数学概念的理解与教学市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
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1、数学概念了解与教学数学概念了解与教学人民教育出版社人民教育出版社 章建跃章建跃第1页有效教学关键有效教学关键了解数学,了解学生,了解教学。了解数学,了解学生,了解教学。“三个了解三个了解”内涵:掌握丰富数学学科知内涵:掌握丰富数学学科知识;初中数学课程结构体系、教学重点知识;初中数学课程结构体系、教学重点知识;学生数学学习难点知识;关于重点知识;学生数学学习难点知识;关于重点知识教学解释知识;关于评定学生知识了解识教学解释知识;关于评定学生知识了解水平知识;等。水平知识;等。尤其强调尤其强调“内容所反应数学思想方法内容所反应数学思想方法”了了解,决定了教学所能到达水平和效果。解,决定了教学所能
2、到达水平和效果。第2页当前概念教学问题当前概念教学问题不重视章节起始课教学,没有把本章节要不重视章节起始课教学,没有把本章节要处理主要问题、基本过程和主要思想方法处理主要问题、基本过程和主要思想方法等纳入教学任务中;等纳入教学任务中;概念教学走过场,经常采取概念教学走过场,经常采取“一个定义,一个定义,三项注意三项注意”方式,在概念背景引入上着墨方式,在概念背景引入上着墨不够,没有给学生提供充分概括本质特征不够,没有给学生提供充分概括本质特征机会,认为让学生多做几道题目更实惠机会,认为让学生多做几道题目更实惠有些老师不知怎样教概念有些老师不知怎样教概念第3页教概念意义教概念意义李邦河院士:数学
3、根本上是玩概念,不是李邦河院士:数学根本上是玩概念,不是玩技巧技巧不足道也!玩技巧技巧不足道也!以解题教学代替概念教学做法严重偏离了以解题教学代替概念教学做法严重偏离了数学正轨,必须纠正不然,学生在数学数学正轨,必须纠正不然,学生在数学上花费大量时间、精力,结果可能是对数上花费大量时间、精力,结果可能是对数学内容、方法和意义知之甚少,学内容、方法和意义知之甚少,“数学育数学育人人”终将落空终将落空第4页概念教学关键概念教学关键概念教学关键是概括:将凝结在数学概念概念教学关键是概括:将凝结在数学概念中数学家思维打开,以经典丰富实例为载中数学家思维打开,以经典丰富实例为载体,引导学生展开观察、分析
4、各事例属性、体,引导学生展开观察、分析各事例属性、抽象概括共同本质属性,归纳得出数学概抽象概括共同本质属性,归纳得出数学概念。念。第5页概念教学基本步骤概念教学基本步骤经典丰富详细例证经典丰富详细例证属性分析、比较、属性分析、比较、综合;综合;概括共同本质特征得到概念本质属性;概括共同本质特征得到概念本质属性;下定义(准确数学语言描述);下定义(准确数学语言描述);第6页概念辨析概念辨析以实例(正例、反例)为载以实例(正例、反例)为载体分析关键词含义;体分析关键词含义;用概念作判断详细事例用概念作判断详细事例形成用概念作形成用概念作判断详细步骤;判断详细步骤;概念概念“精巧精巧”建立与相关概念
5、联络。建立与相关概念联络。第7页例例1 1 代数关键概念、思想方法代数关键概念、思想方法代数代数以符号以符号(不定元不定元)代表数;代表数;代数学根源在于代数运算;代数学根源在于代数运算;代数运算有一系列普遍成立运算律:交换代数运算有一系列普遍成立运算律:交换律、结合律、分配律、指数法则;律、结合律、分配律、指数法则;模式、关系、函数:模式、关系、函数:“找规律找规律”,用代数,用代数符号表征和了解数学结构、数量关系、改符号表征和了解数学结构、数量关系、改变变规律规律。第8页代数学基本思想:有系统、有效力地利用代数学基本思想:有系统、有效力地利用数系加、乘和指数运算运算律,去处理各数系加、乘和
6、指数运算运算律,去处理各种各样代数问题:种各样代数问题:各种式(整式、分式、根式等)运算各种式(整式、分式、根式等)运算用运算律进行用运算律进行“等价变换等价变换”;作为数及其;作为数及其运算推广。运算推广。方程方程未知数、已知数之间特定代数关未知数、已知数之间特定代数关系;解方程系;解方程由代数方程式确定其中由代数方程式确定其中“未知数未知数”值;值;第9页解方程基本原理:运算律对任何数都成解方程基本原理:运算律对任何数都成立(通性),所以对立(通性),所以对“未知数未知数”也成立、也成立、可用。有系统地用运算律化简所给方程,可用。有系统地用运算律化简所给方程,从而确定其中未知数从而确定其中
7、未知数化未知为已知。化未知为已知。一元一次方程是基础,其它都用消元、一元一次方程是基础,其它都用消元、降次转化为一元一次方程。降次转化为一元一次方程。方程问题,从元增加、次数增加两个方方程问题,从元增加、次数增加两个方向,依照由简到繁、由易到难顺次展开。向,依照由简到繁、由易到难顺次展开。第10页从代数式(符号代表数)、方程(符号从代数式(符号代表数)、方程(符号代表未知数)到函数(符号代表变数)代表未知数)到函数(符号代表变数)是一个飞跃,这是看问题角度根本改变是一个飞跃,这是看问题角度根本改变从改变过程中考查规律,函数是研从改变过程中考查规律,函数是研究改变规律。究改变规律。一次函数一次函
8、数y=kx+b改变规律由谁反应改变规律由谁反应不但明确不但明确x,y意义,而且明确意义,而且明确k,b意义意义改变规律由改变规律由k,b决定。决定。其它函数也类似。其它函数也类似。第11页例例2 2 乘法公式了解及教学设计乘法公式了解及教学设计多项式运算就是含有字母符号算式之间运多项式运算就是含有字母符号算式之间运算(字母代表数,数满足运算律,所以字算(字母代表数,数满足运算律,所以字母也满足运算律);母也满足运算律);两个多项式乘积就是用分配律把它归于单两个多项式乘积就是用分配律把它归于单项式乘积之和来计算,单项式乘积是用乘项式乘积之和来计算,单项式乘积是用乘法交换律、结合律和指数法则来计算
9、法交换律、结合律和指数法则来计算运算法则;运算法则;乘法公式是一类特殊多项式乘法问题,是乘法公式是一类特殊多项式乘法问题,是一个模式。一个模式。第12页乘法公式蕴含思想方法乘法公式蕴含思想方法乘法公式是研究普通多项式乘法基础上对乘法公式是研究普通多项式乘法基础上对“特例特例”考查,寻找一个模式:考查,寻找一个模式:在在(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd中,字母中,字母a,b,c,d有一些特殊关系时特殊形式,即有一些特殊关系时特殊形式,即(1)a=c,b=d时有平方差公式;时有平方差公式;(2)a=c,b=d时有完全平方和公式;等。时有完全平方和公式;等。从普通到特殊,归纳思想,从普通
10、到特殊,归纳思想,“考查特例考查特例”是是数学研究数学研究“基本套路基本套路”。第13页第14页教学过程设计教学过程设计1复习与引入复习与引入问题问题1 前面我们学习了单项式、多项式乘前面我们学习了单项式、多项式乘法,你能说说运算法则吗?这些运算依据法,你能说说运算法则吗?这些运算依据是什么?是什么?设计意图:回顾运算法则,强化设计意图:回顾运算法则,强化“用运算用运算律计算律计算”意识。意识。第15页先行组织者:先行组织者:(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd中,中,a,b,c,d能够是数、式或别什么。数学中,能够是数、式或别什么。数学中,经常要经过考查特殊情况来取得对问题深经常要经
11、过考查特殊情况来取得对问题深入认识,比如在两条直线位置关系中,我入认识,比如在两条直线位置关系中,我们尤其研究了平行、垂直两种特殊位置关们尤其研究了平行、垂直两种特殊位置关系,得到了一些有用结论。类似,在多项系,得到了一些有用结论。类似,在多项式乘法中,也有一些特殊情形值得研究。式乘法中,也有一些特殊情形值得研究。第16页2公式探究公式探究问题问题2(x+b)(x+d)能够利用公式直接写出结能够利用公式直接写出结果。它是果。它是(a+b)(c+d)在在a=c=x时特例。在时特例。在(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd中,你认为还有哪中,你认为还有哪些特殊情形?你能得到什么?些特殊情形?
12、你能得到什么?设计意图:经过设计意图:经过“先行组织者先行组织者”,渗透从,渗透从普通到特殊,考查特例,深入认识数学对普通到特殊,考查特例,深入认识数学对象方法;在让学生自主活动之前,先指出象方法;在让学生自主活动之前,先指出已经有特例已经有特例(x+b)(x+d),使学生有一个类比,使学生有一个类比对象,明确思索方向。对象,明确思索方向。第17页问题问题3 请你用自己语言表述平方差公式、完请你用自己语言表述平方差公式、完全平方公式。全平方公式。设计意图:帮助学生了解公式。设计意图:帮助学生了解公式。3例题例题本步骤主要目标是经过变式(字母本步骤主要目标是经过变式(字母a,b取取数、式等各种变
13、形),让学生体会公式在数、式等各种变形),让学生体会公式在“形式化运算形式化运算”中作用。另外,经过适当中作用。另外,经过适当反例,纠正学生可能疏忽。最终要让学生反例,纠正学生可能疏忽。最终要让学生明确:第一,具备形式明确:第一,具备形式(a+b)(ab)或或(ab)2,就能够用公式;第二,要注意哪个代表,就能够用公式;第二,要注意哪个代表a,哪个代表,哪个代表b。第18页4公式多元联络表示公式多元联络表示问题问题4 假如假如a,b表示线段长,则表示线段长,则a2,b2分别分别表示正方形面积。你能依据公式形式,自表示正方形面积。你能依据公式形式,自己结构一个图形表示上述乘法公式吗?己结构一个图
14、形表示上述乘法公式吗?设计意图:经过结构几何模型表示公式,设计意图:经过结构几何模型表示公式,以开拓学生思绪。经过数形结合、图形直以开拓学生思绪。经过数形结合、图形直观,以加深了解、增强记忆。观,以加深了解、增强记忆。第19页5小结小结(1)请你总结一下本节课讨论问题基本过)请你总结一下本节课讨论问题基本过程。程。设计意图:引导学生总结设计意图:引导学生总结“基本套路基本套路”,即即“多项式乘法(普通)多项式乘法(普通)乘法公式乘法公式(特殊)(特殊)公式特征分析公式特征分析与相关知与相关知识联络识联络”。(2)为何要讨论)为何要讨论“特殊情形特殊情形”?是怎样得?是怎样得到?到?设计意图:体
15、会设计意图:体会“怎样提出问题怎样提出问题”。第20页(3)能否循着上述思绪,再提出一些值得)能否循着上述思绪,再提出一些值得研究问题?研究问题?设计意图:引导学生自主研究。必要时可设计意图:引导学生自主研究。必要时可作提醒,如公式作提醒,如公式(a+b)2=a2+2ab+b2中,推广中,推广“次数次数”,能够研究,能够研究(a+b)3,(a+b)4。即使这不是即使这不是“课标课标”要求,但对学生思维要求,但对学生思维发展是有好处。发展是有好处。第21页例例3 3 函数概念了解和教学函数概念了解和教学被扭曲函数概念教学举例:被扭曲函数概念教学举例:(1)只在形式化变形上下功夫)只在形式化变形上
16、下功夫如图所表示是二次函数如图所表示是二次函数y=ax2+bx+c图图像一部分,图像过点像一部分,图像过点A(3,0),对,对程轴为程轴为x=1,给出以下四个结论:,给出以下四个结论:b4ac,bc0,2a+b=0,a+b+c=0,其中正确结论是,其中正确结论是 。第22页(2 2)与平面几何知识叠加)与平面几何知识叠加第23页(3)(3)将知识点拼凑、叠加,成为一个数学将知识点拼凑、叠加,成为一个数学游戏游戏据称,这是近几年中考常见压轴题。有据称,这是近几年中考常见压轴题。有评论说:评论说:“这么题目标特点是经过采取宽这么题目标特点是经过采取宽入口、低起点、层层递进、逐步提升知识入口、低起点
17、、层层递进、逐步提升知识综合程度,利用点和线图形运动,借助函综合程度,利用点和线图形运动,借助函数知识来研究图形在运动改变过程中数量数知识来研究图形在运动改变过程中数量关系,同时渗透各种数学思想方法方式设关系,同时渗透各种数学思想方法方式设计题目标问题,为题目标区分度奠定了很计题目标问题,为题目标区分度奠定了很好基础。好基础。”完全离开了函数背景,割裂了函数与客观完全离开了函数背景,割裂了函数与客观世界天然联络。世界天然联络。人为制造,矫揉造作!人为制造,矫揉造作!第24页关于函数概念了解关于函数概念了解说文解字:函说文解字:函信函,传递和交流信息信函,传递和交流信息书面形式。引申为(有次序)
18、对应关系。书面形式。引申为(有次序)对应关系。函数起源:函数起源于运动,是应函数起源:函数起源于运动,是应“科学科学数学化数学化”之所需。之所需。“数学从运动研究中引数学从运动研究中引出了一个基本概念。在那以后二百年里,出了一个基本概念。在那以后二百年里,这个概念在几乎全部工作中占中心位置,这个概念在几乎全部工作中占中心位置,这就是函数这就是函数或变量间关系或变量间关系概念。概念。”(MM克莱因)克莱因)第25页函数概念本质函数概念本质函数概念本质:两个变量之间一个特殊对函数概念本质:两个变量之间一个特殊对应关系。应关系。“函数函数”不是一个数,而是一个不是一个数,而是一个对应关系。对应关系。
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