[教學(xué)設(shè)計(jì)思路]
本節(jié)課的整個(gè)教學(xué)程序是這樣的:首先,學(xué)生通過(guò)復(fù)習(xí)計(jì)算,發(fā)現(xiàn)平方差公式的計(jì)算規(guī)律,進(jìn)而產(chǎn)生應(yīng)用的愿望。通過(guò)對(duì)規(guī)律驗(yàn)證過(guò)程的體驗(yàn),使學(xué)生進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性與科學(xué)性,體會(huì)數(shù)學(xué)來(lái)源于實(shí)踐,又應(yīng)用于實(shí)踐的道理。在公式的應(yīng)用過(guò)程中,學(xué)生們將遇到挑戰(zhàn),轉(zhuǎn)化思想、整體化思想在這里成為解題的關(guān)鍵。在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生開(kāi)始嘗試對(duì)研究的問(wèn)題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,開(kāi)展自主探究。同時(shí),教師適當(dāng)介入,并引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵是把握知識(shí)的本質(zhì)——公式的結(jié)構(gòu)。在練習(xí)中采取分層測(cè)試的方式,使得不同的學(xué)生都有所收獲,有效的維護(hù)學(xué)生的求知欲與自信心??傊?,整個(gè)教學(xué)過(guò)程圍繞著 “實(shí)踐中觀察、發(fā)現(xiàn)——產(chǎn)生猜想——驗(yàn)證猜想——獲得新知——實(shí)踐應(yīng)用” 這一過(guò)程展開(kāi)的。
一、教材分析(本課在教材中的地位、作用和意義):
乘法公式實(shí)際是兩個(gè)特殊的多項(xiàng)式相乘及其所得的結(jié)果,由于在數(shù)學(xué)運(yùn)算中經(jīng)常用到,就把它們作為公式?!镀椒讲罟健肥窃趯W(xué)生已經(jīng)掌握了多項(xiàng)式乘法之后,自然過(guò)渡到具有特殊形式的多項(xiàng)式的乘法,體現(xiàn)教材從一般到特殊的意圖,是從一般到特殊的認(rèn)知規(guī)律的典型范例.教材為學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中獲得數(shù)學(xué)的思想方法、能力、素質(zhì)提供了良好的契機(jī),對(duì)它的學(xué)習(xí)和研究,不僅給出了特殊的多項(xiàng)式乘法的簡(jiǎn)便算法,而且為以后的因式分解、分式的化簡(jiǎn)、二次根式中的分母有理化、解一元二次方程、函數(shù)等內(nèi)容奠定了基礎(chǔ),同時(shí)也為完全平方公式的學(xué)習(xí)提供了方法。因此,平方差公式在教材中有承上啟下的作用,它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生符號(hào)感和抽象概括能力有著重要的作用,同時(shí),在利用公式過(guò)程中,所反映出的轉(zhuǎn)化思想、整體化思想以及應(yīng)用意識(shí),都將對(duì)學(xué)生產(chǎn)生潛移默化的影響,對(duì)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)有著積極的作用。
因此,平方差公式在初中階段的教學(xué)中也具有很重要地位,是初中階段的第一個(gè)公式,也是最基本、用途最廣泛的公式之一,可以說(shuō),它是構(gòu)建學(xué)生代數(shù)知識(shí)結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生化歸、換元、整體的數(shù)學(xué)思想方法的重要載體,讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)的再創(chuàng)造性。是構(gòu)建學(xué)生有價(jià)值的數(shù)學(xué)知識(shí)體系并形成相應(yīng)技能的重要內(nèi)容。
二、學(xué)情分析:
1.學(xué)生的知識(shí)技能基礎(chǔ):學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中,已經(jīng)學(xué)習(xí)了整式的有關(guān)內(nèi)容,并經(jīng)歷了用字母表示數(shù)量關(guān)系的過(guò)程,有了一定的符號(hào)感.經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的培養(yǎng),學(xué)生已經(jīng)具備了小組合作、交流的能力.學(xué)生剛學(xué)過(guò)多項(xiàng)式的乘法,已具備學(xué)習(xí)并運(yùn)用平方差公式的知識(shí)結(jié)構(gòu),通過(guò)創(chuàng)造問(wèn)題情境,讓學(xué)生承擔(dān)任務(wù),在探究相應(yīng)問(wèn)題中,建立并運(yùn)用公式,從而使拓展學(xué)生知識(shí)技能結(jié)構(gòu)成為可能.通過(guò)實(shí)際問(wèn)題的探究,學(xué)生已感受到多項(xiàng)式乘法運(yùn)算的重要性,同時(shí),具備了對(duì)式的運(yùn)算基礎(chǔ)“快”“準(zhǔn)”的積極心理,學(xué)生已具備學(xué)習(xí)公式的知識(shí)與技能結(jié)構(gòu),通過(guò)新課程教學(xué)的實(shí)施,培養(yǎng)學(xué)生具有獨(dú)立探索、合作交流的習(xí)慣.
2.學(xué)生活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ):學(xué)生已熟練掌握了冪的運(yùn)算和整式乘法,但在進(jìn)行多項(xiàng)式乘法運(yùn)算時(shí),常常會(huì)弄錯(cuò)某些項(xiàng)的符號(hào)及漏項(xiàng)等問(wèn)題,學(xué)生學(xué)習(xí)平方差公式的困難在于對(duì)公式的結(jié)構(gòu)特征以及公式中字母的廣泛含義學(xué)生的理解,當(dāng)公式中a、b是式時(shí),要把它括號(hào)再平方。 因此,教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生分析公式的結(jié)構(gòu)特征,并運(yùn)用變式訓(xùn)練揭示公式的本質(zhì)特征,以加深學(xué)生對(duì)公式的理解.本節(jié)課關(guān)注學(xué)生對(duì)公式的探索過(guò)程,有意識(shí)的培養(yǎng)學(xué)生的推理能力,讓學(xué)生經(jīng)歷“引入→形式→理解→應(yīng)用→深化公式”的知識(shí)發(fā)生過(guò)程,并有條理地表達(dá)自己的思想,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感和符號(hào)感,真正理解公式的來(lái)源、本質(zhì)和應(yīng)用。
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的整式學(xué)習(xí),學(xué)生們基本上掌握了多項(xiàng)式的乘法的方法,進(jìn)一步學(xué)習(xí)它的特殊形式——公式,是激發(fā)學(xué)生求知欲的良好時(shí)機(jī)。公式的出現(xiàn),為學(xué)生在繁瑣的運(yùn)算中辟出了一條新路。
教法與學(xué)法:
(一)教法分析
1、讓學(xué)生了解平方差公式產(chǎn)生的背景,理解平方差公式的意義,掌握平方差公式的結(jié)構(gòu)特征,并能靈活運(yùn)用平方差公式解決問(wèn)題.在數(shù)學(xué)活動(dòng)中,引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析公式的結(jié)構(gòu)特征以及公式中字母的廣泛含義,并在練習(xí)中,對(duì)發(fā)生的錯(cuò)誤做具體分析,加深學(xué)生對(duì)公式的理解。
2、采用啟發(fā)式、探索式教學(xué)方法,整個(gè)探究學(xué)習(xí)的過(guò)程充滿了師生之間、學(xué)生之間的交流和互動(dòng),體現(xiàn)了教師是教學(xué)活動(dòng)的組織者、引導(dǎo)者,而學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體。以創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)學(xué)生的興趣;合作探究得出公式,領(lǐng)會(huì)公式的結(jié)構(gòu)特征;多媒體演示及討論理解幾何意義,達(dá)到形象直觀化的視覺(jué)效果以突破難點(diǎn),發(fā)揮學(xué)生的主體作用,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)的興趣.同時(shí),讓學(xué)生在公式的運(yùn)用中積累解題的經(jīng)驗(yàn),體會(huì)成功的喜悅。
(二)學(xué)法分析
在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析多項(xiàng)式乘法及其結(jié)果的基礎(chǔ)上,逐步完成平方差公式的符號(hào)語(yǔ)言、文字語(yǔ)言和圖形語(yǔ)言的互化,領(lǐng)會(huì)一般到特殊的研究數(shù)學(xué)問(wèn)題的方法,最終能正確運(yùn)用公式,從而落實(shí)重點(diǎn)。學(xué)生積極參與、大膽猜想、自主探索和合作交流。
平方差公式教學(xué)設(shè)計(jì)
【課題】 14.2.1 平方差公式
【教材】 人教版八年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)
【課時(shí)安排】 2個(gè)課時(shí).
【教學(xué)對(duì)象】 八年級(jí)(上)學(xué)生.
【授課教師】 湖北省赤壁市車站學(xué)校 李道生
一、教學(xué)目標(biāo)
1、經(jīng)歷平方差公式的探索過(guò)程,進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的符號(hào)感和推理能力、歸納能力;在計(jì)算的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,掌握平方差公式的結(jié)構(gòu)特征,并能用符號(hào)表達(dá),體驗(yàn)符號(hào)運(yùn)算對(duì)證明猜想的作用,享受數(shù)學(xué)符號(hào)表示運(yùn)算規(guī)律的簡(jiǎn)捷美,從而體會(huì)數(shù)學(xué)語(yǔ)言的簡(jiǎn)潔美,培養(yǎng)他們的合情推理和歸納的能力以及在解決問(wèn)題過(guò)程中與他人合作交流的重要性.同時(shí),讓學(xué)生在公式的運(yùn)用中積累解題的經(jīng)驗(yàn),體會(huì)成功的喜悅.培養(yǎng)學(xué)生的建模思想和抽象思維能力,感受換元和化歸的思想。
2、理解平方差公式的結(jié)構(gòu)特征與本質(zhì)特征----形變質(zhì)不變,即“結(jié)構(gòu)特征的不變性,字母形式的可變性”;掌握平方差公式:(a+b) (a-b)= a2-b2,達(dá)到正用公式的水平,形成正向產(chǎn)生式:
“﹙□+△﹚﹙□– △﹚”→“□2 – △2”.
在數(shù)學(xué)活動(dòng)中,引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析公式的結(jié)構(gòu)特征以及公式中字母的廣泛含義,并在練習(xí)中,對(duì)發(fā)生的錯(cuò)誤做具體分析,加深學(xué)生對(duì)公式的理解.通過(guò)練習(xí)滲透數(shù)學(xué)中的“整體思想”與“配湊思想”,提高同學(xué)們解決問(wèn)題的能力。 ?
3、在拼圖游戲中對(duì)平方差公式有一個(gè)直觀的幾何解釋,會(huì)用幾何圖形說(shuō)明公式的意義,體會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想方法,體會(huì)數(shù)學(xué)源于實(shí)際,高于實(shí)際,運(yùn)用于實(shí)際的科學(xué)價(jià)值與文化價(jià)值。
二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):經(jīng)歷探索并歸納平方差公式的過(guò)程,理解公式的本質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征,能用自己的語(yǔ)言說(shuō)明公式及其特點(diǎn),靈活運(yùn)用平方差公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)算。
難點(diǎn):1.利用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法解釋平方差公式,從實(shí)際中抽象出字母符號(hào)式子的符號(hào)化的過(guò)程,發(fā)展觀察、歸納、概括等能力。
2.平方差公式的本質(zhì):形變質(zhì)不變,即“結(jié)構(gòu)特征的不變性,字母形式的可變性”(強(qiáng)調(diào)平方差公式的本質(zhì),即結(jié)構(gòu)特征的不變性,字母形式的可變性;指出學(xué)習(xí)此公式的用途;通過(guò)問(wèn)題進(jìn)一步化解?結(jié)構(gòu)的不變性,字母的可變性?這一難點(diǎn),并為下一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)埋下伏筆)
3.理解公式中字母的廣泛含義
(預(yù)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)上的困難:(1)對(duì)于平方差公式(a+b)(a-b)= a2-b2,引入是為了簡(jiǎn)化多項(xiàng)式乘法,沒(méi)有這種認(rèn)識(shí)之前,學(xué)生對(duì)左右兩邊都是多項(xiàng)式的“公式”還不認(rèn)可,這會(huì)增加教學(xué)的困難.(2)數(shù)學(xué)公式都有其產(chǎn)生的背景、引入的目的、形成的過(guò)程和自身的結(jié)構(gòu)特征,這些教材上是無(wú)法一一闡述的.我們教學(xué)時(shí)往往不去刻意創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景,營(yíng)造公式產(chǎn)生的氛圍,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷公式的探索過(guò)程,而是照本宣科,生搬硬套,過(guò)于直接的教學(xué)不利于化解難點(diǎn).(3)數(shù)學(xué)公式中字母的高度概括性、廣泛應(yīng)用性及換元思想的滲透,對(duì)八年級(jí)學(xué)生的思維水平還難適應(yīng),(a+b)(a-b)= a2-b2;(1+2x)(1-2x)= 1-4x2;(-4a-1)(4a-1)=1-16a2 都是用平方差公式,102×98也能用平方差公式,使得習(xí)慣于機(jī)械模仿和解題程序化的學(xué)生思維受阻,造成困難.
基于以上情況,我們把教學(xué)難點(diǎn)定為:利用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法解釋平方差公式,從實(shí)際中抽象出字母符號(hào)式子的符號(hào)化的過(guò)程,發(fā)展觀察、歸納、概括等能力)
關(guān)鍵:對(duì)于平方差公式的推導(dǎo),我們可以通過(guò)教師引導(dǎo),學(xué)生觀察、?總結(jié)、猜想,然后得出結(jié)論來(lái)突破;抓住平方差公式的本質(zhì)特征,是正確應(yīng)用公式來(lái)計(jì)算的關(guān)鍵. 教學(xué)方法 采用“情境──探究──猜想──歸納──驗(yàn)證──應(yīng)用──拓展”的教學(xué)方法,讓學(xué)生在觀察、猜想中總結(jié)出平方差.
三、教學(xué)過(guò)程
1.創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入課題
(1)速算王比拼:智力搶答
1. 21×19 2.103×97
3. 26×24 4. 55×45 5. 32×28
大家都在筆算,但有人能一口清,快速心算出來(lái),他是用什么方法心算的呢?
(通過(guò)“速算王的絕招”這一故事的情境創(chuàng)設(shè),引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,同時(shí)激發(fā)了學(xué)生的好奇心和求知欲,順利引入新課)
2. 探索新知,嘗試發(fā)現(xiàn)
問(wèn)題1:這一組算式有什么共同特征,你能用統(tǒng)一的形式表示嗎?
【生】這里的兩個(gè)數(shù)相加都是整十或整百的數(shù)(21+19=40;103+97=200;26+24 =),都可以表示成兩數(shù)和乘以這兩數(shù)差的形式:(20+1)(20-1);(100+3)(100-3);(25+1)(25-1);(50+5)(50-5);(30+2)(30-2)
問(wèn)題2:如果我們用字母表示這兩個(gè)數(shù),比如用字母a,b分別表示這兩個(gè)數(shù),那么以上各個(gè)算式,可以用字母表示成什么形式?
【生】(a+b)(a-b)
【師】這是兩個(gè)二項(xiàng)式相乘的形式,利用多項(xiàng)式乘法法則,大家計(jì)算一下,結(jié)果是什么形式?
【生】(a+b)(a-b)=a2-ab+ab-b2=a2-b2
【師】根據(jù)上面用字母a,b表示的算式的一般形式右邊的結(jié)果,大家再回過(guò)頭來(lái),計(jì)算上面的智力搶答題:
【生】1. 21×19=(20+1)(20-1)=202-12=399 ; 2.103×97=(100+3)(100-3)=1002-32=9991 ;3. 26×24=(25+1)(25-1)=252-12=624 ; 4. 55×45(=50+5)(50-5)=502-52=2475 ; 5. 32×28=(30+2)(30-2)=302-22=896
3.數(shù)形結(jié)合,幾何說(shuō)理
問(wèn)題3:在邊長(zhǎng)為a的正方形中剪去一個(gè)邊長(zhǎng)為b的小正方形,然后把剩余的兩個(gè)長(zhǎng)方形拼成一個(gè)長(zhǎng)方形,你能用這兩個(gè)圖形的面積說(shuō)明(a+b)(a-b)=a2-b2的正確性嗎?
如圖:在邊長(zhǎng)為a的大正方形的一角剪去一個(gè)邊長(zhǎng)為b的小正方形。
(1)圖中的陰影部分(即余下部分)的面積是__________
[生]剪去一個(gè)邊長(zhǎng)為b的小正方形,余下圖形的面積,即陰影部分的面積為(a2-b2).
(2)你能否將陰影部分拼成一個(gè)完整的長(zhǎng)方形圖案嗎?
[生]把剩下的圖形(即上圖陰影部分)先剪成兩個(gè)長(zhǎng)方形(沿上圖虛線剪開(kāi)),我們可以注意到,上面的大長(zhǎng)方形寬是(a-b),長(zhǎng)是a;下面的小長(zhǎng)方形長(zhǎng)是(a-b),寬是b.我們可以將兩個(gè)長(zhǎng)方形拼成一個(gè)更大長(zhǎng)方形,是由于大長(zhǎng)方形的寬和小長(zhǎng)方形的長(zhǎng)都是(a-b),我們可以將這兩個(gè)邊重合,這樣就拼成了一個(gè)如圖1-24所示的圖形(陰影部分),它的長(zhǎng)和寬分別為(a+b),(a-b),面積為(a+b)(a-b).
(3)比較上面兩個(gè)圖形中陰影部分的面積,你發(fā)現(xiàn)了什么?
[生]割補(bǔ)不改變圖形面積的大小,這兩部分面積應(yīng)該是相等的,即
(a+b)(a-b)=a2-b2.
觀察思考,發(fā)現(xiàn)新知
問(wèn)題4:觀察等式(a+b)(a-b)=a2-b2的形式,你看到了什么?
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察,可介紹觀察的方法:有序觀察,局部觀察(把握細(xì)節(jié)),整體觀察(抓住關(guān)鍵),如從左到右的順序,觀察漢字“明”,可看到日與月,它們組成漢字“明”
[生](1)看到等式出現(xiàn)兩數(shù)和,兩數(shù)差,兩個(gè)數(shù)的平方差,兩數(shù)和乘以兩數(shù)差,及它們之間的相等關(guān)系,等式的左右兩邊都是圍繞著兩個(gè)數(shù)展開(kāi)運(yùn)算的。
(2)看到計(jì)算結(jié)果簡(jiǎn)單(四項(xiàng)差變成兩項(xiàng):(a+b)(a-b)=a2-ab+ab-b2=a2-b2)。
(3)看到等式兩邊都有整齊對(duì)稱的特點(diǎn): (a+b)|(a-b)=a2|-b2
問(wèn)題5:看到等式以上特點(diǎn),你有什么感覺(jué)與想法?
[生](1)有一種“二”的感覺(jué)(這里是指成雙成對(duì)的意思,采取詼諧的說(shuō)法,感覺(jué)更強(qiáng)烈);有一種“萬(wàn)變不離其宗”的感覺(jué);有一種“生成”的感覺(jué)(對(duì)同一現(xiàn)象,不同人的感覺(jué)有時(shí)是不同的,不一定都準(zhǔn)確,但產(chǎn)生感覺(jué)是非常重要的,盡管感覺(jué)有時(shí)說(shuō)不清道不明);有一種“好事成雙”的感覺(jué);有一種“陰陽(yáng)合一”的感覺(jué);有一種“并駕齊驅(qū)”的感覺(jué)。
(2)有一種“簡(jiǎn)單”的感覺(jué)。
(3)有一種”對(duì)稱美”的感覺(jué)。
[師]跟著感覺(jué)走,有感覺(jué)就會(huì)有興趣,就會(huì)思考其中的奧秘??茖W(xué)上的許多重要發(fā)現(xiàn),就是科學(xué)家對(duì)觀察到的現(xiàn)象產(chǎn)生強(qiáng)烈感覺(jué)而去研究發(fā)現(xiàn)的。從感性到理性,才是科學(xué)的態(tài)度。
觀察以上等式整齊對(duì)稱的特點(diǎn),特別是運(yùn)算結(jié)果的簡(jiǎn)單性,感覺(jué)以上形式的多項(xiàng)式乘法,值得我們探索研究,總結(jié)規(guī)律。
5.剖析公式,總結(jié)規(guī)律
[師]上面,我們看到等式(a+b)(a-b)=a2-b2整齊對(duì)稱,結(jié)果(平方差)簡(jiǎn)單易記的特點(diǎn).因此,如果我們把具有以上特殊形式的等式作為公式,熟記入心,那么以后見(jiàn)到類似特殊形式的多項(xiàng)式相乘,就可以直接運(yùn)用公式寫(xiě)出結(jié)果,不需要運(yùn)用多項(xiàng)式乘法法則“項(xiàng)項(xiàng)相乘”這一復(fù)雜過(guò)程了,這就是我們研究以上特殊關(guān)系的多項(xiàng)式乘法的價(jià)值所在。
上面,我們已經(jīng)看到等式(a+b)(a-b)=a2-b2的特點(diǎn)及作為公式使用的原因,為了更好的運(yùn)用此公式簡(jiǎn)化多項(xiàng)式的乘法運(yùn)算,我們必須剖析公式,總結(jié)規(guī)律。
(1)取名:在總結(jié)規(guī)律之前,先給它取個(gè)名稱,以便稱呼它,根據(jù)公式右邊的特點(diǎn),我們給它取名“平方差公式”。
(a+b)(a-b)=a2-b2
(2)你能用文字語(yǔ)言表示所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律嗎?
[生]兩個(gè)數(shù)的和與這兩個(gè)數(shù)的差的積,等于這兩個(gè)數(shù)的平方差.
(提供充分的時(shí)間,鼓勵(lì)學(xué)生用自己的語(yǔ)言表述公式,教師巡回引導(dǎo),并集思廣益。從而提高學(xué)生觀察歸納、語(yǔ)言表達(dá)、合作交流等能力,平方差公式浮出水面,培養(yǎng)了學(xué)生的文字語(yǔ)言、符號(hào)語(yǔ)言的轉(zhuǎn)化能力,推理能力)
質(zhì)疑:根據(jù)上面的文字語(yǔ)言,我們還可寫(xiě)出下面的式子,(a+b)(a-b)=b2-a2 , b2-a2也是這兩個(gè)數(shù)a,b的平方差,如此看來(lái)書(shū)上的文字語(yǔ)言有不嚴(yán)密之嫌。
敢于懷疑,向權(quán)威挑戰(zhàn),才能有所發(fā)現(xiàn)有所創(chuàng)造。
[師]我們?cè)鯓永斫馕淖终Z(yǔ)言,才不會(huì)產(chǎn)生歧義呢?
自圓其說(shuō):兩個(gè)“這”,前一個(gè)“這”是指(a-b),不是(b-a),說(shuō)明“這”暗含有“順序”的意思,由前面兩個(gè)數(shù)排列順序,(→)a + b,(→)a - b,可知,后面“這”兩個(gè)數(shù)的平方差就是(→)a 2 - b2了。(注意這里只是自圓其說(shuō),嚴(yán)格說(shuō)來(lái),課本上的文字語(yǔ)言是有漏洞的,文字語(yǔ)言的準(zhǔn)確性應(yīng)脫離外在形式獨(dú)立存在的)
[師]我們?cè)倏匆幌缕椒讲罟降淖兪剑?b+a)(a-b)=a2-b2,可見(jiàn):平方差的順序是按兩數(shù)差的順序排列的,不是按兩數(shù)和順序排列的。
怎樣表述平方差公式,才準(zhǔn)確無(wú)誤,不會(huì)產(chǎn)生歧義呢?
[生]兩個(gè)數(shù)的和與這兩個(gè)數(shù)的差的積 ,等于前面被減數(shù)與減數(shù)的平方差
6.牢記結(jié)構(gòu),套用公式
由前面的分析可看出,運(yùn)用公式,關(guān)鍵是找出兩個(gè)數(shù)a,b。注意先后順序(a是被減數(shù),b是減數(shù)),為此,首先看公式是否是標(biāo)準(zhǔn)形式,不是標(biāo)準(zhǔn)形式要化為標(biāo)準(zhǔn)形式,再找出兩數(shù)a,b.
例1:運(yùn)用平方差公式計(jì)算:
⑴ (3x+2)(3x-2) ;
⑵ (b+2a)(2a-b);
(3) (-x+2y)(-x-2y).
分析:用公式的關(guān)鍵是找出兩個(gè)數(shù)a與b,化為標(biāo)準(zhǔn)形式,是準(zhǔn)確尋找a,b兩個(gè)數(shù)的前提。
(b+2a)(2a-b)
=(2a+b)(2a- b)
=(2a)2-b2
=4a2-b2
例2 計(jì)算:
⑴ 102 ×98;
⑵ (y+2)(y-2)-(y-1)(y+5);
例2讓學(xué)生明白用平方差公式計(jì)算數(shù)字問(wèn)題的簡(jiǎn)潔性和符合公式特征的才能用公式簡(jiǎn)化運(yùn)算,其余的仍然按乘法法則進(jìn)行。準(zhǔn)確運(yùn)用公式的重點(diǎn)得以實(shí)現(xiàn)。
7.平方差公式的再認(rèn)識(shí)
(1)從算術(shù)的角度認(rèn)識(shí)平方差公式
從平方差公式的數(shù)學(xué)表達(dá)式(a+b)(a-b)=a2-b2及文字語(yǔ)言“兩個(gè)數(shù)的和與這兩個(gè)數(shù)的差的積,等于這兩個(gè)數(shù)的平方差”,我們知道,平方差公式由三部分組成:“(a+b)兩個(gè)數(shù)的和,(a-b)兩個(gè)數(shù)的差,a2-b2兩個(gè)數(shù)的平方差”,文字語(yǔ)言里出現(xiàn)的“和”與“差”,指的是算術(shù)運(yùn)算(加法或減法運(yùn)算)的結(jié)果,顯然,這是從小學(xué)算術(shù)的角度認(rèn)識(shí)平方差公式的(前面我們看到的及總結(jié)的規(guī)律都是從算術(shù)角度理解的)
(2)從代數(shù)的角度認(rèn)識(shí)平方差公式
進(jìn)入初中,我們知道,加法與減法可統(tǒng)一成加法,每一個(gè)數(shù)都包括前面的符號(hào),(a+b)可看成a與b的和,(a-b)可看成a與-b的和,即把(a+b)與(a-b)看成兩個(gè)二項(xiàng)式。于是“兩數(shù)和×兩數(shù)差”,可看作“兩個(gè)二項(xiàng)式相乘”
這樣,從代數(shù)的角度看待平方差公式,我們可以看到平方差公式具有兩大的特征:
?結(jié)構(gòu)特征:
(a)左邊是兩個(gè)二項(xiàng)式相乘;在兩個(gè)二項(xiàng)式中有一項(xiàng)完全相同(a與a),另一項(xiàng)互為相反數(shù)(b與-b);.(判斷依據(jù))
(b)右邊為相同項(xiàng)的平方減去互為相反數(shù)的項(xiàng)的平方(a2-b2)。(計(jì)算依據(jù))
?本質(zhì)特征:
結(jié)構(gòu)特征的不變性,字母形式的可變性(公式中的a,b可以表示數(shù),也可表示單項(xiàng)式或多項(xiàng)式)
(通過(guò)觀察平方差公式,體驗(yàn)公式的簡(jiǎn)潔性并通過(guò)分析公式的本質(zhì)特征掌握公式.在認(rèn)清公式的結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步剖析a、b的廣泛含義,抓住了概念的核心,能突破公式字面意義的局限性,建立起較高層次的有意義條件反射,而不是機(jī)械的記憶公式,使學(xué)生在公式的運(yùn)用中能得心應(yīng)手,起到事半功倍的效果)
平方差公式的特征形式:
相同項(xiàng)
相反項(xiàng)
相同項(xiàng)2-相反項(xiàng)2
(a+b)(a-b) = a2-b2
(3)揭示本質(zhì),活用公式
練習(xí):下列各式都能用平方差公式嗎?
(1)(2b+a)(a-2b) ( )
(2)(m-n)(-m-n) ( )
( 3 ) (x+y)(-x-y) ( )
( 4 ) (3b+2a)(2a-3b)( )
能否用平方差公式,你有什么更快更好的判斷方法嗎?
判斷依據(jù)----兩個(gè)二項(xiàng)式中:兩項(xiàng)相等,兩項(xiàng)互為相反數(shù),牢牢抓住平方差公式的結(jié)構(gòu)特征,則可快速判斷兩個(gè)二項(xiàng)式相乘能否運(yùn)用平方差公式。這組練習(xí)主要是要考察學(xué)生有沒(méi)有掌握平方差公式的結(jié)構(gòu)特征。
想一想,判斷下列計(jì)算對(duì)不對(duì),如果不對(duì)應(yīng)怎樣改正?
(1)、(x + 6 )(x–6 )=x2-6
(2)、(2a2+b2)( 2a2–b2)=2a4–b4
(3)、(-5a-2b)( 5a–2b )=( 5a)2-(2b)2=25a2-4b2
(4)、(1+3x)( -1–3x)=1-(3x)2=1-9x2
對(duì)左邊能否用平方差公式,可以根據(jù)平方差公式的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行判斷,右邊平方差這個(gè)結(jié)果,誰(shuí)作被減數(shù),誰(shuí)作減數(shù),你還有什么辦法確定?
計(jì)算依據(jù)----相同項(xiàng)的平方減去互為相反數(shù)的項(xiàng)的平方,公式的結(jié)構(gòu)特征被突破,是運(yùn)用平方差公式的重點(diǎn)所在。
通過(guò)做題學(xué)生歸納出平方差公式的運(yùn)用技巧:
①兩個(gè)括號(hào)內(nèi)其中一組相同字母的符號(hào)相同,另一組相同字母的符號(hào)相反才能運(yùn)用平方差公式;
②運(yùn)用平方差公式的結(jié)果等于符號(hào)相同的字母的平方減去符號(hào)相反的字母平方.
(這組練習(xí)主要是要考察學(xué)生有沒(méi)有掌握平方差公式的結(jié)構(gòu),尋找相同的a與a,相反的b與-b,學(xué)生經(jīng)過(guò)思考、討論、交流,進(jìn)一步熟悉平方差公式的本質(zhì)特征,掌握運(yùn)用平方差公式必須具備的條件,鞏固平方差公式,進(jìn)一步體會(huì)字母a、b可以是數(shù),也可以是式,加深對(duì)字母含義廣泛性的理解)
(4)深化認(rèn)識(shí),變用公式:
計(jì)算:
(1)(3x+1)(9x2+1)(3x-1);
(2)(2x-y)(y+2x)-4(y-x)(-x-y);
(3)20162-2015×2017.
(5)拓展應(yīng)用,強(qiáng)化思維
表面上看,平方差公式僅適用于兩個(gè)二項(xiàng)式相乘的情況,實(shí)際上,對(duì)兩個(gè)三項(xiàng)式(或四項(xiàng)式……)相乘的情況,可按相同項(xiàng)、相反項(xiàng)分組添括號(hào)的方法,轉(zhuǎn)化為平方差公式的特征形式進(jìn)行計(jì)算。如

(-y+x-z)(x+z-y)=[(x-y)-z][(x-y)+z]=(x-y)2-z2=……
實(shí)際上,我們可省去中間一步“[(x-y)-z][(x-y)+z]”,直接由:同2 = (x-y)2,反2 = z 2 ,寫(xiě)出結(jié)果“同2-反2 = (x-y)2-z2 ”。


(x-y+6)(-x-y-2)=(x-y+2+4)(-x-y+2-4)=(-y+2)2-(x+4)2
這里巧在將6寫(xiě)成 2+4,將-2寫(xiě)成 2-4。
計(jì)算 3(22+1)(24+1)
解:原式=(2+1)(22+1)(24+1)=(2-1)(2+1)(22+1)(24+1)
=(22-1)(22+1)(24+1)=(24-1)(24+1)
=28-1
本題巧在數(shù)的變形,3=2+1,1=2-1,并注意到一同任何數(shù)相乘都得原數(shù)。
采用達(dá)成訓(xùn)練、變式訓(xùn)練、延伸訓(xùn)練等方式進(jìn)行強(qiáng)化練習(xí),即可舉一反三、融會(huì)貫通。
可見(jiàn),從平方差公式的標(biāo)準(zhǔn)形式及各種變式中抽象出反映公式本質(zhì)特征的應(yīng)用模式,不為外在形式所迷惑,才能以不變應(yīng)萬(wàn)變,走向公式應(yīng)用的自由王國(guó)。
(教學(xué)效果表明,采用“淡化標(biāo)準(zhǔn)形式,注重公式實(shí)質(zhì)”設(shè)計(jì)教學(xué)程序,可一步到位,不留任何后遺癥。
總之,按照“淡化形式,注重實(shí)質(zhì)”的觀點(diǎn)設(shè)計(jì)教學(xué)程序,將大大改變教學(xué)現(xiàn)狀,極大地提供課堂教學(xué)效益)
8.歸納反思,概括小結(jié)
1、本節(jié)課學(xué)習(xí)了哪些主要內(nèi)容?
2、平方差公式的標(biāo)準(zhǔn)形式與特征形式是什么?
3、如何運(yùn)用平方差公式?應(yīng)用平方差公式時(shí)要注意什么?
①平方差公式的標(biāo)準(zhǔn)形式
(a+b)(a-b)=a2-b2
(算術(shù)形式)
兩數(shù)和與這兩數(shù)差的積,等于這兩數(shù)的平方差。
(算術(shù)語(yǔ)言----算術(shù)特征)
上面是平方差公式的標(biāo)準(zhǔn)形式及文字語(yǔ)言,注重了公式應(yīng)用的順序性這一非公式的本質(zhì)特征,造成公式應(yīng)用的程序化與機(jī)械化。
當(dāng)然,作為平方差公式的標(biāo)準(zhǔn)形式,帶給我們美的感受,給我們提供一種程序化的思維方法
②平方差公式的特征形式
相同項(xiàng)
相反項(xiàng)
相同項(xiàng)2-相反項(xiàng)2
(a+b)(a-b) = a2-b2
(代數(shù)形式)
“一項(xiàng)對(duì)應(yīng)相同,另一項(xiàng)對(duì)應(yīng)相反的兩個(gè)二項(xiàng)式相乘,等于相同項(xiàng)與相反項(xiàng)的平方差”。
(代數(shù)語(yǔ)言----代數(shù)特征)
按此本質(zhì)特征運(yùn)用平方差公式,就用不著調(diào)整二項(xiàng)式的順序及項(xiàng)的位置(這一公式的非本質(zhì)特征),變找兩數(shù)和與兩數(shù)差為找相同項(xiàng)與相反項(xiàng), 結(jié)果為相同項(xiàng)的平方減去相反項(xiàng)的平方。
?公式運(yùn)用方法 :
方法一 :找兩個(gè)數(shù)a(被減數(shù)),b(減數(shù)) -----先化為標(biāo)準(zhǔn)形式,再找a,b 兩數(shù)(注重形式---標(biāo)準(zhǔn)形式)。 (慢)
方法二:找相同項(xiàng)(a,a),相反項(xiàng)(b,-b) -----不用化為標(biāo)準(zhǔn)形式,直接找a,b 兩數(shù)(注重實(shí)質(zhì)----特征形式)。 (快)
最佳方法:方法二------一目了然,直接快速,簡(jiǎn)潔方便。
(淡化形式,注重實(shí)質(zhì)------方法由死變活,由慢變快)
9.作業(yè):1.課本第(1)(3)(5)題
2.計(jì)算:1234567 ×1234569-12345682
板書(shū)設(shè)計(jì)
平方差公式
(a+b)(a-b) = a2-b2 算術(shù)形式--標(biāo)準(zhǔn)形式
兩數(shù)和×這兩數(shù)差 這兩數(shù)平方差
(a+b)(a-b) = a2-b2 代數(shù)形式--特征形式
相同項(xiàng)
相同項(xiàng)2-相反項(xiàng)2
(相同項(xiàng)之積+相反項(xiàng)之積
相反項(xiàng)
公式運(yùn)用方法 :
方法一 :找兩個(gè)數(shù)a(被減數(shù)),b(減數(shù)) -----先化為標(biāo)準(zhǔn)形式,再找a,b 兩數(shù)(注重形式---標(biāo)準(zhǔn)形式)。 (慢)
方法二:找相同項(xiàng)(a,a),相反項(xiàng)(b,-b) -----不用化為標(biāo)準(zhǔn)形式,直接找a,b 兩數(shù)(注重實(shí)質(zhì)----特征形式)。 (快)
最佳方法:方法二------一目了然,直接快速,簡(jiǎn)潔方便。

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14.2.1 平方差公式

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