从分数到分式教学设计说明

教案说明：16.1.1 从分数到分式
北京师范大学附属实验中学王宁
一、授课内容的数学本质和教学目标定位
【授课内容的数学本质】
分数与分式联系紧密，二者是具体与抽象、特殊与一般的关系．分数的有关结论与分式的相关结论具有一致性，即数式通性．可以通过类比分数的概念、性质和运算法则，得出分式的概念、性质和运算法则．由分数引入分式，既体现了数学学科内在的逻辑关系，也是对类比这一数学思想方法和科学研究方法的渗透．
从整数到分数是数的扩充，从整式到分式是式的扩充．数学知识源于生活、用于生活．分式与整式都是描述数量关系的代数式，研究分式有助于进一步培养数学建模的意识和数学应用的能力．
分式概念是形式定义，分式的分母不能为0（即分式有意义的条件）是对分式概念的深入理解．此外，考察使分式值为0（或为正数、为负数）的条件，本质上是解一类特殊的分式方程（或不等式）．明确分式的分母不能为0有助于理解解分式方程可能产生增根的道理．
【教学目标定位和教学重、难点】
教学目标：
1．了解分式的概念，能确定分式有意义的条件，能确定使分式的值为0的条件．
2．通过解决实际问题，抽象出分式的概念，体会分式是刻画现实世界中数量关系的一类代数式．
3．体会类比等数学思想或方法，获得代数学习的成功经验．
本节课的重点为分式概念、分式有意义的条件；难点是分式有意义及分式的值为0的条件．
从分数有意义到分式有意义，从判断分母是否为0到求解分母何时值为0，并将此规律应用于求解最简单的分式方程（分式值为0），既是知识的同化迁移，也包括了调整和重组的因素．这部分内容是本课的教学难点．
二、教材的地位和作用
本节课是分式单元起始课，主要内容是分式的概念、分式有意义的条件和用分式表示数量关系．分数和整式的知识是学习本节课的基础，本节课内容也是进一步学习分式性质、运算、解分式方程以及后续学习反比例函数的基础．
新教材体系下，学生已经历了从有理数到整式再到一次函数的思维提升；从本节课开始，学生的思维还要经历从分数到分式再到反比例函数的又一次螺旋式上升．
三、教学诊断分析
班级状况：授课班级41名学生多数有较好的数学素养，求知欲强，乐于面对挑战；也有少数学生学习数学的热情不高、代数运算能力较弱．知识基础：学生对分数和整式的知识比较熟悉，也已初步掌握了列代数式、求代数式的值及解简单的一元方程或不等式的方法．本节课中，预计所有学生对由分数类比到分式的过渡不会感到困难；也能顺利发现当发现字母取某些特殊值时，分式无意义．
预计可能出现的主要问题：分析复杂分式时，容易遗漏分母不为0的条件或者将其误解为分母中的字母取值不为0．在将分子等于0的条件转化为方程、将分母不等于0的条件转化为不等式后，也可能不知从何入手求解由方程和不等式组成的条件组．这部分内容是教学重点和难点．
四、教法特点以及预期效果分析
本节课的教学设计中，我重点关注以下几个问题：(1) 学习兴趣的培养，(2) 重点难点的突破，(3) 应用意识的渗透，(4) 思维训练的层次．
为此，在引入部分，打破学科界限，用学生熟悉的诗文素材构建情境、挖掘问题，提升学生的学习兴趣，激发他们的探究热情，让学生在逐一解决问题的过程中体会成就感、并通过揭示复杂分式的实际背景的练习提升思维层次．接下来，教师引导学生观察、归纳所列出的分式的特点，形成分式概念，突
出重点．形成概念的过程中要警惕负迁移的发生．例如，在给出分式A
B
的形式
表示后，可能有学生因机械记忆“B中含字母”或者“A中含字母”而导致混乱．这时需要教师及时指出，关键是理解分母含字母．又如，学生已学习了一次函数，可能会从变量和函数的角度观察分式．教师可以肯定学生的数学思维，但不必在此展开强调函数观点，紧扣住本节课类比分数认识分式的主要思路即可．在突破难点的过程中，为达到引发类比、化旧知为新知的教学目的，设计了填写表格这个探究环节．通过填表，学生产生认知冲突、然后自己发现问题、分析问题和解决问题的过程，正是体现学生主体性的学习过程．这个设计也能渗透给学生一种认识新事物、学习新知识的方法——
(1)从具体入手：当分式中字母取定具体的数值时，分式即表示具体的数．
(2)发现问题：当字母取某些特殊值时，有可能出现分母等于0的情况．
(3)分析、解决问题：类比分数有意义的条件可知，分式要有意义，分母不
能为0．
虽然上述过程对相当一部分学生而言确实简单了些，但其中隐含的“从具体入手”、“正向思维”等研究方法并不平凡．华罗庚先生所讲的“巧从拙中来”，庶几近之．另外，这张表也为学生后续学习反比例函数做了初步铺垫．两道例题的分析讲解需要体现教师的主导性．先帮助学生总结出分式有意义和值为0分别需要满足的条件，再通过板书教给学生严谨有序的思维模式，使学生体会到方程和不等式联立的方法有助于理清思路，同时分散了解题难点（列条件、解条件组分为两个步骤）．这是帮助学生从感性思维上升到理性思维的重要一步．另一方面，学生领会和掌握这种解题方法需要一个过程．通过多种变式练习，教师引导学生多实践、多谈思路，做到师生互动、生生互动，发现问题后互相提醒、纠正，达到落实双基的效果．
三个拓广探究问题力求让不同层次的学生都能有发挥的空间．
练习1引导学生灵活处理方程和不等式组成的条件组：先解方程，再将方程的解逐一代入不等式检验．
练习2引导学生将视野由等量关系拓展至不等关系，类比分数的值为负数的条件得到这个分式的值为负数的条件．
练习3是学生熟悉的追及问题情境，他们可以很快地给出正确代数式，但一般不会首先考虑取值范围．教师可以从肯定学生的生活经验出发，先让学生列式，体会成就感，再从分式要有意义的角度提醒学生关注字母的取值范围，最后引导提升到字母取值应使实际问题有意义的认识高度，潜移默化中渗透数学建模的意识．
游戏环节再次提升学生的兴趣．教师鼓励学生开阔思路、大胆发言、不断出新，师生共同分享“突发奇想”、掌握知识的喜悦．这个设计旨在培养学生的发散思维和创造力，也符合新课标中鼓励学生在自主探索和合作交流中掌握数学知识的理念．
本节课的分层作业中，必做题目涵盖了本课的重、难点内容；选作题目是开放式的，鼓励学生在探究中创新求变、总结规律，提高分类的意识和穷举的能力．总之，本节课的教法特点是：通过不断提出和解决问题，激发学生的求知欲，使学生在老师的引导下，通过观察、归纳、总结、应用甚至游戏掌握新知．从实际教学效果看，学生思考积极、发言踊跃，始终保持了一种积极的课堂状态．本节课我对基础薄弱的学生能否顺利形成概念给与了特别的关注，保证绝大多数学生能跟上最低限度的教学要求．在思维拓展的环节中，学生也不乏精彩的发言和创见，应该说实现了课前设计的三维教学目标．。