知识上,而应充分应用数学这门课的特点,在教学过程中进行思维训练,提高学生的思维品质。
结合根式教学,可以进行思维的多向性、灵活性、深刻性等多方面的训练。如对算术平方根的基本恒等式■=a(a≥0)就是通过正、逆双向思维训练而加深理解,根式内外因式的移出移入,也是正、逆双向同时训练,而对二次根式的性质,即积和商的算术平方根的变形公式,则先讲正向运算,待熟练以后,再逆向运用公式,从而进行根式的乘除运算。在教学中要有意识的点明思维要求,在练习时有意识地组织有针对性的习题进行综合性训练。结合教学内容,对学生进行多向思维训练,既加深了对基础知识的理解,又激发了学生学习的兴趣,活跃了学生的思维,发展了学生的智能。在根式的学习中,障碍比较多,运算中容易产生概念性的错误。如当b<0时,把b■中的b移入根号内时,有的同学会解成:b■=■( b<0),针对以上错误,应先启发学生举出具体数字来分析,再帮助学生将原式的正负号具体表示出来,然后分清原式是算术平方根还是算术平方根的相反数,最后让学生得出正确的结论。要使学生学会以概念指导运算,就需要养成有条不紊地思考习惯。在根式教学中,有些运算比较繁复,容易出错,就要培养学生坚强的意志和毅力。
总之,根式教学的障碍,有不少是来自心理的,并不全来自于知识的欠缺,因此,单靠补习基础知识,扩大知识面的办法是远远不够的,还需要从各方面来克服学生的思维障碍,使他们在根式这一章节学习中游刃有余。