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加强教材整合 提高课堂实效
——基于不同版本教材“合并同类项”的比较与设计*

2021-01-24江苏省苏州市立达中学校215007

中学数学月刊 2021年1期
关键词:题是同类项教科书

汪 健 (江苏省苏州市立达中学校 215007)

教材是教师实施教学、实现课程目标的主要依据,也是学生进行学习活动的基础;教师对教材的理解和掌握程度,直接影响教学的效果. 目前初中数学教材有许多版本,每一版本的教材都凸显编写者对数学、数学教育、特别是数学课程标准的理解与把握,这些教材都有自己的理念和特色,但同时也存在知识过度碎片化、内容过度肤浅化、教学过度技巧化这一现象. 我们一线教师平时没有太多时间来系统学习数学教学理论,如果我们通过阅读理解不同版本的教材,弄明白教材编者的编写理念和意图,找出其各自的优点加以整合,再结合班级学生的实际情况进行教学设计,这样既有利于提高课堂教学质量和效率,达到数学教育的目的;同时又能充分发挥教师的主观能动性和创造力,提升教师的专业水平. 下面以本人的一节市级公开课“合并同类项”为例,和各位同行分享交流.

1 教材比较

下面我们就苏科版[1]、浙教版[2]、人教版[3]、沪教版[4]四种版本的初中数学教材进行比较研究.

1.1 教学内容编排处理比较

·整体编排分析

本小节有2个主要内容:(1)同类项的定义;(2)合并同类项的法则. 所有教材都是通过实例引入:

苏科版 通过计算校园占地面积的两种方法:100a+200a+240b+60b;(100+200)a+(240+60)b. 一方面观察:100a和200a;240b和60b等找共同特点,得到同类项定义;另一方面通过100a+200a+240b+60b=(100+200)a+(240+60)b,得到合并同类项的法则.

人教版 通过计算一段铁路的长度:100t+252t,提出如何化简问题,接着类比数的运算,根据乘法分配律先得到化简的方法;然后再通过观察这些式子的特点,归纳得到同类项定义.

·同类项概念的定义

苏科版、人教版、沪教版定义:所含字母相同,并且相同字母的指数也相同的项叫做同类项. 几个常数项也是同类项.

浙教版定义:多项式中,所含字母相同,并且相同字母的指数也相同的项,叫做同类项. 所有常数项也看做同类项. (浙教版教材强调:同类项是在多项式中进行定义的,否则也没有常数项这一说法,这样既便于教师教学,又有利于学生理解. )

·同类项概念的辨别

苏科版、人教版 没有安排相关题目.

浙教版 安排了一个“做一做”活动:下列各组中的两项是不是同类项?为什么?在作业题中又安排了一道题:指出下列各项中哪些是同类项.

沪教版 安排了一个提问环节:下列各组单项式是不是同类项?

·合并同类项法则的形成

苏科版 安排“试一试”活动:把下列各式中的同类项合并成一项:在练习4道题后,再介绍了什么叫合并同类项,归纳得到合并同类项的法则. 在习题中安排了一道判断题:判断下列计算是否正确,为什么?

人教版 安排的是类比数的运算,组织了一个“探究”活动,例举了2道运用运算律计算具体数的题目,再让学生发现100t+252t与100×2+252×2有相同的结构,因为多项式中的字母表示的是数,根据乘法分配律得到100t+252t=(100+252)t=352t后,安排了一个“探究”活动(填空,将两项合并成一项),然后提问:上述运算有什么共同特点,你能从中得出什么规律?

1.2 教学内容结构安排比较

课时安排例题安排练习安排苏科版2个课时第1课时1个例题(合并同类项);第2课时2个例题(例1合并同类项;例2求多项式的值)4道题(第1题是判断计算是否正确;第2题是合并同类项;第3题是解决实际问题;第4题是求代数式的值)人教版1个课时3个例题(例1合并同类项;例2求多项式的值;例3解决实际问题)4道题(第1题是计算;第2题是求各式的值;第3题是文字题(先列式,再合并);第4题是解决实际问题)浙教版1个课时1个例题(求多项式的值)6道题(A组4道:第1题是指出各项中哪些项是同类项;第2、3题是合并同类项;第4题是求代数式的值.B组2道:第5、6题是解决实际问题)沪教版1个课时2个例题(例1合并同类项;例2求代数式的值)4道题(第1题是指出多项式中的哪些项是同类项,为什么;第2题是判断合并是否正确;第3题是合并同类项;第4题是求代数式的值)

2 教学设计

2.1 创设情景、引入新知

活动1(练一练)

问题1 请同学们给a,b分别取一个数值,求多项式5a2-ab2-1+ab2-4a2+2的值.

追问:只要告诉老师你给a,b取的数值,老师马上就能报出你最后计算的结果!

问题2 为什么老师能很快地报出答案?你想知道其中的奥秘吗?

设计意图在课前练习这道求值题,一方面是复习上节内容,另一方面也为今天的合并同类项的应用做好铺垫准备;由于本题具有开放性,多项式5a2-ab2-1+ab2-4a2+2的值随着同学们给a,b取不同的数值在变化,但随着问题2的提出,学生一定会感到惊奇,一定想解开其中的奥秘!这样正好能激发学生学习的兴趣和热情,让学生处于一个积极求知的状态!

活动2(做一做)请同学们将下面物品进行分类整理(图1).

图1

问题3 同学们,你们为什么会想到这样分类?

设计意图在日常生活中,人们习惯把同类的东西聚在一起,这就是人们常说的物以类聚、人以群分,我们兴趣相同的同学喜欢相聚在一起,平常大家会建许多QQ群来讨论问题. 这些现象都会让学生感到分类的自然和必要!为过渡到数学中的分类起到了很好的迁移作用.

2.2 展开活动、探究新知

·同类项的概念

活动3(想一想)数学与生活是相通的,我们数学里是否也有“类聚”的现象呢?

问题1 多项式5a2-ab2-1+ab2-4a2+2由哪些项组成?如果让你对这些项进行分类,你计划怎样分?

活动4(议一议)你们都同意这样分类吗?为什么?

问题2 观察这两组中的两项5a2和-4a2;-ab2和ab2有什么共同特点?

概念:所含字母相同,并且相同字母的指数也相同的项叫做同类项. 几个常数项也是同类项.

设计意图首先让学生知道多项式5a2-ab2-1+ab2-4a2+2是由6项(单项式)组成,然后让学生对这些项进行分类,这样做的目的有两方面:一方面让每一个学生都亲自参与分类感受深刻,学生开始会给出一个简单的分类:含字母和不含字母两大类,接着会对含字母的项从系数、字母、字母的指数进行考察再进行细分;另一方面因为多项式是由一些项组成,这样定义“同类项”学生就会感到自然,就不会有同学会想到定义“同类式”了,同时因为只有在多项式中才会出现常数项这个概念,这为后面规定“几个常数项也是同类项”作好铺垫.

活动5(议一议)下列各组中的两项是不是同类项?

5ab与5abc;3x2y与-4x2y;-3a2b与2ab2;-2m2n与3nm2;-2.1与3.

小结:(1)同类项中的两个相同:1)所含字母相同;2)相同字母的指数分别相同. (2)同类项中的两个无关:1)与系数的大小无关;2)与字母的顺序无关. (3)所有常数项都是同类项.

活动6(想一想)问题1 若3a□与-6△b2是同类项,则□=,△=.

问题2 请写出-3xy2z3的一个同类项.

问题3 若2xm-1y4与-7x2yn+2是同类项,则m=,n=.

设计意图通过活动5的“议一议”和活动6的“想一想”,从正、反两个不同的角度让学生对同类项的概念进行辨析,加深对同类项概念的理解,并及时进行归纳小结,以便同学们掌握同类项概念的本质.

·合并同类项

活动7(做一做)我们在对物品进行分类后,就可以把它们合并成一个整体.

问题1 如果把桔子用a表示,圆珠笔用字母b表示,写出图2所表示的等式.

图2

问题2 如果a,b表示一个数,等式还成立吗?等式成立的依据是什么?

设计意图问题1是通过对实物的合并得到的等式,学生很容易理解;问题2中当a,b表示一个数,追问上述等式是否还成立以及等式成立的依据是什么时,学生会感到半信半疑,通过类比数的运算,让学生知道根据乘法分配律可以把同类项合并成一项;问题3先通过具体实物说明不能解决不同类的物品的合并问题,接着通过追问“3a+5b能合并成一项吗?”,让学生能体悟明白只有同类项才能进行合并成一项,不是同类项不能合并.

活动8(说一说)把下列各式中的同类项合并成一项,并说说你的理由:

(1)7x+3x=;(2)4x2-2x2=;(3)-9x2y2+5x2y2=;(4)5ab2+6ab2-13ab2=.

根据乘法分配律把同类项合并成一项叫做合并同类项.

问题4 通过上面的练习,你能发现各式计算的结果中系数有什么变化?字母呢?字母的指数呢?由此你能得出什么结论?

合并同类项法则同类项的系数相加,所得的结果作为系数,字母和字母的指数不变.

活动9(辩一辩)下列各式的计算是否正确?为什么?

(1)3x+2y=5xy;(2)a+a=2a;(3)7a2+a2=8a4;(4)5y2-2y2=3;(5)7ab-7ba=0;(6)4x2y-y2x=3x2y.

小结:在合并同类项时,我们把同类项的系数相加,字母和字母的指数不变.

设计意图活动8的“说一说”目的是让学生通过自己的练习,观察归纳得到合并同类项法则,这样就不会让学生把合并同类项法则的掌握停留在背诵记忆上;活动9的“辩一辩”是通过对一些典型、易错问题的辨析和讲评,加深学生对合并同类项法则的理解,不要犯同类的错误. 其中(5)题7ab-7ba=(7-7)ab=0ab=0,让学生知道特殊情况:系数互为相反数的同类项的和为0.

2.3 例题讲练、巩固新知

活动10(练一练)合并同类项:

(1)-3x+2y-5x-7y;(2)4x2y-8xy2+7-4x2y+10xy2-4.

解 (1)原式=-3x-5x+2y-7y(交换律)

=(-3x-5x)+(2y-7y)(结合律)

=(-3-5)x+(2-7)y(分配律)

=-8x-5y.

学生模仿完成题(2).

小结解题步骤:(1)先找出同类项——通常我们会用同一种标记表示同类项;

(2)再合并同类项——把同类项的系数相加,字母和字母的指数不变.

活动11(议一议)回到开始上课时的求值问题,现在同学们能解开其中的奥秘了吗?

问题1 请同学们给a,b分别取一个数值,求多项式5a2-ab2-1+ab2-4a2+2的值.

问题2 当a=-2,b=-1时,求多项式5a2-ab2-1+ab2-4a2+2的值.

小结:在求多项式的值时,我们先合并同类项,再代入求值. 这样可以简化计算.

设计意图在活动10“练一练”合并同类项时,不仅要指导学生如何做,注意规范书写,而且还要让学生知道每一步的依据,学生明白算理才会减少错误;活动11“议一议”的求值问题,通过直接代入计算和先合并再代入这两种方法的比较,让学生切身体会到哪一种方法较简捷,同时感受到学习合并同类项的作用.

2.4 回顾反思、总结新知

活动12(说一说)这节课你学到了什么?有什么收获?你还有哪些疑惑?你能给今天这节课学习的内容取一个标题吗?

设计意图让学生通过交流来表述自己的观点,鼓励学生畅所欲言的总结本节课的收获与体会,这时教师才板书本节课的课题,起到了画龙点睛的作用. 这样可培养学生及时归纳知识的习惯,同时通过回顾总结把探究所得的知识要点、数学思想方法等内化到自己的知识系统中去,帮助学生自主建构知识体系.

2.5 拓展研究、深化新知

活动13(想一想)如果-4xaya+1与mx5yb-1的和是2x5yn,求(2a-b)(m-n)的值.

设计意图本题既是对前面知识的复习,又是对今天知识的拓展深化,考察学生灵活、综合运用知识的能力. 本题主要是关注不同层次学生的发展,是让学有余力的学生有所追求,激发他们探索的热情,这样有利于发挥和展示他们的数学才能.

3 关于教材比较的思考

根据教师对教科书的依赖程度以及教科书使用的目的,国际上一项调查表明有四种不同的教科书使用风格:第一种风格,教师完全遵循教材;第二种风格,教师认为教科书只是可以借鉴的几个来源之一;第三种风格,教师几乎完全把教科书作为一个来源的任务、练习和家庭作业;第四种风格,教师通常会以某种方式积极修改教科书中的内容并进行创作,他们甚至同时进行了几项修改:一些内容被减少,另一些被扩展或替换. 他们会尽可能使课程变得生动、活泼、有趣. 其中第一种教科书使用风格占教师群体25.9%,第二、三种风格占教师群体的19%,第四种风格占55.1%. 美国学者研究指出,第四种教科书使用风格最有利于教科书的实施. 他们认为,那种过于依赖教科书,并将教科书作为巩固固定知识的方式,无意中限制了学生发展批判性思维的机会. 国际学者对于教科书使用风格的研究,对于我国教科书使用无疑具有重要启示:(1)树立一种面向学生的教学信念;(2)对教科书怀有一种“鉴赏”与“批判”的眼光.[5]

国内很多专家学者对教材资源的整合策略等方面进行了分析与研究. 如教育家陶行知在教材的使用方面也有过研究,他指出:“教人的人不可死靠课本”,“教材无非是个例子”. 曾任国际数学教育委员会执行委员的张奠宙教授曾说:“教什么永远比怎么教更重要”. 华东师范大学课程与教学研究所所长崔允漷教授也讲“教师不是教科书的执行者,而是教学方案的开发者”.

现在初中数学有不同版本的教材,这些教材都是专家精心编制的,由于教材编者的数学理解和教学观念有所不同,各个版本的教材对同一内容会呈现出不同的表达方式和教学路径. 如果我们只局限于一种版本的教材,往往会一叶障目,可能出现数学知识理解不全面、不到位的情况. 我们教师应该通过阅读不同版本的教材对教材资源进行再开发,在教材使用过程中,可根据教学需要对教材内容进行适当的补充、替换、扩充和调整,以使教材的内容更符合学生的需要,贴近学生的实际生活;在教学方法的使用过程中,可从教学的需要出发灵活的选用教学方法;在教学活动的设计与实施过程中,可将课堂活动与数学问题有机地结合在一起. 这样在博采众长中进行教学设计,就一定能寻找到教学的最佳路径.

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