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让数学核心素养自然生成

2021-08-09刘珊珊刘敏敏

江西教育B 2021年7期
关键词:韦达十字一元二次方程

刘珊珊 刘敏敏

一元二次方程根与系数的关系也称为韦达定理,韦达定理是代数中的一个重要定理。随着学生年龄的增长和思维能力的提高,他们的逻辑推理能力也有了明显的提高。因此在学习了一元二次方程概念和它的解法之后,让学生自主探究一元二次方程根与系数的关系就水到渠成。徐建国老师执教的“一元二次方程根与系数的关系”这节课,通过引导学生探究发现根与系数的关系,很好地激发了学生的学习积极性,创新的教学设计为定理教学起到了示范作用。整节课自然流畅、简约深刻,让数学核心素养在课堂上自然生成。下面对这节课中的几个教学片段进行赏析。

一、回顾旧知

师:同学们,我们学习了一元二次方程的哪些解法?

生:直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法。

师:请你们说说解方程x2+4x-5=0可以用哪种方法。

生:配方法。

生:公式法。

生:因式分解法。

(教师在黑板上演示用三种方法解一元二次方程x2+4x-5=0)

师:你们觉得哪种解法最简便呢?

生:因式分解法。

师:我个人也觉得因式分解法最优。

师:(x+2)2-10(x+2)+25=0这道题怎么解方程的呢?

生:把x+2看成一个整体,用因式分解法。

生:先把一元二次方程化成一般形式,再用因式分解法。

师:那我们用这两个同学说的方法来试一试。

教师在黑板上演示用两种方法解方程(x+2)2-10(x+2)+25=0

师:第一个同学把x+2看成一个整体,这是数学里经常用到的整体思想。

【赏析】教学中,徐老师演示三种不同的解方程的方法,既达到了复习这三种方法的目的,又让学生直观地感受到因式分解法是最优的。两道题放在一起,让学生再一次感受到因式分解法的优越性。同时,突出了整体思想在解一元二次方程中的重要作用。

二、学习新知

师:同学们,因式分解法包括哪些方法?

生:提公因式法、公式法、十字相乘法。

师:请大家用十字相乘法解下面4个一元二次方程:

(1)x2+5x+6=0;(2)x2+5x-6=0;

(3)x2-5x+6=0;(4)x2-5x-6=0。

(教师先用十字相乘法演示第一个题目并且强调答案是x=-2而不是x=2,再请三个同学在黑板上进行演算)

师:请大家想一想,x2______6x______5=0横线上填“+”还是“-”,怎样填也能够用十字相乘法?

(学生展开讨论,最后教师指出可能的填法是x2+6x+5=0、x2+6x-5=0、x2-6x-5=0、x2-6x+5=0。但只有x2+6x+5=0和x2-6x+5=0能用十字相乘法)

师:观察x2+4x-5=0、x2+5x-6=0、x2-6x+5=0这3个方程,它们的解有什么共同特点?

生:它们都有一个解是x=1。

师:这3个一元二次方程的系数有什么关系呢?

(学生激烈地讨论起来,归纳得出一元二次方程的3个系数相加为0时,一定有一个解为1。即若a+b+c=0,则ax2+bx+c=0必有一根x=1。学生自行验证,教师再板书)

师:既然“若a+b+c=0,则ax2+bx+c=0必有一根x=1”,那另外一根是多少呢?

师:用公式法求得ax2+bx+c=0的两根分别为x1=-b+b2-4ac2a,x2=-b-b2-4ac2a。推导得出x1+x2=-ba,x1x2=ca。

所以如果一根为1,那么另外一根是ca。

【赏析】在教学中,徐老师把相似的4个一元二次方程放在一起,让学生带着“好玩”的心态解答这4道题,紧接着又给出一个承前启后的问题,让学生去思考如何填“+”或者“-”才能用十字相乘法来解答问题。徐老师指出在黑板上有3个方程都有一个根是1,再次把学生的注意力吸引过去,带着这个问题师生共同得出“若a+b+c=0,则ax2+bx+c=0必有一根x=1”的结论。既然知道一根为1,那么学生当然想揭开另外一根的神秘面纱。所以,就很自然地推導出了两根之和、两根之积的公式。

三、提出概念

师:我们称x1+x2=-ba、x1x2=ca为一元二次方程的根与系数的关系或者是韦达定理。韦达是法国16世纪颇有影响的数学家之一,他第一个引进系统的代数符号,并对方程论做了改进。

师:韦达是法国的业余数学家。我们很多定理都由发现该定理的人命名。如果我发现了一个定理那应该叫什么?

……

【赏析】“如果我发现了一个定理那应该叫什么”,徐老师的问题让课堂氛围再次活跃起来。徐老师从韦达的生平介绍中增添了数学本身的文化内涵,在探究韦达定理中让学生理解数学,彰显了数学学科的德育功能。

四、巩固练习

师:上述4个一元二次方程中两根之和、两根之积分别为多少?

……

师:4x2-5x+6=0的两根之和是多少?

生: 。

师:其实该方程并没有根。

生:为什么呢?

师:请大家计算下这个方程的根的判别式Δ。

师:韦达定理应该有个大前提Δ≥0。

……

【赏析】一开始学生还在质疑,前面4个一元二次方程的题目已经问了两根之和、两根之积分别是多少,再单独列个方程来问是不是有点多余,后来学生才发现,原来自己也进入了徐老师设计的“圈套”,由4x2-5x+6=0这道题来突出韦达定理的应用前提是Δ≥0,这样做令学生印象更加深刻。

徐老师的这节课让我们收获很多,看似漫不经心的一个概念、一个问题、一道题目,其实都是精心设计好的,所有的教学过程都按照他所预设的情节发展。一堂课下来,知识容量很大,但学生并不觉得累,整节课跌宕起伏、扣人心弦。

(作者单位:江西省南昌市实验中学 江西省南昌市盲校)

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