第十章 “實(shí)數(shù)”簡(jiǎn)介
課程教材研究所 左懷玲從《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》看,關(guān)于數(shù)的內(nèi)容,第三學(xué)段主要學(xué)習(xí)有理數(shù)和實(shí)數(shù),它們是“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域的重要內(nèi)容。對(duì)于有理數(shù)和實(shí)數(shù),本套教課書安排3章內(nèi)容,分別是7年級(jí)上冊(cè)第1章“有理數(shù)”,7年級(jí)下冊(cè)第10章“實(shí)數(shù)”和9年級(jí)上冊(cè)第21章“二次根式”。本章是在有理數(shù)的基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)實(shí)數(shù),對(duì)于實(shí)數(shù)的學(xué)習(xí),除本章外,還要在“二次根式”一章中通過研究二次根式的運(yùn)算,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)實(shí)數(shù)的運(yùn)算。
本章的主要內(nèi)容是平方根、立方根的概念和求法,實(shí)數(shù)的有關(guān)概念和運(yùn)算.通過本章的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)數(shù)的認(rèn)識(shí)就由有理數(shù)的范圍擴(kuò)大到實(shí)數(shù)范圍,本章之前的數(shù)學(xué)內(nèi)容都是在有理數(shù)范圍內(nèi)討論的,學(xué)習(xí)本章之后,將在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)研究問題.雖然本章的內(nèi)容不多,篇幅不大,但在中學(xué)數(shù)學(xué)中占有重要的地位,本章內(nèi)容不僅是后面學(xué)習(xí)二次根式、一元二次方程以及解三角形等知識(shí)的基礎(chǔ),也為學(xué)習(xí)高中數(shù)學(xué)中不等式、函數(shù)以及解析幾何等的大部分知識(shí)作好準(zhǔn)備.
本章教學(xué)時(shí)間約需8課時(shí),具體分配如下(僅供參考):
10.1 平方根 3課時(shí)
10.2 立方根 2課時(shí)
10.3 實(shí)數(shù) 2課時(shí)
數(shù)學(xué)活動(dòng)
小 結(jié) 1課時(shí)
一、教科書內(nèi)容和課程學(xué)習(xí)目標(biāo)
(一)本章知識(shí)結(jié)構(gòu)框圖
1.本章知識(shí)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)如下圖所示:
2.本章知識(shí)的展開順序如下圖所示:
(二)教科書內(nèi)容
本章主要內(nèi)容包括算術(shù)平方根、平方根、立方根以及實(shí)數(shù)的有關(guān)概念和運(yùn)算.本章的重點(diǎn)是算術(shù)平方根和平方根的概念和求法,本章難點(diǎn)是平方根和實(shí)數(shù)的概念.
教科書的第一節(jié)是平方根,本節(jié)先研究算術(shù)平方根,再研究平方根。教科書首先創(chuàng)設(shè)一個(gè)問題情景,抽象出這個(gè)情景中的數(shù)學(xué)問題,即已知正方形的面積求邊長(zhǎng)的問題,這是一個(gè)典型的求算術(shù)平方根的問題,這與學(xué)生以前熟悉的已知邊長(zhǎng)求面積是一個(gè)互逆的過程。通過對(duì)這類問題的探討,引出算術(shù)平方根,給出算術(shù)平方根的概念和它的符號(hào)表示,這時(shí)教科書所涉及到的被開方數(shù)都是完全平方數(shù).接下去,教科書設(shè)置一個(gè)“探究”欄目,要求學(xué)生將兩個(gè)面積為1的小正方形拼成一個(gè)面積為2的大正方形,并求出這個(gè)大正方形的邊長(zhǎng)。這也是一個(gè)已知正方形的面積求它的邊長(zhǎng)的問題,由于這個(gè)大正方形的面積為2,根據(jù)前面學(xué)過的算術(shù)平方根的概念和表示方法,可以求出這個(gè)大正方形的邊長(zhǎng)是,這樣教科書就引進(jìn)了用根號(hào)形式表示的無理數(shù)(不出現(xiàn)無理數(shù)的概念),這是教科書第一次出現(xiàn)這樣的數(shù).另外,通過學(xué)生將兩個(gè)面積為1的小正方形拼成一個(gè)面積為2的大正方形的活動(dòng),也使學(xué)生感受到無理數(shù)是從現(xiàn)實(shí)世界中抽象出來的,是一種不同于有理數(shù)的數(shù).出現(xiàn)以后,一個(gè)很自然的問題,就是要討論的大小。教科書采用夾逼的方法,利用不足近似和剩余近似來估計(jì)的大小,通過一步一步的估計(jì),得到越來越精確的的近似值,進(jìn)而指出是一個(gè)無限不循環(huán)小數(shù)的事實(shí),同時(shí)指出,,等也是無限不循環(huán)小數(shù)等,這就為后面認(rèn)識(shí)無理數(shù)打下基礎(chǔ)。會(huì)使用計(jì)算器求數(shù)的算術(shù)平方根是本章的一個(gè)教學(xué)要求,教科書通過一個(gè)例題,介紹了使用計(jì)算器求算術(shù)平方根的方法,并利用計(jì)算器進(jìn)一步說明了是無限不循環(huán)小數(shù)這個(gè)結(jié)論,加深學(xué)生對(duì)無理數(shù)的認(rèn)識(shí)。用有理數(shù)估計(jì)無理數(shù)的大小,也是學(xué)習(xí)本章應(yīng)該注意的一個(gè)問題,教科書結(jié)合一個(gè)實(shí)際例子介紹了用有理數(shù)估計(jì)無理數(shù)的常用方法.到此為止,教科書討論了有關(guān)算術(shù)平方根的內(nèi)容,包括算術(shù)平方根的概念、求法,無限不循環(huán)小數(shù)以及用有理數(shù)估計(jì)無理數(shù)等內(nèi)容。接下去,教科書設(shè)置一個(gè)“思考”欄目,展開了對(duì)平方根的討論。在這個(gè)“思考”欄目中,要求學(xué)生算出平方等于9的數(shù),通過對(duì)這個(gè)問題的探討,找到解決問題的方法,利用這種方法進(jìn)一步求出平方等于1,16,36…的數(shù),由此歸納給出平方根的概念,進(jìn)而引出開平方運(yùn)算。開平方運(yùn)算與平方運(yùn)算是互逆運(yùn)算,教科書通過舉例分析了這兩種運(yùn)算的互逆過程,并用圖示進(jìn)一步說明。最后,教科書結(jié)合具體例子,通過具體計(jì)算一些數(shù)的平方根,探討了數(shù)的平方根的特征,并通過一個(gè)“歸納”欄目,要求學(xué)生自己歸納給出“正數(shù)的平方根有兩個(gè),它們互為相反數(shù),0的平方根是0,負(fù)數(shù)沒有平方根”等這些數(shù)的平方根的特征.