围绕话题,聚焦主题
2021-08-23周荣伟
周荣伟
摘要:“一题一课”型复习课就是以某道题目(最好是中、高考试题)为背景,聚焦某个主题并细分为几个话题展开教学的复习课。基于题为“关于x的方程(x-1)(x+2)=ρ2”的复习课实践案例,阐述对初中数学“一题一课”型复习课的思考感悟:精选试题、分解话题是首要任务;精准主线、串联话题是关键环节;精当评价、延伸话题是价值追求。
关键词:初中数学;“一题一课”;复习课;一元二次方程
在数学考试命题核心素养立意的背景下,“一题一课”型复习课受到了不少教师的青睐。顾名思义,“一题一课”型复习课就是以某道题目(最好是中、高考试题)为背景,聚焦某个主题并细分为几个话题展开教学的复习课。从本质上看,这样的复习教学也是一种利用“大概念”串联“多内容”的单元或主题教学,其因能彰显内容的整体性、联系性以及学习的深度,克服当下数学教学中普遍存在的知识碎片化、方法单一化以及认识表层化问题而备受关注。最近,笔者在一次教研活动中,开设了一节题为“关于x的方程(x-1)(x+2)=ρ2”的“一题一课”型复习课。教学流程及思考如下:
一、围绕话题展开教学的实践案例
(一)话题1:ρ表示什么?
交流得出:在初中物理中,单位体积某种物质的质量叫作这种物质的密度,通常用ρ表示。若用m表示质量,V表示体积,则密度的计算公式为ρ=mV。一般地,某种物质的密度是固定的,因此,质量和体积成正比例函数关系。在高中数学中,用方位角、距离描述物体的位置可以建立极坐标系。(出示图1)通常用 ρ表示距离,θ表示角度,那么有序数对(ρ,θ)就叫作点的极坐标,而ρ2=x2+y2和tanθ=yx表示的就是极坐标与平面直角
坐标的转换。但是,在本题中,ρ只是表示某个常数。
(二)话题2:方程是一元二次方程吗?
交流得出:化简得x2+x-2-ρ2=0,根据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。
出示变式:
直线y=x+a不经过第二象限,则关于x的方程ax2+2x+1=0实数根的个数是()
A. 0B. 1C. 2D. 1或2
交流得出:由直线y=x+a不经过第二象限,得a≤0。当a<0时,该方程是一元二次方程,由根的判别式Δ=4-4a>0,知有2个不相等的实数根;当a=0时,该方程是一元一次方程,有1个根。故选D。
(三)话题3:方程根的情况
交流得出:由根的判别式Δ=1-4(-2-ρ2)=9+4ρ2>0,故方程有两个不相等的实数根。
出示试题:
(2020年江苏省南京市中考数学卷第5题)关于x的方程(x-1)(x+2)=ρ2根的情况,下列结论中正确的是()
A. 两个正根B. 两个负根
C. 一正一负D. 无实数根
交流得出:本题大致有六种解法。(1)求根公式法。x1=-1+9+4ρ22>0,x2=-1-9+4ρ22<0,故选C。(2)根与系数关系法。x1x2=-2-ρ2<0,x1与x2异号,故选C。(3)构造函数法。令y=x2+x-2-ρ2,图像对称轴为直线x=-12,开口向上且与y轴交于负半轴,可得与x轴的交点位于原点两侧,因此方程两根异号,故选C。(4)构造函数法。令y1=(x-1)(x+2),y2=ρ2,y1图像开口向上且与x轴交于点(1,0)和(-2,0),y2图像是在x轴上方且平行于x轴的一条直线(或者就是x轴),可得它们有两个交点,分别在第一、第二象限(或者在x轴正、负半轴上),因此方程两根异号,故选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,故选C。(6)特殊值法。令ρ=0,则(x-1)(x+2)=0,解得x1=1,x2=-2,故选C。
(四)話题4:方程的解法
交流得出:前面用求根公式已求得方程的根。
出示变式:
已知关于x的方程(x-m)(x+n)=ρ2的两根为2、-3,则方程12x-m12x+n=ρ2的两根为。
交流得出:设12x=t,可得方程(t-m)(t+n)=ρ2的两根为2、-3,因此12x=2、-3,即x=4、-6。这里运用了整体换元的方法。其实,各类方程的解法不尽相同,但是,它们有一个共同的数学基本思想——转化(化归),就是把未知转化为已知。
由此,让学生阅读课本(苏科版初中数学九年级上册)第31页的“各类方程的解法”。
拓展练习:
解方程x-1+x=7。
交流得出:本题有两种解法。(1)设x-1=t,则x=t2+1,原方程化为t2+t-6=0,解得t=2或-3(舍去),求得x=5。(2)移项可得x-1=7-x,两边平方化为x-1=x2-14x+49,解得x=5或10,经检验,10不是方程的根,而是增根。
(五)话题5:方程的实际意义
出示任务:
一元二次方程是刻画现实世界数量关系的一个重要数学模型,请选定一个合适的常数ρ的值,编拟一个用方程(x-1)(x+2)= ρ2解决的问题,并解答。
交流得出:选定ρ的值为2,可以编出多类问题。(1)面积问题:将正方形的一边长减少1,另一边长增加2,所得矩形的面积等于4,求该正方形的边长?(2)相似问题:在平面直角坐标系中,已知点P(0,2),点A从(1,0)出发以每秒1个单位长度的速度沿x轴负方向运动,同时,点B从(2,0)出发以相同的速度沿x轴正方向运动,经过多长时间以线段AB为直径的圆恰好经过点P?(此题解法较多,设O为坐标原点,利用Rt△AOP∽Rt△POB,得到AO·BO=PO2,即可用到上述方程)等等。
(六)话题6:课堂学习小结
出示任务:
通过对关于x的方程(x-1)(x+2)=ρ2的深聊,谈谈你的收获与困惑吧。
交流后展示图2。
二、教学感悟
(一)精选试题、分解话题是首要任务
设计初中数学“一题一课”型复习课,应淡化一轮、二轮、三轮的限制,而以知识单元为主题,以核心素养为主旨,从茫茫题海中精选试题,并在深度解读试题的基础上,围绕教学主题(目标)进行拆分和取舍,以取得较为精准的教学话题(内容)。 一般来说,分解话题应注意以下三点:一是心中有“森林”,凸显数学知识的整体性;二是心中有“树木”,凸显重要知识的针对性;三是心中有“过程”,凸显难点知识的层次性。
例如,上述课例的主题指向由九年级上册的“一元二次方程”延伸到九年级下册的“二次函数与一元二次方程”,甚至延伸到高一的“一元二次不等式”,从而建构较为完整的“方程、函数、不等式”知识体系。为此,所选取的背景试题(2020年江苏省南京市中考数学卷第5题)可以通过变式发散,从一元二次方程模型出发,勾连这一知识体系中的诸多重要内容。而分解出的话题则充分体现了方程模型的研究过程与方法,以及方程与函数、不等式的关系。
(二)精准主线、串联话题是关键环节
有了具体的话题,接下来就要用一条主线把它们串起来。通常情况下,新授课可以知识联系为主线,而复习课应以思想方法为主线。 “一题一课”型复习课应充分挖掘知识发生、发展过程中的思想方法,把相对零散的话题串联起来。
例如,上述课例在“方程、函数、不等式”知识体系的主题下有一条主线:模型思想。话题探究围绕这条主线展开。话题1渗透正比例函数模型以及“极坐标”模型,激发学生对数学外部应用和内部知识的探究热情;话题2体现方程、函数、不等式模型的初步联合;话题3是本节课的核心,通过对背景试题的多解探究,促进对方程、函数、不等式模型的深度融合,让学生对一元二次方程的周边知识进行全面而系统的整合;话题4引导学生体会方程模型中的转化思想,进而达到“授之以渔”的境界;话题5是对方程模型的现实解释,由新授課的“从问题到方程”到复习课的“由方程到问题”,培养学生数学建模和提出问题的能力;话题6则是模型思想主线的明晰以及话题的延伸,让学生对本节课内容真正做到“点全、线联、面融”,并且形成“课已尽,意未尽”的意境。
(三)精当评价、延伸话题是价值追求
崔允漷教授认为,教师不仅要教学生学会读书(知识),而且要教学生学会做事(能力),更加要教学生学会做人(素养)。为了将能力、素养落地的“最后一公里”做细、做实,教师尤其要通过教学评价,延伸教学话题,提升教学内涵。
例如,上述课例的教学评价特别注意引导学生体会“模型美”,从而积极追求更高的教学价值。第一层境界是感受模型美:设计的所有话题(包括问题的答案与求解)均具有开放性,可通过分层评价体现“不同的人在数学上得到不同的发展”的新课标理念。第二层境界是感悟模型美:在每一个话题的交流中及时启发、归纳、强化模型思想。第三层境界是创造模型美:话题5的联想发散以及话题6的课堂小结,都是通过延伸话题引导学生由“学会”走向“会学”。