周榮偉
摘要:“一題一課”型復習課就是以某道題目(最好是中、高考試題)為背景,聚焦某個主題并細分為幾個話題展開教學的復習課?;陬}為“關于x的方程(x-1)(x+2)=ρ2”的復習課實踐案例,闡述對初中數(shù)學“一題一課”型復習課的思考感悟:精選試題、分解話題是首要任務;精準主線、串聯(lián)話題是關鍵環(huán)節(jié);精當評價、延伸話題是價值追求。
關鍵詞:初中數(shù)學;“一題一課”;復習課;一元二次方程
在數(shù)學考試命題核心素養(yǎng)立意的背景下,“一題一課”型復習課受到了不少教師的青睞。顧名思義,“一題一課”型復習課就是以某道題目(最好是中、高考試題)為背景,聚焦某個主題并細分為幾個話題展開教學的復習課。從本質上看,這樣的復習教學也是一種利用“大概念”串聯(lián)“多內容”的單元或主題教學,其因能彰顯內容的整體性、聯(lián)系性以及學習的深度,克服當下數(shù)學教學中普遍存在的知識碎片化、方法單一化以及認識表層化問題而備受關注。最近,筆者在一次教研活動中,開設了一節(jié)題為“關于x的方程(x-1)(x+2)=ρ2”的“一題一課”型復習課。教學流程及思考如下:
一、圍繞話題展開教學的實踐案例
(一)話題1:ρ表示什么?
交流得出:在初中物理中,單位體積某種物質的質量叫作這種物質的密度,通常用ρ表示。若用m表示質量,V表示體積,則密度的計算公式為ρ=mV。一般地,某種物質的密度是固定的,因此,質量和體積成正比例函數(shù)關系。在高中數(shù)學中,用方位角、距離描述物體的位置可以建立極坐標系。(出示圖1)通常用 ρ表示距離,θ表示角度,那么有序數(shù)對(ρ,θ)就叫作點的極坐標,而ρ2=x2+y2和tanθ=yx表示的就是極坐標與平面直角
坐標的轉換。但是,在本題中,ρ只是表示某個常數(shù)。
(二)話題2:方程是一元二次方程嗎?
交流得出:化簡得x2+x-2-ρ2=0,根據(jù)一元二次方程的一般形式ax2+bx+c=0(a≠0),它是一元二次方程。
出示變式:
直線y=x+a不經過第二象限,則關于x的方程ax2+2x+1=0實數(shù)根的個數(shù)是()
A. 0B. 1C. 2D. 1或2
交流得出:由直線y=x+a不經過第二象限,得a≤0。當a<0時,該方程是一元二次方程,由根的判別式Δ=4-4a>0,知有2個不相等的實數(shù)根;當a=0時,該方程是一元一次方程,有1個根。故選D。
(三)話題3:方程根的情況
交流得出:由根的判別式Δ=1-4(-2-ρ2)=9+4ρ2>0,故方程有兩個不相等的實數(shù)根。
出示試題:
(2020年江蘇省南京市中考數(shù)學卷第5題)關于x的方程(x-1)(x+2)=ρ2根的情況,下列結論中正確的是()
A. 兩個正根B. 兩個負根
C. 一正一負D. 無實數(shù)根
交流得出:本題大致有六種解法。(1)求根公式法。x1=-1+9+4ρ22>0,x2=-1-9+4ρ22<0,故選C。(2)根與系數(shù)關系法。x1x2=-2-ρ2<0,x1與x2異號,故選C。(3)構造函數(shù)法。令y=x2+x-2-ρ2,圖像對稱軸為直線x=-12,開口向上且與y軸交于負半軸,可得與x軸的交點位于原點兩側,因此方程兩根異號,故選C。(4)構造函數(shù)法。令y1=(x-1)(x+2),y2=ρ2,y1圖像開口向上且與x軸交于點(1,0)和(-2,0),y2圖像是在x軸上方且平行于x軸的一條直線(或者就是x軸),可得它們有兩個交點,分別在第一、第二象限(或者在x軸正、負半軸上),因此方程兩根異號,故選C。(5)解不等式法。由ρ2≥0,得(x-1)(x+2)≥0,可得x-1≥0,x+2≥0或x-1≤0,x+2≤0,即x≥1或x≤-2,故選C。(6)特殊值法。令ρ=0,則(x-1)(x+2)=0,解得x1=1,x2=-2,故選C。
(四)話題4:方程的解法
交流得出:前面用求根公式已求得方程的根。
出示變式:
已知關于x的方程(x-m)(x+n)=ρ2的兩根為2、-3,則方程12x-m12x+n=ρ2的兩根為。
交流得出:設12x=t,可得方程(t-m)(t+n)=ρ2的兩根為2、-3,因此12x=2、-3,即x=4、-6。這里運用了整體換元的方法。其實,各類方程的解法不盡相同,但是,它們有一個共同的數(shù)學基本思想——轉化(化歸),就是把未知轉化為已知。
由此,讓學生閱讀課本(蘇科版初中數(shù)學九年級上冊)第31頁的“各類方程的解法”。
拓展練習:
解方程x-1+x=7。
交流得出:本題有兩種解法。(1)設x-1=t,則x=t2+1,原方程化為t2+t-6=0,解得t=2或-3(舍去),求得x=5。(2)移項可得x-1=7-x,兩邊平方化為x-1=x2-14x+49,解得x=5或10,經檢驗,10不是方程的根,而是增根。
(五)話題5:方程的實際意義
出示任務:
一元二次方程是刻畫現(xiàn)實世界數(shù)量關系的一個重要數(shù)學模型,請選定一個合適的常數(shù)ρ的值,編擬一個用方程(x-1)(x+2)= ρ2解決的問題,并解答。
交流得出:選定ρ的值為2,可以編出多類問題。(1)面積問題:將正方形的一邊長減少1,另一邊長增加2,所得矩形的面積等于4,求該正方形的邊長?(2)相似問題:在平面直角坐標系中,已知點P(0,2),點A從(1,0)出發(fā)以每秒1個單位長度的速度沿x軸負方向運動,同時,點B從(2,0)出發(fā)以相同的速度沿x軸正方向運動,經過多長時間以線段AB為直徑的圓恰好經過點P?(此題解法較多,設O為坐標原點,利用Rt△AOP∽Rt△POB,得到AO·BO=PO2,即可用到上述方程)等等。
(六)話題6:課堂學習小結
出示任務:
通過對關于x的方程(x-1)(x+2)=ρ2的深聊,談談你的收獲與困惑吧。
交流后展示圖2。
二、教學感悟
(一)精選試題、分解話題是首要任務
設計初中數(shù)學“一題一課”型復習課,應淡化一輪、二輪、三輪的限制,而以知識單元為主題,以核心素養(yǎng)為主旨,從茫茫題海中精選試題,并在深度解讀試題的基礎上,圍繞教學主題(目標)進行拆分和取舍,以取得較為精準的教學話題(內容)。 一般來說,分解話題應注意以下三點:一是心中有“森林”,凸顯數(shù)學知識的整體性;二是心中有“樹木”,凸顯重要知識的針對性;三是心中有“過程”,凸顯難點知識的層次性。
例如,上述課例的主題指向由九年級上冊的“一元二次方程”延伸到九年級下冊的“二次函數(shù)與一元二次方程”,甚至延伸到高一的“一元二次不等式”,從而建構較為完整的“方程、函數(shù)、不等式”知識體系。為此,所選取的背景試題(2020年江蘇省南京市中考數(shù)學卷第5題)可以通過變式發(fā)散,從一元二次方程模型出發(fā),勾連這一知識體系中的諸多重要內容。而分解出的話題則充分體現(xiàn)了方程模型的研究過程與方法,以及方程與函數(shù)、不等式的關系。
(二)精準主線、串聯(lián)話題是關鍵環(huán)節(jié)
有了具體的話題,接下來就要用一條主線把它們串起來。通常情況下,新授課可以知識聯(lián)系為主線,而復習課應以思想方法為主線。 “一題一課”型復習課應充分挖掘知識發(fā)生、發(fā)展過程中的思想方法,把相對零散的話題串聯(lián)起來。
例如,上述課例在“方程、函數(shù)、不等式”知識體系的主題下有一條主線:模型思想。話題探究圍繞這條主線展開。話題1滲透正比例函數(shù)模型以及“極坐標”模型,激發(fā)學生對數(shù)學外部應用和內部知識的探究熱情;話題2體現(xiàn)方程、函數(shù)、不等式模型的初步聯(lián)合;話題3是本節(jié)課的核心,通過對背景試題的多解探究,促進對方程、函數(shù)、不等式模型的深度融合,讓學生對一元二次方程的周邊知識進行全面而系統(tǒng)的整合;話題4引導學生體會方程模型中的轉化思想,進而達到“授之以漁”的境界;話題5是對方程模型的現(xiàn)實解釋,由新授課的“從問題到方程”到復習課的“由方程到問題”,培養(yǎng)學生數(shù)學建模和提出問題的能力;話題6則是模型思想主線的明晰以及話題的延伸,讓學生對本節(jié)課內容真正做到“點全、線聯(lián)、面融”,并且形成“課已盡,意未盡”的意境。
(三)精當評價、延伸話題是價值追求
崔允漷教授認為,教師不僅要教學生學會讀書(知識),而且要教學生學會做事(能力),更加要教學生學會做人(素養(yǎng))。為了將能力、素養(yǎng)落地的“最后一公里”做細、做實,教師尤其要通過教學評價,延伸教學話題,提升教學內涵。
例如,上述課例的教學評價特別注意引導學生體會“模型美”,從而積極追求更高的教學價值。第一層境界是感受模型美:設計的所有話題(包括問題的答案與求解)均具有開放性,可通過分層評價體現(xiàn)“不同的人在數(shù)學上得到不同的發(fā)展”的新課標理念。第二層境界是感悟模型美:在每一個話題的交流中及時啟發(fā)、歸納、強化模型思想。第三層境界是創(chuàng)造模型美:話題5的聯(lián)想發(fā)散以及話題6的課堂小結,都是通過延伸話題引導學生由“學會”走向“會學”。