《数系的扩充与复数的引入》教学设计
《数系的扩充和复数的概念》教案及说明
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《数系的扩充和复数的概念》教案及说明教学目标:1.了解数系的扩充,并能够理解自然数、整数、有理数、无理数、实数和复数之间的关系。
2.掌握复数的定义、运算规则和表示方法。
3.能够应用复数解决实际问题。
教学重点:1.数系的扩充和复数的定义。
2.复数的运算规则和表示方法。
教学难点:1.理解数系的扩充对于数学的意义。
2.掌握复数的运算规则和应用技巧。
教学内容:一、数系的扩充1.自然数:正整数,用于计数。
2.整数:包括正整数、负整数和0。
3.有理数:可表示为两个整数之比的数。
4.无理数:不可表示为两个整数之比的数。
5.实数:包括有理数和无理数。
6. 复数:形如a+bi的数,其中a和b为实数,i为虚数单位。
二、复数的定义和表示1. 复数的定义:形如a+bi的数称为复数,其中a为实部,b为虚部,i为虚数单位。
2.复数的表示:复数可以用平面直角坐标系中的点表示,a为横坐标,b为纵坐标。
3.复数的运算:复数的加减乘除法规则同实数运算,注意i的平方为-1三、复数的应用1.解方程:复数可以解决一些实数无解的方程。
2.代数表达式:复数可以简化代数表达式,并且在求根过程中十分有用。
3.物理问题:在电路、波动等问题中,复数有着广泛的应用。
教学步骤:一、引入复数的概念2.解释为什么需要引入复数。
3.引导学生构建复数概念。
二、复数的定义和表示1.讲解复数的定义和表示方法。
2.给出几个例子,让学生练习表示复数。
3.带领学生画出复数在平面直角坐标系中的位置。
三、复数的运算1.讲解复数的加减乘除法规则。
2.演示如何计算复数的运算。
3.给出一些练习题,让学生巩固运算技巧。
四、复数的应用1.解方程:举例说明复数如何解决一些实数无解的方程。
2.代数表达式:展示复数简化代数表达式的过程。
3.物理问题:讲解复数在物理问题中的应用实例。
五、综合练习和实践1.设计一些综合性的练习题,包括复数的定义、表示和运算。
2.提供一些实际问题,让学生尝试用复数解决。
数系的扩充和复数的概念教学设计
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数系的扩充和复数的概念教学设计1. 引言在数学的世界里,数系就像是一条漫长的河流,我们每个人都是这条河流上的小船。
今天,我们要聊的是这条河流的扩展,尤其是复数的概念。
让我们一起“扬帆起航”,探寻数系的奥秘吧!2. 数系的扩充2.1 从自然数到整数首先,我们来回顾一下,数系的起点是自然数,也就是大家熟悉的1、2、3、4……这就是我们平时用来计数的基本数字。
可是,当我们遇到像1、2这种情况时,自然数就显得有些“力不从心”了。
这时,整数登场啦!整数包括了自然数和它们的负数,比如1、0、1、2、3等等。
这样一来,我们的数系就更加全面了。
2.2 从整数到有理数接下来,我们来看看有理数。
有理数的概念其实不难理解,它就是可以表示成两个整数之比的数。
举个例子,1/2、3/4这些都是有理数。
有理数的出现,让我们不仅可以处理整数量,还可以处理分数。
它就像是为我们的数系加上了一层新色彩。
2.3 从有理数到无理数不过,有时候我们还会遇到一些数,它们不能用两个整数之比来表示,比如√2、π。
这些数叫做无理数。
无理数的出现,就像给我们的数系带来了些许“神秘感”,它们让我们感受到数学的无限与奇妙。
3. 复数的引入3.1 复数的由来现在,我们进入了今天的重头戏:复数。
复数的诞生,是为了应对一些我们无法用实数解决的问题。
比如,方程x² + 1 = 0就没有实数解。
于是,复数的“英雄”——虚数单位i登场啦!i的平方等于1,这个看似“疯狂”的设定,让我们能够解决更多数学难题。
3.2 复数的基本概念复数其实很简单,它由两个部分组成:实数部分和虚数部分。
比如,3 + 4i就是一个复数,它的实数部分是3,虚数部分是4i。
这样一来,我们就可以用复数处理更多复杂的数学问题了。
复数的引入,犹如为数学的“工具箱”增加了新工具,让它变得更加全面。
4. 教学设计建议4.1 形象化教学为了让学生们更好地理解复数,可以使用一些形象化的教学方法。
比如,使用图像将复数表示在平面上,直观地展示复数的实部和虚部。
数系的扩充与复数的概念》教案
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数系的扩充与复数的概念》教案教案:数系的扩充与复数的概念一、教学目标:1.理解数系的扩充是为了解决方程$x^2=a$(a<0)而引入复数的概念;2.掌握复数的定义与基本运算;3.了解复数在平面直角坐标系中的表示方式;4.掌握解一元二次方程及其应用。
二、教学重难点:1.复数的定义与基本运算;2.复数在平面直角坐标系中的表示;3.解一元二次方程及其应用。
三、教学过程:Step 1: 引入教师在黑板上写下方程$x^2=-1$,并询问学生这个方程有没有实数解。
引导学生思考并让他们发表自己的观点。
Step 2: 数系的扩充1.教师讲解当a<0时,方程$x^2=a$没有实数解的情况。
为了解决这个问题,数学家们引入了复数的概念,即数系从实数扩充为复数。
2.教师简要介绍复数的历史背景和意义,以增加学生对复数概念的兴趣。
Step 3: 复数的定义与表示1. 教师引导学生理解复数的定义:复数表示为 a + bi,其中 a 和b 都是实数,i 是虚数单位,满足 $i^2 = -1$。
2. 通过例子引导学生掌握复数的表示方式,如 2 + 3i、-5i、$\sqrt{2} + \sqrt{3}i$。
Step 4: 复数的基本运算1.教师简要介绍复数的基本运算法则:加法、减法、乘法和除法。
2.通过例子分别演示复数的加减乘除运算,并指导学生进行练习。
Step 5: 复数的图示表示1. 教师引导学生理解复数在平面直角坐标系中的表示方法。
将实部和虚部分别看作是复平面上的横坐标和纵坐标,复数 a + bi 对应复平面上的一个点。
2.通过例子和练习让学生熟悉复数在复平面上的图示表示。
Step 6: 一元二次方程的解及其应用1. 教师复习一下一元二次方程的一般形式:$ax^2 + bx + c = 0$,其中 a、b 和 c 都是实数,且 $a \neq 0$。
2.教师讲解如何用复数解一元二次方程,通过例题引导学生理解。
四、课堂练习与讨论五、作业布置1.练习册上的相关习题;2.解一些一元二次方程。
《数系的扩充和复数的概念》教学设计
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数系的扩充和复数的概念一、内容和内容解析1.内容从实数系扩充到复数系的过程与方法,复数的概念.2.内容解析复数的引入是数系的又一次扩充,也是中学阶段数系的最后一次扩充,通过复数的学习,可以使学生对数的概念有一个更加完整的认识.复数与平面向量、平面解析几何、三角函数等都有密切的联系,也是进一步学习数学的基础. 复数在力学、电学及其他学科中都有广泛的应用.在数学中,数系的扩充必须遵循有关的“规则”,即扩充后的数系中规定的加法运算、乘法运算,与原数系中的加法运算、乘法运算协调一致,并且加法和乘法都满足交换律和结合律,乘法对加法满足分配律. 从实数系向复数系扩充,同样要符合这样的规则.复数概念的引入,从实系数一元二次方程当判别式小于0时没有实数根出发,回顾从自然数系逐步扩充到实数系、特别是有理数系扩充到实数系的过程,发现数系扩充中体现出的“规则”;进而在“规则”的引导下,考虑为使方程有解,引入新数i,从而可以像实数一样进行加法、乘法运算并保持运算律的角度,将实数集扩充到复数集.这一过程,通过数系扩充“规则”的归纳,提升学生的数学抽象素养;通过实数系向复数系的扩充,让学生体会类比的数学思想,提升学生的逻辑推理素养,并感受人类理性思维在数系扩充中的作用.复数的概念是整个复数内容的基础.复数的有关概念都是围绕复数的代数表示形式展开的,虚数单位、实部、虚部的命名,复数相等的含义,以及虚数、纯虚数等概念的提出,都是在促进对复数实质的理解,即复数a+bi实质上是有序实数对(a,b). 通过对复数实质的揭示,为后续复数的几何意义、复数的四则运算以及复数的三角表示的学习作准备. 因此,复数的概念,对本章具有奠基性的作用.基于以上分析,确定本节课的教学重点:从实数系扩充到复数系的过程与方法,复数的概念.二、目标和目标解析1. 目标(1)了解引入复数的必要性;(2)了解数系扩充的一般“规则”,了解从实数系扩充到复数系的过程,感受数系扩充过程中人类理性思维的作用,提升数学抽象、逻辑推理素养;(3)理解复数的代数表示式,理解复数的有关概念,理解复数相等的含义.2. 目标解析达成目标(1)的标志是:能够通过方程的解,感受引入复数的必要性,体会实际需求与数学内部的矛盾(数的运算规则、方程求根)在数系扩充过程中的作用.达成目标(2)的标志是:学生能够从自然数系逐步扩充到实数系的过程中,归纳出数系扩充的一般“规则”,体会扩充的合理性及人类理性思维在数系扩充中的作用.达成目标(3)的标志是:学生能说明虚数i的由来,能够明晰复数代数表示式的基本结构,会对复数进行分类,会用Venn图表示复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系;知道两个复数相等的含义,能利用复数概念和复数相等的含义解决相关的简单问题.三、教学问题诊断分析学生在学习本节课内容之前,在义务教育阶段已经经历了从自然数到实数的扩充过程,对数系的扩充有了一定的认识,知道数系扩充后,新的数系能够解决在原有数系中无法解决的一些解方程问题(如引入无理数,把有理数系扩充到实数系后,可以解决方程的解这样的问题等),因此当遇到像这样的方程的解的问题时,通过引导启发,学生能够联想到对现有的实数系进行进一步扩充,从而使方程有解.学生在前面的学习中,也已多次利用过类比的方法来研究数学问题,这为本节课类比有理数系扩充到实数系的过程和方法,将实数系扩充到复数系提供了可能.学生在学习时可能出现的障碍为:(1)因为现实生活中没有任何事物支持虚数,学生可能会怀疑引入复数的必要性,在教学中,如果单纯地讲解或介绍复数的概念会显得枯燥无味,学生不易接受.(2)由于知识储备和认知能力的限制,学生对数系扩充的一般规则并不熟悉,对虚数单位的引入,以及虚数单位和实数进行形式化运算的理解会出现一定困难.(3)学生以前学习过的数都是单纯的一个数,而复数的代数形式是两项和的形式,学生比较陌生,因此理解上会存在一定困难.基于以上分析,确定本节课的教学难点是:复数系扩充过程的数学基本思想,复数的代数表示.突破难点的策略:(1)适当介绍数的发展简史,增强学生学习的趣味性和生动性.(2)通过解方程问题引导,借助已有的数系扩充的经验,特别是从有理数系扩充到实数系的经验,从特殊到一般,帮助学生梳理出数系扩充过程中体现的“规则”,进而在“规则”的引导下进行从实数系到复数系的扩充,感受引入复数的必要性和合理性.(3)引导学生按照“规则”自主探究出复数集中可能存在的各种数,并归纳总结出复数的一般表示方法,经历复数形式化的过程.四、教学过程设计(一)创设情境,引出研究内容创设情境:我们知道,对于实系数一元二次方程时没有实数根. 因此,在研究代数方程的过程中,如果限于实数集,有些问题就无法解决. 事实上,数学家在研究解方程问题时早就遇到了负实数的开平方问题,但他们一直在回避. 直到1545年,数学家在研究实系数一元三次方程的求根公式时,用求根公式、因式分解法两种方法同时求解一些特殊的一元三次方程时,得到了无法理解的结果,于是再也无法回避这个问题.例如,求解时,利用三次方程的求根公式可以得出三个根或;而通过因式分解,得,因此方程的三个根为这个在当时无法理解的等式,数学家们就去尝试研究诸如的问题.在解决这些问题的过程中,他们遇到的最大困扰就是,负实数到底能不能开平方?如何开平方?负实数开平方的意义是什么?师生活动:以教师引导为主,主要介绍历史上,数学家们经过了反复的研究探索,将实数系进一步扩充,引入了一种新的数——复数,从而将实数系扩充到复数系,解决了负数开平方的问题,本章我们就来研究复数. 本节课我们先类比自然数集逐步扩充到实数集的过程和方法,研究如何把实数集扩充到复数集,学习复数的有关概念,后续我们还要继续研究复数的几何意义,复数的四则运算以及复数的三角表示等.设计意图:通过对复数发展历史的简要介绍,特别是三次方程根的问题的介绍,引发学生的认知冲突,激发学生对数系扩充过程的兴趣,并点出本节课的主要内容,进而简要介绍本章的学习内容,使学生对本章的知识脉络有大致认识.(二)归结为方程求解问题,梳理数系扩充的“规则”问题1从方程的角度看,负实数能不能开平方,就是方程是否有解,也就是是否有解的问题.思考一下,能不能把这类问题再进一步简化,最终转化为最简单的方程是否有解的问题呢?追问我们知道,在实数集中无解,联系从自然数集到实数集的扩充过程,是否能引入新数,适当扩充实数集,使这个方程在新数集中有解呢?师生活动:教师进一步引导:下面,我们就类比从自然数集到实数集的扩充过程,尝试引入新数,适当扩充实数集,使这个方程在新数集中有解.引入什么数,如何扩充实数集?这就是我们今天所要研究的问题.设计意图:通过问题1,将历史上的负数能否开平方的问题转化为方程是否有解的问题,为后续从解方程的角度研究数系的扩充做好铺垫,同时也让学生认识到数学中的复杂问题都可以通过转化与化归的方法,转化为基本问题.通过追问,点出本节课的主要任务,以及研究的思路和方法.问题2 我们把一个数集连同规定的运算以及满足的运算律叫做一个数系. 回顾从自然数系逐步到实数系的扩充过程,每一次数系扩充的主要原因是什么?分别解决了什么实际问题和数学问题?你能借助下面的方程,从解方程的角度加以说明吗?(1)在自然数集中求方程x+1=0的解;(2)在整数集中求方程2x-1=0的解;(3)在有理数集中求方程的解;师生活动:教师提出问题,学生分组讨论,从两个角度思考问题,可让一半学生侧重讨论解决的实际问题,另一半学生侧重讨论解决的数学问题,教师参加到讨论之中,对学生讨论中的不足之处教师补充说明,讨论后,学生交流互动,师生共同归纳总结出结论.预设答案:(1)从社会实践来看,数系的扩充是为了满足生活和生产实践的需要.计数的需要产生了自然数,有了自然数系;自然数系中不能刻画具有相反意义的量,于是引入了负整数,将自然数系扩充到了整数系;整数系中不能解决测量中的一些等分等问题,于是引入了分数,将整数系扩充到了有理数系;有理数系中无法解决正方形对角线长的度量等问题,于是引入了无理数,这样便将有理数系扩充到了实数系.(2)从数学发展本身来看,数系的扩充也是数学本身发展的需要.方程x+1=0在自然数集N内无解,引入负整数后,它在整数集Z 内便有解x=-1;方程2x-1=0在整数集Z内无解,引入分数后,它在有理数集Q内便有解在有理数集Q内无解,引入无理数后,它在实数集R内便有解.教师板书:设计意图:通过数的发展历史,抓住知识的“生长点”和学生的“最近发展区”,使学生了解数的产生以及数系的不断扩充是基于两方面原因:社会生产实践的需要和数学自身发展的需要.问题3可以看出,数集的每一次扩充,都是在原来数集的基础上添加“新数”得到的,引入新数就要引入新运算,如果没有运算,数集中的数只是一个个孤立的符号. 加法和乘法运算是上述数系中最基本的运算(减法、除法运算分别可以转化成加法、乘法运算).梳理从自然数系逐步扩充到实数系的过程,数系的每一次扩充,加法和乘法运算满足的"性质"有一致性吗?由此你能梳理数系扩充遵循的“规则”吗?师生活动:教师引导分析,从自然数集扩充到整数集时,原来在自然数集中规定的加法和乘法运算法则和运算律在整数集中仍然成立;进而学生小组讨论,探求从整数集到有理数集以及从有理数集到实数集的扩充中,加法和乘法满足的“性质”,教师要特别强调从有理数集扩充到实数集满足的“性质”.师生共同总结这些性质的一致性,得出数系扩充的"规则":数集扩充后,在新数集中规定的加法运算和乘法运算,与原来数集中规定的加法和乘法运算协调一致,并且加法和乘法都满足交换律和结合律,乘法对加法满足分配律.教师继续板书:设计意图:梳理数系扩充过程和方法的“一致性”,总结数系扩充的一般“规则”,为后续实数系的进一步扩充提供方法,进而突破本节课的难点.(三)依据规则,扩充实数集,引入复数问题4方程在实数系中无解,类比从自然数系扩充到实数系的扩充过程,特别是从有理数系扩充到实数系的过程,你能设想一种方法,使这个方程有解吗?师生活动:学生思考回答:可以添加新数,对实数集进行扩充,并且添加新数后的新的数集中的加法和乘法运算,与实数集中加法和乘法运算协调一致,并且运算律保持不变.追问:引入一个什么样的数呢?师生活动:教师通过信息技术制作的课件介绍虚数的引入历史,并给出虚数的概念. 我们可以引入一个数“i”,使,这样x=i就是方程的解. 因为历史上,新数i是瑞士著名数学家欧拉在1777年首次提出的,他用了“imaginary”一词的首字母,本意是这个数是虚幻的.所以,我们把这个数称为“虚数单位”.设计意图:教师介绍与虚数单位i有关的历史,激发学生的学习兴趣,强化对i的认识.问题5把新引进的数i添加到实数集中后,我们希望按照前面总结的数系扩充的“规则”,对实数系进行进一步扩充.那么,实数系经过扩充后,得到的新数系由哪些数组成呢?师生活动:教师引导,可以类比有理数系扩充到实数系的过程与方法,以及实数系新数的形式,如等具体的数.教师引导学生归纳:新数集中的数是由原来的实数和新引入的虚数i经过适当“组合”而成的,构成的方法就是将实数和i进行运算,组成新数,这里主要进行的是i和实数之间的加法、乘法运算,因为按照我们前面总结的规则:新数集中规定的加法和乘法运算,与原来数集中规定的加法和乘法运算协调一致,并且运算律仍然成立. 这样我们就可以把实数a与新引入的数i相加,得到a+i;把实数b与i相乘,得到bi;把实数a与实数b和i相乘的结果相加,得到a+bi. 因为我们是要得到新数集中所有数的基本表示形式(即a+bi的形式),所以这里都只进行最基本的形式上的运算即可,至于等形式,它们不是最基本的形式,在后续的复数运算中再去研究,它们也能化为a+bi的形式.追问1你能写出一个形式,把刚才大家所说的数都包含在内,并说明理由吗?师生活动:学生思考回答,所有新数集中的数都可以写成a+bi(a,b∈R)的形式,因为.追问2 你能写出新数集的集合吗?师生活动:学生口述,教师板书:C={a+bi|a,b∈R}.设计意图:通过问题5和追问1,2,引导学生类比自然数到实数不断扩充过程中所遵循的规则,根据“运算”和“运算律”,由特殊到一般,抽象概括出复数的代数形式和复数集,让学生体会数系扩充过程中理性思维的作用,以及数学形式化、符号化的过程,突破本节课的难点,提升学生逻辑推理、抽象概括素养.问题6阅读教科书,回答以下问题:(1)复数a+bi(a,b∈R)的虚数单位、实部、虚部分别是指什么?(2)什么是虚数和纯虚数?试举出具体例子.师生活动:教师提出问题,学生独立阅读教科书,阅读之后回答问题.(1)学生口答:a是复数的实部,b是复数的虚部.教师强调应注意限制条件a,b∈R,另外复数a+bi的虚部是b而不是bi.(2)学生口答,当.设计意图:通过问题引导,指导学生阅读教科书,思考并回答问题,明确复数的基本概念,培养阅读教科书的习惯和阅读理解能力.问题7 我们知道复数集是由形如a+bi(a,b∈R)的数组成的,为了保证集合中元素的互异性(确定性),我们需要明确集合中两个元素相等的含义,请阅读教科书,说说两个复数a+bi和c+di(a,b,c,d∈R)相等的含义.师生活动:学生阅读教科书后作答.教师引导:一个复数由实部和虚部唯一确定,所以判断两个复数是否相等,就要考虑它们的实部和虚部是否分别相等.进而教师给出两个复数相等的定义并板书. 复数a+bi与c+di相等当且仅当a=c 且b=d.追问1 由复数相等的含义知,两个复数相等当且仅当它们的实部和虚部都分别相等,也就是:复数由它的实部和虚部唯一确定.回忆一下,复数的这个特征与你以前遇到过什么数学对象类似?由此,你能进一步刻画复数的特征吗?师生活动:教师引导,学生思考、讨论,得出:复数的这个特征与平面上点的坐标,平面向量的坐标等类似,因此复数a+bi(a,b∈R),可以看成是一个有序实数对(a,b).追问2 复数是实数的充要条件是什么?a+bi的充要条件是什么?师生活动:学生思考回答,教师补充完善. 对于复数a+bi(a,b∈R),易得当且仅当b=0时,它是实数;a+bi=0即a+bi=0+0i,由复数相等的含义,推导可得:当且仅当a=0,b=0时,复数a+bi=0.教师总结:实际上,复数相等的含义,不仅是判断两个复数相等的依据,也是求某些复数值的依据,即利用复数相等的定义,可以得到关于实数的方程(组),通过解方程(组)得到a,b的值. 教师在此处也可以指出:一般来说,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小,只有当两个复数都是实数时才能比较大小.设计意图:从保证集合中元素的互异性(确定性)出发,引出在实数集中引入新对象后,要研究两个新数相等的含义,进而给出两个复数相等的含义,并由复数相等的定义出发,得到复数实质上是一个有序实数对,为研究复数的几何意义以及复数的三角表示奠定基础.问题8 我们已经将实数集扩充到复数集,那么复数集C和实数集R之间有什么关系?你能对复数a+bi(a,b∈R)进行分类,并用Venn图表示吗?师生活动:学生思考并写在练习本上,教师巡视指导,用多媒体等设备交流展示学生作品.教师指出实数集R是复数集C的真子集,也体现了数系扩充的规律之一:新数集包含原来的数集.设计意图:引导学生弄清楚复数集和实数集之间的关系以及复数的分类,深化学生对复数集是实数集的“扩充”以及对复数的理解.(四)精选例题,强化理解应用例1请你说出下列集合之间的关系:N,Z,Q,R,C.例2写出下列复数的实部与虚部,并指出哪些是实数,哪些是虚数,哪些是纯虚数.例3当实数m取什么值时,复数是下列各数?(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.例4已知(x+y)+(y-1)i=(2x+3y)+(2y+1)i,求实数x,y的值.师生活动:教师用PPT展示例题. 例1,例2学生思考、口答,教师点评.例3,例4,学生思考,独立完成后用多媒体交流展示,教师点评并规范解题步骤.设计意图:例1主要让学生巩固数集之间的关系,完善认知结构;例2,例3主要是帮助学生巩固复数的分类标准,加深对复数概念的理解;例4主要是强化复数相等的含义,让学生在解决问题的过程中内化复数有关概念,起到及时反馈、学以致用的功效.(五)反思总结,提炼学习收获问题10通过本节课的学习,你有哪些收获?试着从知识、方法、数学思想、经验等方面谈一谈.师生活动:学生思考回答,教师补充完善.预设答案:知识方面:了解了数系扩充的基本“规则”,复数的基本概念(复数、实部、虚部、虚数、纯虚数等)、两个复数相等的含义、复数的分类等;思想方法方面:实数系扩充到复数系运用了类比的研究方法,解决复数相等问题运用了转化的数学思想等;经验:研究新的数学问题可以类比已学过的问题.设计意图:通过对数系扩充规则、扩充过程以及复数相关概念等知识和方法的总结,使学生对本节课的学习有一个全面、系统的认识,一方面深化对复数知识的理解,另一方面总结研究方法,积累研究数学问题的经验.(六)布置作业教科书习题7.1第1,2,3题.五、目标检测设计1.a=0是复数(a,b∈R)为纯虚数的().(A)充分非必要条件(B)必要非充分条件(C)充要条件(D)既非充分条件也非必要条件设计意图:考查学生对复数概念的理解.2.当实数m取什么值时,复数是下列数?(1)实数;(2)纯虚数;(3)0.设计意图:考查学生对复数基本概念和复数相等含义的理解.3.求适合下列方程的实数x与y的值:(1)(x+y-3)+(x-4)i=0;(2)(x+y)+(x-2y)i=(2x-5)+(3x+y)i.设计意图:考查学生利用两个复数相等的含义解决简单数学问题的能力.。
高中数学_数系的扩充和复数的概念教学设计学情分析教材分析课后反思
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《数系的扩充与复数的概念》教学设计【教学目标】1.了解数系的扩充过程,理解复数的有关概念以及符号表示;2.掌握复数的代数形式和几何表示法,理解复平面、实轴、虚轴等概念的意义掌握复数集C与复平面内所有点成一一对应;【教学重点】复数的有关概念,复数的代数形式和复数的向量表示【教学难点】复数相等的条件,复数向量表示.【教学方法】点拨教学与小组合作【教学过程】一、创设情景问题 1 从你认识自然数到现在,数系都在哪几个阶段经历了哪几次扩充?2 为什么要进行数系的扩充?设计意图:学生已经学习过一些数集,在此基础之上,帮助学生重新建构数集的扩充过程,不仅通过对前几次数系扩充进行了的梳理,也为数系的为何要再一次扩充打下了基础,让学生感受到数系扩充的合理性,并能自我总结出数系扩充的一般原则。
二探究新知(一)数系的扩充问题如何在实数范围内解x2 +1=0这样的方程?设计意图由于有了前面问题的铺垫,这个问题的解决,使新数的引入变得自然了,由教师引导同学们回答1 引入新数i数学家欧拉引入一个新数i,i叫做虚数单位,并规定:(1)i2= -1 ;(2)实数可以与它加法和乘法运算,原有的加、乘运算律仍然成立.这样出现了很多新数,如2+i,-3+4i,2i等,由于满足乘法交换律及加法交换律,从而这些结果可以写成a+bi ,a ,b∈R2形成新数集所有i实数实数形式的都应该在新的数集里面,并+⨯且新的数集里面的数都可以写成这种形式,我们不妨把这种形式写成,,+∈∈,这就是我们把实数集进行扩充后得到的数所具有a bi a Rb R的一般形式。
(二)复数的概念1 复数概念形如的数,我们把它们叫做复数.注意(1)复数的代数形式z=a+bi、(a ,b∈R,)a叫实部、b叫虚部.(2)全体复数所形成的集合{}=+∈∈叫做复数集,C a bi a R b R|,一般用字母C表示2 概念运用判断正误(1)z=1-ai (a ∈R)是一个复数(2)z=-2i+0.1实部为-2,虚部为0.1(3)10-2i2>0(4)z=a+3i其中a为实部设计意图这几个题目采取学生口答形式,通过分析题目,使学生对复数概念的认识达到及时巩固的效果(三)复数分类探究(1) z=a+bi(a ,b∈R)中a,b在什么条件下为实数?(2)复数集C和实数集R之间有什么关系?设计意图采用学生先独立思考在小组讨论方式解决,这样由问题1到2的过渡,让学生对复数集C和实数集R关系的理解能较为容易些。
数系的扩充与复数的引入 (2).
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课堂教学单元教案科目:高二数学课题:数系的扩充与复数的引入一.数学分析:(1)复数系是在实数系的基础上扩充儿得到的,为了帮助学生了解学习复数的必要性,了解实际需求和数学内部的矛盾在数系扩充中的作用,本章从一个思考问题开始,在问题情境中简单介绍了由实数系扩到复数系的过程,这样不仅可以激发学生的学习复数的欲望,而且也可以比较自然的引入复数的学习之中。
复数的概念是整个复数内容的基础,复数的有关概念都是围绕复数的代数形式展开的,虚数单位、实部、虚部、复数相等的充要条件、以及虚数,纯虚数等概念的理解都应促进对复数实质的理解,即复数实际上一有序的实数对。
类比实数可以用数轴上的点表示,把复数在直角坐标系中表示出来,就得到了复数的集合表示。
用复平面内的点或平面向量表示复数,不仅使抽象的复数得到直观形象的表示,而且也使数和形得到了有机的结合。
(2)复数代数形式的四个运算,及复数代数形式的加法,减法,乘法和除法,重点是加法和乘法。
复数加法和乘法的法则是规定的,是具有其合理性的;这种规定与实数的加法,乘法的法则是一致的,而且实数的加法,乘法的有关运算仍然成立的。
二.学情分析:1.知识掌握上,高二年级的学生已经学过实数的扩充,已经有一定基础,但是扩充的过程可能会有所遗忘,所以首先应该进行适当的引入复习,同时高二的学生已经掌握了一些分析思考的能力,所以教学中通过问题的提出到解决过程有意识地进一步应用、提高学生的这些能力;2.心理上,多数学生感觉到数学过于枯燥繁琐,而且刚刚学的一章内容“推理与证明”又是数学中的难点,所以学生对新的一块内容可能也带有异样情绪,因此在引入、学习时要能让学生们能够感兴趣并且愿意去了解;3.学生学习本节内容可能存在的知识障碍:学生学习本节内容可能会遇到一些障碍,如对复数的理解,复数的引入是否具有实际意义,复数的引入是否具有实际应用,复数相等条件的理解等。
所以教学中对复数概念的讲解中尽量以简单明白、深入浅出的分析为主,在引入后花少许时间对复数的实际意义、复数的实际应用作以解释。
3.1.1数系的扩充和复数的概念教案
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3.1.1数系的扩充和复数的概念教案篇一:3.1.1数系的扩充与复数的概念(教案)3.1.1数系的扩充与复数的引入【教学目标】1.了解解方程等实际需要也是数系发展的一个主要原因,数集的扩展过程以及复数的分类表;2.理解复数的有关概念以及符号表示;3.掌握复数的代数表示形式及其有关概念;4.在问题情境中了解数系得扩充过程,体会实际需求与数学内部的矛盾(数的运算规则、方程求根)在数系扩充过程中的作用,感受人类理性思维的作用以及数与现实世界的联系。
【学情分析】学生为文科普通版班学生,基础较差,理解力一般,且个别学生学习积极性不够高。
【重点难点】教学重点:引进虚数单位i的必要性、对i的规定以及复数的有关概念。
教学难点:复数概念的理解。
【教学过程】【导入】知识形成过程1.对数集因生产和科学发展的需要而逐步扩充的过程进行概括(教师引导学生进行简明扼要的概括和总结)自然数→分数→负数→整数→有理数→无理数→实数2.提出问题我们知道,对于实系数一元二次方程x?1?0,没有实数根。
我们能否将实数集进行扩充,使得在新的数集中,该问题能得到圆满解决呢?【活动】组织讨论,研究问题我们说,实系数一元二次方程x?1?0没有实数根。
实际上,就是在实数范围内,没有一个实数的平方会等于负数。
解决这一问题,其本质就是解决一个什么问题呢?组织学生讨论,引导学生研究,最后得出结论:最根本的问题是要解决-1的开平方问题。
即一个什么样的数,它的平方会等于-1。
【讲授】引入新数1.引入新数i,并给出它的两条性质根据前面讨论结果,我们引入一个新数i,i叫做虚数单位,并规定:(1)i??1;(2)实数可以与它进行四则运算,进行四则运算时,原有的加、乘运算律仍然成立。
有了前面的讨论,引入新数i,可以说是水到渠成的事。
这样,就可以解决前面提出的问题(?1可以开平方,而且?1的平方根是?i)。
2.提出复数的概念根据虚数单位i的第(2)条性质,i可以与实数b相乘,再与实数a相加。
《数系的扩充与复数的概念》教学设计(范文大全)
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《数系的扩充与复数的概念》教学设计(范文大全)第一篇:《数系的扩充与复数的概念》教学设计《数系的扩充和复数的概念》教学设计安阳市第三十八中学付娟本节为人教A版选修1-2,第二章第一节第一课时一、《课程标准》对本节课的学习要求:(1)在问题情境中了解数系的扩充过程,体会实际需求与数学内部的矛盾(数的运算规则、方程求根)在数系扩充过程中的作用,感受人类理性思维的作用以及与现实世界的联系。
(2)理解复数的基本概念以及复数相等的充要条件。
(3)了解复数的代数表示法及其几何意义。
(4)能进行复数代数形式的四则运算,了解复数代数形式的加、减运算的几何意义。
二、教材内容和学生情况分析:在学习本节之前,学生对数的概念已经扩充到实数,也已清楚各种数集之间的包含关系等内容,但知识是零碎、分散的,对数的生成发展的历史和规律缺乏整体认识与理性思考,知识体系还未形成。
另一方面学生对方程解的问题会默认为在实数集中进行,缺乏严谨的思维习惯。
三、教学目标:根据《课程标准》,依据教材内容和学生情况,确定本课时的教学目标为:1、通过回忆数系的扩充过程,观察所列举的复数能简述复数的定义,并能说出复数的实部与虚部。
2、通过小组讨论能将复数归类,并能用语言或图形表达复数的分类,会解决含有字母的复数的分类问题。
3、通过比较给出的两个复数能归纳出复数相等的充要条件,并能解决与例题相似的题目。
四、教学环节设计第二篇:3.1数系的扩充和复数的概念教学设计教案教学准备1. 教学目标(1)知识目标:理解复数产生的必然性、合理性;掌握复数的代数表示形式;掌握复数系下的数的分类. (2)过程与方法目标:从为了解决方程在实数系中无解的问题出发,设想引入一个新数i,使i是方程的虚数根.到将i添加到实数集中去,使新引入的数i和实数之间能象实数系那样进行加、乘运算;掌握类比的方法,转化的方法。
(3)情感与能力目标:通过介绍数系扩充的简要进程,使同学们感受人类理性思维对数学的发展所起的重要作用,体会数与现实世界的联系。
数系的扩充和复数的概念教案
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数系的扩充和复数的概念教案一、教学目标1. 了解数系的扩充,掌握实数集、有理数集、无理数集和复数集的概念;2. 掌握复数的定义和表示方法;3. 理解复数加法和乘法的几何意义;4. 能够计算复数的模、共轭和商。
二、教学重难点1. 数系的扩充,包括实数集、有理数集、无理数集和复数集的概念;2. 复数的定义和表示方法;3. 复数加法和乘法的几何意义。
三、教学内容1. 数系的扩充(1)实数集:包括有理数和无理数两部分,用符号“R”表示。
(2)有理数集:可以表示为两个整数之比(分母不为0),用符号“Q”表示。
(3)无理数集:不能表示为两个整数之比,用符号“Q'”表示。
(4)复数集:由实部和虚部构成,形如a+bi,其中a和b均为实数,i是虚单位,用符号“C”表示。
2. 复数的定义与表示方法(1)定义:由一个实部a和一个虚部b构成的有序数组(a,b)称为一个复数z,即z=a+bi。
其中a称为z的实部,b称为z的虚部。
(2)表示方法:用复平面上的点表示。
3. 复数加法和乘法的几何意义(1)复数加法:设z1=a1+b1i,z2=a2+b2i,则z1+z2=(a1+a2)+(b1+b2)i。
即把两个复数看作向量,在复平面上用平行四边形法则相加。
(2)复数乘法:设z1=a1+b1i,z2=a2+b2i,则z1×z2=(a1a2-b1b2)+(a1b2+a2b1)i。
即把两个复数看作向量,在复平面上用角度叠加原理相乘。
4. 计算方法(1)模:|a+bi|=√(a²+b²)。
(2)共轭:若z=a+bi,则其共轭为z*=a-bi。
(3)商:设z1=a+bi,z2=c+di,则它们的商为(z1/z2)=(ac+bd)/(c²+d²)+((bc-ad)/(c²+d²))i。
四、教学过程Step 1 引入新知识介绍实数集、有理数集和无理数集,并引入复数集的概念。
数系的扩充与复数的引入教学设计
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师:通过了解自然数、分数、负数以及无理数的产生原因, 我们不难看出,数系的每一次扩充都是人们生产和生活的需要, 而对数学学科而言,数系的每一次扩充,也是数学自身发展和 完善的需要。
以解方程的需要为例,比如,方程 x+4=3 在自然数集内无 解,为了保证方程有解,人们引入了负数的概念,把数系扩充 成了整数集,于是在整数集内方程 x+4=3 有解,即 x=-1.
正整数
有理数
整数
零 负整数
实数
分数
无理数
(教师以实数的分类“逆过程”为主线,引导学生发现数集的 扩充过程)
问题 2:如果我们逆过来看实数的分类过程,是一个数集的
什么过程?(学生回答)
问题 3:观察实数的分类(图),能否说出哪些数的产生推
教 学 内 容 及 流 程
动了数系的一次次扩充呢?(学生回答) 问题 4:在数的产生和发展过程中,自然数、分数、负数以
教 学 目 标
过程与 方法
通过师生共同探索、发现数集扩充的原因,培养学生 (通过查阅资料)独立获取数学知识的能力,以及类 比思考问题的能力;通过对复数相关概念的自学,培 养学生的自学能力和对概念的认知能力。
情感态 度与价 值观
通过了解数系的扩充过程,使学生感受到人类理性思 维在数系扩充过程中的作用,以及数和现实世界的联 系,从而激发学生对数学研究的热情。
教 一、设置问题情景,导入新课
学
内 容 及 流 程
复习回顾:到目前为止,我们都学习过哪些数的集合?它 们之间有着怎样的关系?(学生回答)
设置问题:数的集合是如何由自然数集扩充为实数集的 呢?实数集是否是最大的数集呢?
高中数学教学课例《数系的扩充和复数的概念》课程思政核心素养教学设计及总结反思
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(四)巩固练习——知识的应用
(五)学习小结——概括知识体系,布置作业
本节课通过创设问题情境,引导学生思考,通过类
比思想,使学生了解扩充数系要引入新数,引入复数的
课例研究综 概念及分类,降低学生的学习难度。学生也掌握了复数
述
的概念及复数相等的定义;对基础薄弱的学生在“练习
1,3”中多给他们创造机会,力争使每一个层次的学生
2.理解复数的基本概念;
过程与方法:
教学目标
通过回顾数系扩充的历史,让学生体会数系扩充的
一般方法。
情感态度与价值观:通过数系扩充的过程,让学生
体会其中的创新精神和实践能力,体会人类理性思维在
数系扩充中的作用。
学生已经掌握了整数与分数,正数与负数,有理数
学生学习能 与无理数,以及实数这些概念,但是学生对数的分类主
力分析 要依靠的是简单记忆,所以对数系扩充的过程以及扩充
的必要性不甚了解。,由实数系扩充到复数系比较抽象,
理解起来比较困难.
创设问题情境,引导学生思考,通过类比思想,使 教学策略选
学生了解扩充数系要引入新数,引入复数的概念及分 择与设计
类,降低学生的学习难度。
(一)情景引入——得到学习课题,明确学习目标
都能有所发展。
高中数学教学课例《数系的扩充和复数的概念》教学设计及 总结反思
学科
高中数学
教学课例名
《数系的扩充和复数的概念》
称
本节主要内容是数系的扩充和复数的概念;重点是
对引入复数的必要性的认识及复数概念的理解;难点事 教材分析
学生对数系扩充的只是不熟悉,对了解实数系扩充到复
数系的过程比较困难。
知识与技能目标:
1.了解数系的扩充过程;
数系的扩充和复数的概念教学设计
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3.1.1数系的扩充和复数的概念(人教版)华南师范大学陈栩林(仅供参考)一、教学内容数系的三次扩充过程,复数的引入过程,复数概念的知识二、教学目标引入复数的必要性与复数的相关概念、复数的分类,复数相等的充要条件四、教学难点虚数单位i的引进和复数的概念五、学生分析学生在本章之前已经学习了《推理与证明》的内容,有了一定的推理与证明能力,有利于本节课运用类比思想对实数集进行扩充。
六、教学方法及教学用具启发引导、类比探究并运用多媒体课件展示相关知识七、教学过程(一)问题引入问题:若223+=,3x yxy=,求(1)x+y的值;(2)求x和y的值生(独立完成):求出x+y=3或-3师:既然和能够求出来,那能不能求出x 和y 的值呢?生:30∆=-<的存在,我们求不了x 、y 的值师:事实上在实数范围内x 和y 确实不存在?为什么会这样呢?假设x 和y 是存在的,那么就肯定是一些不是实数的数,那么,这些数是什么呢?我们能不能解决这个问题呢?这就是我们今天要学习的内容《数系的扩充和复数的引入》(二)回顾数系的扩充历程师:其实对于这种“数不够用”的情况,我们并不陌生。
大家记得吗?从小学到现在,我们一直在经历着数的不断扩充。
现在就让我们来回顾一下,看看我们以前是怎么解决“数不够用”的问题的。
1、 类比数系的扩充规律,引导学生找出解决“实数不够用”这个问题的办法生:引入新数,使得平方为负数师:我们希望引入的数的平方为负数,但是负数有无穷多个,我们不肯能一下子引入那么多,只要引入平方为多少就行呢?(引导学生找到1-,因为任何一个负数都可以写成正数与-1的乘积)2、 历史重现:在历史上数学家们碰到我们前面这个问题的时候一开始是解决不了的,导致在此问题上徘徊了百年之久,直到18世纪末,数学家才认识到解决21x =-的重要性,于是他们就像我们一样引入新的数,使得引入的数的平方等于1-,并把这个数记为英文字母i ,就是虚构、想象的意思。
《数系的扩充和复数的引入》教学设计
![《数系的扩充和复数的引入》教学设计](https://img.taocdn.com/s3/m/d12dfc1eb90d6c85ec3ac669.png)
《数系的扩充和复数的引入》教学设计教材分析:《数系的扩充和复数的引入》是北师大版普通高中课程标准实验教科书选修2-2的第五章第一节的内容,主要包括数的概念的扩充,复数的相关概念。
复数的引入是中学阶段数系的又一次扩充,引入复数以后,不仅可以使学生对于数的概念有一个更为完整的认识,也为进一步学习打下基础。
通过本节课的学习,要使学生了解熟悉扩充的过程以及引入复数的必要性,学习复数的一些基本知识,体会人类理性思维在数系扩充中的作用。
教学目标:1. 知识与技能:使学生体会数的概念是逐步发展的;了解引进复数的必要性;理解复数的基本概念。
2. 过程与方法:经历数的概念的发展和数系扩充的过程,体会数学发现和创造的过程,以及数学发生、发展的客观需求;3. 情感、态度与价值观:通过对复数的学习,体会实际需求与数学内部的矛盾在数系扩充中的作用;通过数系的扩充历程,使学生体会数学博大精深的文化魅力,激发学生学习数学的兴趣;培养学生勇于知疑问难,善于探索的学习习惯和良好的思维品质教学重点:复数的概念。
教学难点:虚数单位i的引入及复数的概念教学过程:【情景导入】通过人类生产生活的需要及数学内部矛盾的解决需要这两条线索,回顾数的扩充脉络,引入新的问题:在实数集中求方程x2+1=0 的解?启发学生类比前三次数系扩充的问题的解决,得到要解决这个问题可以引入一个新的数。
设计意图:采用观看视频的方式进行情景导入,紧扣主题,通过梳理数系的扩充历程,使学生体会熟悉扩充的必要性,了解熟悉扩充前后的联系,为后面的学习做好铺垫。
【概念形成】1、我们引入新数i,叫做“虚数单位”,并规定:(1)i2=-1;(2)实数可以与i进行四则运算,进行四则运算时,原有的加法运算律、乘法运算律仍然成立.2、复数的定义形如a+bi(a,b∈R)的数称为复数,通常表示为Z= a+bi(a,b∈R)其中a叫做复数的实部,b叫做复数的虚部.i称为虚数单位。
全体复数组成的集合叫复数集,通常用C表示。
数系的扩充和复数的概念优秀教学设计
![数系的扩充和复数的概念优秀教学设计](https://img.taocdn.com/s3/m/639dabb7cc22bcd126ff0caa.png)
数系的扩充和复数的概念【内容分析】复数的引入实现了中学阶段数系的最后一次扩充。
但是,复数它完全没有按照教科书所描述的逻辑连续性。
实际的需要使实数具有某种实在感。
可是,复数的情形却不一样,是纯理论的创造。
新课程中复数内容突出复数的代数表示,同时也强调了复数的几何意义。
它的内容是分层设计的:先将复数看成是有序实数对,再把复数看成是直角坐标系下平面上的点或向量,最后介绍复数代数形式的加、减运算的几何意义。
同时,复数作为一种新的数学语言,也为我们今后用代数的方法解决几何问题提供了新的工具和方法,体现了数形结合思想。
本节课的学习,一方面让学生回忆数系扩充的过程,体会虚数引入的必要性和合理性。
另一方面,让学生理解复数的有关概念,掌握复数相等的充要条件,为今后的学习奠定基础。
因此,本节课具有承前启后的作用,是本章的重点内容。
【教学重难点】重点:感受数系扩充的过程,理解复数的有关概念,掌握复数相等的充要条件。
难点:数系扩充的过程与原则。
【教学目标】1.知识与技能:理解复数的概念及复数的代数表示,掌握复数相等的充要条件。
2.过程与方法:让学生回忆并感知数系扩充的过程,感悟数系扩充的基本方法,领悟复数的有关理论。
3.情感、态度与价值观:通过问题情境感受虚数引入的必要性,体会人类理性思维的作用,形成学习数学知识的积极态度。
【教学设计】一、新课教学从建构主义的角度来看,数学学习是指学生自己建构数学知识的活动。
在数学活动过程中,学生与教材及教师产生交互作用,形成了数学知识、技能和能力,发展了情感态度和思维品质。
基于这一理论,我把这一节课的教学程序分成四个环节来进行,下面我向各位专家作详细说明:问题1:将10分成两部分,使两者的乘积为40。
引领学生重温历史,感悟数学发现并不神秘,数学家也是从常规问题入手。
由此,提出问题串:问题2:有没有两个数之和为10呢?之积为40呢?问题3:那为什么刚才的问题无解呢?问题4:实数集中有没有这两个数?设计意图:一方面,让学生与数学大师一起思考问题、解决问题;另一方面,让学生处于“愤悱”状态,形成认知冲突,感受到数已经不够用了,体现学习新知识的必要性,从而引出课题。
数系的扩充与复数的引入教案
![数系的扩充与复数的引入教案](https://img.taocdn.com/s3/m/7930d473777f5acfa1c7aa00b52acfc789eb9f35.png)
数系的扩充与复数的引入教案教案标题:数系的扩充与复数的引入教学目标:1. 理解数系的扩充概念,包括自然数、整数、有理数和实数等。
2. 了解复数的引入背景和意义。
3. 掌握复数的基本概念,包括实部、虚部、共轭复数和复数平面。
4. 能够在复数平面上表示和操作复数。
教学准备:教学工具:教材、电子白板、投影仪、复数平面图示。
学生材料:教科书、练习册。
教学过程:Step 1: 引入a. 利用教材或投影仪展示数系的扩充图,引导学生回顾自然数、整数和有理数等数系的概念。
b. 提出一个问题:“有理数集合是否能满足所有的数运算需求?”引导学生思考。
Step 2: 数系的扩充a. 解释实数的概念,包括无限循环小数的引入和实数集合的特性。
b. 引导学生探索开方运算的限制,例如√2是否为有理数。
c. 通过实例和练习,让学生感受实数在数轴上的分布情况。
Step 3: 复数的引入a. 引导学生思考开方运算的限制,了解负数在求平方根时的问题。
b. 展示负数平方根无法在实数范围内得到解的情况,引出复数的引入。
c. 解释复数的概念,包括实部和虚部的定义,学生可以通过发现i 的特性来理解虚数单位。
Step 4: 复数的基本概念a. 展示复数的表示方式,包括用实部和虚部表示的形式和复数平面的表示方式。
b. 引导学生理解共轭复数的概念,例如a+bi的共轭复数为a-bi。
c. 基于复数平面,教授如何表示和操作复数,例如加减法、乘法和除法。
Step 5: 实践练习a. 提供一些实践练习题,让学生应用所学知识解决问题。
b. 可以通过个人练习和小组合作的方式完成练习,鼓励学生互相讨论和分享答案。
Step 6: 总结和反思a. 复习教学内容,澄清学生的疑惑。
b. 鼓励学生总结数系的扩充及复数的引入过程,以及复数平面的应用。
教学延伸:1. 引导学生探索复数在实际问题中的应用,例如复数在电路中的应用。
2. 鼓励学生自主探索复数的性质,如模长和幅角等,进一步扩充对复数的理解。
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数系的扩充与复数的引入
【教学背景】
1.学习任务分析
复数的引入是中学阶段数系的最后一次扩充.本节课的学习,一方面让学生回忆数系扩充的过程,体会虚数引入的必要性和合理性.另一方面,让学生理解复数的有关概念,掌握复数相等的充要条件,为学生学习复数的表示,复数的运算等后继知识奠定基础.因此,本节课具有承上启下的作用,是本章的重点内容.
2.学生情况分析
与本节教材相关的学生情况有如下几个特征:
(1)在学习本节之前,学生已经掌握了自然数、整数、有理数、实数这些概念,但知识是零碎、分散的,知识体系还未形成;
(2) 学生对数的分类主要依靠的是简单记忆,而对数系扩充的过程以及扩充的必然性不甚了解.
【教学目标】
1.知识与技能:了解数系的扩充过程,掌握复数的分类、代数形式及其相等的条件.
2.过程与方法:通过对新概念的学习提高学生的认知能力,在复数相等充要条件的研究过程中提高学生类比思考与转化的能力.
3.情感态度与价值观:体会实际需求与数学内部的矛盾在数系扩充过程中的作用,感受人类理性思维在数系扩充过程中的作用以及数学与现实世界的联系.
【重点、难点】
重点:对数系扩充必要性的认识,理解复数的基本概念.
难点:对实数系扩充到复数系的过程以及复数概念的理解.
【教学方法】
教学方法:启发引导式,小组讨论式.
教学手段:分学习小组并结合多媒体网络教学环境.
【教学过程】
以问题为载体,以学生活动为主线.分以下六个环节:
创设情境,提出问题---初步探索,概念形成---概念深化,延伸拓展---当堂检测,巩固收获---归纳总结,提高认识---布置作业,能力升华.
(一)创设情境,引入新课
回顾:我们已学过哪些数集?你能用包含关系将它们表示出来吗?
设计意图:从学生已有的认知入手,便于学生快速进入学习状态,激发他们的学习热情,培养学生的归纳、概括与表达能力.
【老师】简述社会生活与数学内部的矛盾在数系扩充过程中的作用.
请同学们求出下列方程的解: 问:在自然数集内,第一个方程有解吗?在整数集内,第二个方程有解吗?在有理数集内,第三个方程有解吗?在实数集内,第四个方程有解吗?
设计意图:引领学生采用类比的思想,将问题转化为找一个数的平方等于-1,从而使i 的引入水到渠成.
1
,2,12,1222-====+x x x x
(二)初步探索,概念形成
学法:自学课本73页内容
问题1:为了使21x =-有解,引入的新数是什么?有哪些规定?
问题2:什么样的数叫作复数?你能举出几个复数的例子吗?
问题3:根据 ,a b 的不同取值,可以将复数分为哪几类?
学生回答,教师补充,多媒体展示内容.
(三)概念深化,延伸拓展
学法:小组学习,组长组织.
问题4:你能将复数的分类,以及复数集与其它数集的关系用图形表示出来吗? 学生展示,教师点评.
为了巩固新知,引入两个例题.
例1:说出下列复数的实部与虚部(学生口答)
(1)-7 (2)i (3)i 43+ (4)i 21- (5) i 2
3- (6)34+-i 设计意图:让学生认清实部与虚部,并强调虚部不带i .
例2:实数m 取什么值时,复数i )65(4322--+--=m m m m z 是
(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数;(4)0
(教师板书)
变式:实数m 取什么值时,复数i )65(1
67222--+-+-=m m m m m z 是 (1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数;
(学生板书)
做法:经过巡视,挑出学生代表展示其解析过程,表扬书写比较工整的学生,以达到教育全班学生要规范严谨的教学目的。
设计意图:巩固复数的分类标准,并引导学生向复数相等的充要条件的教学目标过度.
问题5:实数能相等,那么复数能相等吗?
学生回答,教师补充,多媒体展示内容.
例3:,i )1(3i 2)2(-+-=-+y y x x 已知 为实数,
其中y x ,.,的值求实数y x (教师讲解)
变式:求方程22(232)(56)0x x x x i --+-+= 的实数根.
(学生板书)
做法:经过巡视,挑出学生代表展示其解析过程.
设计意图:强化复数相等的充要条件,并让学生感受到复数问题可以化归为实数问题来求解,并为复数的几何意义的理解打好基础.。