孫丹青
(浙江省杭州市蕭山區(qū)金惠初級中學,浙江 杭州)
1.回顧小學所學數(shù)的乘法,經(jīng)歷乘法法則的發(fā)生過程,掌握有理數(shù)的乘法法則,并正確地進行乘法運算。
2.理解幾個有理數(shù)相乘,積的符號如何確定。理解有理數(shù)的倒數(shù)定義。
3.經(jīng)歷兩個有理數(shù)相乘法則的發(fā)生、發(fā)展過程,讓學生學會將實際問題抽象出數(shù)學對象,建立數(shù)學模型,激發(fā)學生的原創(chuàng)性與實踐性;初步經(jīng)歷“分析實際問題—建立數(shù)學模型—得出數(shù)學結果—把結果帶入實際問題檢驗—用實際數(shù)據(jù)檢驗模型的合理性”的建模過程。
環(huán)節(jié)一:知識回顧,引入新課
【設計】
1.回顧小學乘法運算法則并引導學生回顧有理數(shù)的分類:正數(shù)、負數(shù)、0。
2.引導學生說出兩個有理數(shù)相乘的所有情形:正數(shù)×正數(shù),正數(shù)×負數(shù),負數(shù)×正數(shù),負數(shù)×負數(shù),0×正數(shù),0×負數(shù)。
3.提出問題,引出課題。
師生活動:教師引導提出問題,學生獨立思考并口述,順利引出課題。
(設計意圖:從熟知的正數(shù)×正數(shù)的乘法運算到乘法的各種情形運算,激活學生原有的知識結構或經(jīng)驗,為下一步進行有意義的學習做好鋪墊;在自然狀態(tài)下遭遇困難,學生會自發(fā)地產(chǎn)生疑問,進而渴望尋求新方法。既降低思維難度,又培養(yǎng)了學生思維的嚴謹性,同時潛移默化地使學生體會數(shù)學知識螺旋式上升的編排。)
環(huán)節(jié)二:創(chuàng)設情境,初現(xiàn)模型
【設計】
情境引入:已知小紅同學在這條東西走向的金惠路上以300米/分的速度騎行,早晨7時恰好到達學校正門口。
【問題1】:2分鐘后,她在什么位置?可以用怎樣的算式表示?如果規(guī)定向東為正,學校正門為原點,如何在數(shù)軸上體現(xiàn)這一過程?
【問題2】:2分鐘前,她在什么位置?可以用怎樣的算式表示?
情境變化:此時小明同學正以300米/分的速度向西騎行,早晨7時也恰好到達學校正門口。
【問題3】:2分鐘后,小明在什么位置?可以用怎樣的算式表示?
師整理板書,提出問題4
(設計意圖:以情境問題為導引,由問題特殊性過渡到一般性的探討,培養(yǎng)學生數(shù)學模型意識,學生可以深刻感受生活中的數(shù)學問題。通過列不同的乘法算式,對乘法的概念認識會逐漸清晰,直至在學生頭腦中建立起“有理數(shù)乘法”的模型,提高學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。問題串形式一步步地引導學生,進一步激發(fā)學生的學習熱情,啟發(fā)學生用類比的方法探索,順利完成從舊知到新知的遷移。)
【現(xiàn)場】
(PPT動畫展示)已知小紅同學在這條東西走向的金惠路上以300米/分速度騎行,早晨7時恰好到達學校正門口。
問題1:2分鐘后,她在什么位置?
生2:2分鐘后,她在距離學校正門東側600米處。
師:若規(guī)定向東為正,學校正門為原點,你能在數(shù)軸上表示此時的位置嗎?可以用怎樣的算式表示呢?
生 3:(上臺板演)
300×2=600
師:很好,請問此時小紅朝的哪個方向?
生3:向東。
師:如何在數(shù)軸上體現(xiàn)呢?如何體現(xiàn)300乘以2的過程呢?
生4:(上臺板演并解釋)為了表示向東行駛,我用向右的箭頭表示。
問題2:2分鐘前,她在什么位置?可以用怎樣的算式表示?
生5:2分鐘前,她應該在-600處,即學校門口西邊的600米。算式為(-300)×2=-600。
師:請問這里的-300代表什么意義?
生5:-300代表向西300米。
師:請問2分鐘前,小紅是朝哪個方向騎行呢?
生5:向西。哦,不,好像也是向東。
師:同學們,你們還認同這位同學列的算式嗎?
生 6:老師,我覺得算式應該為 300×(-2)=-600。
師:請你解釋一下你的算式中300以及-2的實際意義。
生6:因為此時小紅還是向東行駛的,所以300應該是正數(shù),也就是說300代表的每分鐘向東行駛300米,-2代表了2分鐘前,因為剛才2分鐘后,我們用2表示了,所以現(xiàn)在2分鐘前就要用-2表示了。
師:你的想法非常好,你能在數(shù)軸上體現(xiàn)這個算式嗎?
生6(上臺板演)
師:你們同意他的畫法嗎?
生7:我認為箭頭應該向右,因為還是向右行駛的。
師修改生6的板書:
300×(-2)=-600
情境變化:此時小明同學正以300米/分的速度向西騎行,早晨7時也恰好到達學校正門口。
問題3:2分鐘后,小明在什么位置?
生8:小明在學校正門西邊600米處,即-600。
師追問:很好,如何用算式表示?
生 8:2×(-300)=-600
師:請你解釋這里的2與-300的實際意義。
生8:因為還是規(guī)定向東為正,那么現(xiàn)在小明向西行,所以應該是-300,根據(jù)之前的規(guī)定,2分鐘后應該為正,所以就是+2.
師肯定了這位學生的表達,再次追問:誰能在數(shù)軸上體現(xiàn)這一過程?
生9(上臺板演)
環(huán)節(jié)三:合作交流,完善模型
【設計】
1.合作交流:你能求(-300)×(-2)的結果,并用實例解釋此算式的意義嗎?
2.用實例說明0×負數(shù)仍是0。
3.引導學生用自己的語言描述兩個有理數(shù)相乘的法則,教師做適當補充。
師生活動:問題4由學生小組交流共同完成,教師鼓勵小組代表上臺匯報解決問題的方法、步驟、結果等,教師做適當補充,師生共同得出問題4的結論。然后引導學生利用已建立的模型解釋0×負數(shù)仍得0的結論。再由學生觀察,通過特例的歸納,鼓勵學生自己總結有理數(shù)乘法法則。并用自己的語言加以描述,教師完善板書。
(設計意圖:初步體驗小組合作建立合適數(shù)學模型來解決問題的過程,激發(fā)學生的原創(chuàng)性與實踐性。小組內(nèi)每位同學都能參與到數(shù)學建模的環(huán)節(jié)中,通過類比、分析、猜想、合作的數(shù)學建模歷程得出負負得正的合理性。緊接著利用小組以建立好的數(shù)學模型進行大展示,鍛煉學生的語言組織能力和表達能力。問題4的難度設置要大于個人能力,小于合作能力,因此小組間學生的思維有了碰撞,使他們解決問題的思維過程暴露出來。并在展示思維成果的過程中,深化對負負得正的理解,進一步提高了學生的數(shù)學素養(yǎng))
問題4:你能求(-300)×(-2)的結果,并用實例解釋此算式的意義嗎?
此問題是以小組交流的形式展開,讓學生繪制在事先準備好的白紙上,5分鐘后,以小組為單位展示交流成果。
生9:以上是我們小組的討論結果,其中-2代表2分鐘前,-300表示向西行駛,那么這個算式的實際意義就是小明向西行駛,2分鐘前位于學校正門東門 600米處,即(-300)×(-2)=600。
生展示完后,師補充板書:(+2)×(+300)=+600
(-2)×(-300)=+600
(-2)×(+300)=-600
(+2)×(-300)=-600
師:同學們,兩個有理數(shù)相乘除了以上四種情況,還有嗎?
生10:還有 0。
生11:0乘以任何數(shù)都得0。
師:為什么?
生11:小學里學過。
師:小學里我們只學了0與正數(shù)相乘,那0與負數(shù)相乘還成立嗎?比如0×(-300),你能用合適的生活情境解釋下嗎?
生12:老師,我們不妨用剛才的問題解釋,0代表的就是0分鐘后,-300代表每分鐘向西行300米,那么0分鐘后還是在原地,就是0。
師:這位同學解釋得非常好,數(shù)學問題從生活中來,又回到生活中去。接下來,請同學們觀察以上五個等式的左右兩邊,符號有什么規(guī)律?絕對值又有什么規(guī)律?
環(huán)節(jié)四:指導應用,深化理解
【設計】
1.口答:判斷下列各式的符號,并說明理由。
(1)(+12)×(-5)
(2)(-3.5)×2
(5)(-5)+(-3)
2.通過(3)與(4)的結果引出有關倒數(shù)的定義。
3.例1 計算:
師生活動:首先,教師出示題組1,要求學生在規(guī)定的時間內(nèi)完成,并組織學生以口答的形式馬上進行反饋;接著引導學生類比小學對倒數(shù)的理解,完善倒數(shù)的定義。而后教師出示題組3,板演解題步驟,規(guī)范解法。鼓勵學生做題后小結:兩個有理數(shù)相乘的基本步驟。
4.當堂練習1:
由(4)小題提出計算兩個以上的有理數(shù)相乘時如何確定積的符號。
師生活動:教師出題組4,學生獨立完成,教師巡視,尋找典型問題,引出多個有理數(shù)相乘的法則。
(設計意圖:題組一從基礎出發(fā),讓學生能初步體驗成功,用學到的知識和經(jīng)驗選擇適當?shù)姆▌t進行判斷,側重于考查法則的掌握度。題組三強化學生對法則運用的熟練度,側重于培養(yǎng)學生從具體練習中觀察、辨析的能力。題組4(4)在練習反饋環(huán)節(jié)中利用“小展示”的設置,一方面是給學生創(chuàng)設表達、展示的“舞臺”,另一方面也是課堂重要典型的一些體現(xiàn),這些體現(xiàn)來源于教師在巡視過程中的發(fā)現(xiàn)和整理,通過三位同學的不同解法,達到了思維碰撞,為提出多個有理數(shù)相乘法則做鋪墊。)
環(huán)節(jié)五:再探新知,類比深化
【設計】
1.判斷下列各式的符號
(-1)×2
(-1)×2×3 (-1)×2×3
(-1)×2×3×4 (-1)×2×(-3)×4
(-1)×2×3×4×5… (-1)×2×(-3)×4×(-5)…
由學生歸納,教師適當補充:
多個不為零的有理數(shù)相乘,積的符號由負因數(shù)的個數(shù)確定。
負因數(shù)的個數(shù)為奇數(shù)時,則積為負;
負因數(shù)的個數(shù)為偶數(shù)時,則積為正;
(-1)×(-2)×(-3)×(-4)×0=0
幾個有理數(shù)相乘,當有一個因數(shù)為0時,積為0
2.當堂練習2
計算:(1)(-4)×5×(-0.5); (2)(-5)×0×
(設計意圖:通過鞏固性練習,學生在反思總結的過程中實現(xiàn)了對多個有理數(shù)相乘的有關知識的深刻建構。)
環(huán)節(jié)六:歸納小結,反思提高
【設計】
通過本課的探討學習,你獲得了哪些新的知識,你認為有哪些方面的進步?
(設計意圖:讓學生進行小結,經(jīng)過學生個人回顧—同桌交流—給大家說說的過程,總結本節(jié)課的所做、所聽、所感,讓知識系統(tǒng)化、合理化。重視學生之間的相互補充,訓練學生的歸納和表述能力,提高學生學習的積極性和主動性。)
1.本節(jié)課設置了豐富的問題情境,讓學生體會到了有理數(shù)乘法法則的發(fā)生、發(fā)展過程,內(nèi)容的選擇和呈現(xiàn)都關注了現(xiàn)實意義和學生的興趣,學生經(jīng)歷了有理數(shù)乘法法則的過程,模型化的味道較濃,也符合課標對數(shù)學建模教學的要求。
2.環(huán)節(jié)2與環(huán)節(jié)3的情境中通過諸多問題引導,學生可以深刻感受生活中的數(shù)學問題。通過列不同的乘法算式,對乘法的概念認識會逐漸清晰,直至在學生頭腦中建立起“有理數(shù)乘法”的模型,加之后期的應用鞏固,用模型去解釋、討論它在現(xiàn)實問題中的意義,“有理數(shù)乘法”建模的教學可以較好地完成。
3.環(huán)節(jié)1中“知識回顧”的內(nèi)容是學生有關“小學乘法運算”知識的儲備,屬于學生的“最近發(fā)展區(qū)”。學生對這些內(nèi)容是熟悉的,但并不明晰,將這些內(nèi)容先進行回顧梳理,是為本節(jié)課的教學奠定基礎,也可以認為這也是進行“有理數(shù)乘法”模型的自然滲透。
4.環(huán)節(jié)3中的小組交流的創(chuàng)設有利于加深學生對“負負得正”數(shù)學本質(zhì)的認識,數(shù)學源于對現(xiàn)實世界的抽象,生活問題可以用“數(shù)學表達式”表示,反之,“數(shù)學表達式”也可以賦予有意義的生活背景。同時本環(huán)節(jié)的交流部分,學生分工合作,小組內(nèi)每位同學都能參與到數(shù)學建模的環(huán)節(jié)中。通過類比、分析、猜想、合作的數(shù)學建模歷程得出負負得正的合理性。緊接著利用小組已建立好的數(shù)學模型進行大展示,鍛煉學生的語言組織能力和表達能力。
5.本節(jié)課努力將學生的自我評價、同伴評價、教師評價結合在一起,從更全面的角度看待學生。
總之,這節(jié)課是以素養(yǎng)立意的課時:用數(shù)學的眼光觀察生活,發(fā)展數(shù)學抽象素養(yǎng);用數(shù)學的思維分析生活問題,發(fā)展邏輯推理、數(shù)學運算素養(yǎng);用數(shù)學的語言表達生活問題,發(fā)展數(shù)學建模素養(yǎng)。學習知識真正的目的是能運用于生活,能在看不到數(shù)學的地方發(fā)現(xiàn)數(shù)學應用的價值,才是學生數(shù)學建模素養(yǎng)的真正形成,教學要不斷引入開放性的實際問題,鼓勵學生積極思考,讓學生從實際問題的解決中獲得素養(yǎng)的提升。