4.1 整式 教学设计 人教版数学七年级上册

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4.1 整式 教学设计 人教版数学七年级上册

资源简介

初中数学人教版(2024)七年级上册
4.1 整式
课标分析
根据《义务教育数学课程标准(2022年版)》要求,本单元重点培养学生理解整式概念的能力,具体要求包括:能识别单项式、多项式及其构成要素(如系数、次数等),理解单项式是数或字母的积(如、),多项式是单项式的和(如);掌握单项式系数的确定方法(如的系数是)和次数的计算方法(如是三次单项式);理解整式是单项式与多项式的统称,并能区分整式与其他代数式。这些要求旨在发展学生的代数思维和符号意识,为后续学习奠定基础。
教材分析
本节课内容围绕单项式的概念展开,首先通过实际问题引入代数式的应用,如,接着通过观察多个类似代数式,归纳出单项式的定义,即数或字母的积,并介绍了单项式的系数与次数的概念,同时明确了单独一个数或字母也是单项式,随后通过“思考”引导学生理解多项式是由多个单项式组成的和,进而引出整式的概念。教学过程可从实际问题出发,引导学生观察、归纳、定义单项式及其相关概念。本节内容承接上一章代数式的学习,为后续多项式运算、整式化简及方程、函数等内容的学习奠定基础。本节课有助于学生形成代数式的分类意识,提升抽象概括能力和符号意识,为深入学习整式的运算、因式分解及后续代数内容提供支撑。
学情分析
七年级学生已经学习了代数式的初步概念,包括用字母表示数、列代数式、代数式的运算等基础知识,具备一定的符号意识和运算能力,此阶段学生处于由具体运算向抽象代数思维过渡的关键时期,对新概念的理解需要借助具体实例进行支撑,本节课通过实际问题引入单项式的概念,帮助学生理解单项式的结构特征,掌握单项式的系数与次数的定义,并能准确识别和判断单项式及其相关属性,通过观察、归纳、分类等思维活动,提升学生的抽象概括能力和数学语言表达能力,为后续学习多项式、整式及其运算奠定基础。
教学目标
理解单项式的定义及其系数、次数的概念,掌握识别单项式并确定其系数与次数的方法,提升数学抽象与符号意识,增强对代数结构的理解能力。
了解多项式的构成,能区分单项式与多项式,理解项、常数项及多项式次数的概念,培养归纳与逻辑推理能力,发展代数思维。
理解整式的含义,明确单项式与多项式的关系,掌握整式的分类,提升数学表达与运算能力,体会数学知识之间的系统性与逻辑性。
重点难点
重点:理解单项式、多项式、整式的概念,会确定单项式系数与次数、多项式的项与次数。
难点:准确区分单项式与多项式,理解单项式次数、多项式次数的概念。
课前任务
1.知识回顾:
上节课学习了代数式相关知识,请回忆代数式的定义,并举例说明什么是代数式。通过举例巩固对代数式概念的理解。
2.预习教材:
阅读教材中关于整式、单项式、多项式的内容。了解单项式的系数与次数、多项式的项与次数的定义,将这些重点内容记录在预习笔记上,不明白处做好标记。
3.问题思考:
观察代数式、、,思考它们是单项式吗?若是,系数和次数分别是多少?试着和同学讨论,为新课学习做准备。
课堂导入
同学们,在生活中我们常遇到各种数学问题。比如,小明去文具店,一支笔元,他买支笔,一共花费多少钱呢?很明显是元。再看,正方形边长为,它的面积就是。像、这样的式子,它们有着怎样的共同特征呢?其实,它们都属于一类基本的代数式。今天,我们就一同走进这类代数式的学习,探索它们的奥秘,这类代数式就是整式,其中又包含单项式、多项式等,让我们开启今天的整式之旅吧。
单项式
探究新知(一)知识精讲
同学们,让我们从实际问题出发,认识一类重要的代数式——单项式。观察汽车在主桥上行驶的例子:当速度为,行驶时间为时,路程可以表示为。这个表达式有什么特点呢?
再来看一些类似的代数式:、、。通过观察可以发现,这些代数式都是由数或字母通过乘法运算组成的。我们把这样的代数式称为单项式。特别地,单独的一个数(如)或一个字母(如)也是单项式。
在单项式中,数字因数称为系数。例如:
的系数是
的系数是
的系数是
的系数是
需要注意的是,当系数为或时,通常省略不写,如实际上是,实际上是。
单项式中所有字母的指数之和称为这个单项式的次数。例如:
中的指数是,所以次数是,称为一次单项式
中的指数是,的指数是,和是,所以是三次单项式
对于非零的数,如,规定它的次数为
(二)师生互动
教师提问:同学们,观察单项式,谁能说出它的系数和次数分别是多少?
学生回答:系数是,因为的指数是,的指数是,所以次数是。
教师追问:很好!那为什么我们说的系数是呢?
学生思考后回答:因为可以看作是,所以系数是。
教师继续提问:如果一个单项式是,它的次数是多少?为什么?
学生回答:次数是,因为根据规定,非零数的次数都是。
(三)设计意图
通过实际问题的引入和具体例子的观察,帮助学生建立单项式的直观认识。强调从具体到抽象的认知过程,培养学生的观察能力和归纳能力。通过师生互动中的层层提问,引导学生深入理解单项式的系数和次数这两个重要概念,掌握判断单项式系数和次数的方法。在整个过程中,注重培养学生的数学语言表达能力和逻辑思维能力,为后续学习多项式打下坚实基础。
新知应用
例1:
用单项式填空,并指出它们的系数和次数。
(1) 若三角形的一条边长为 ,这条边上的高为 ,则这个三角形的面积为____
(2) 一个长方体包装盒的长、宽、高分别为 cm、 cm、 cm,则这个长方体包装盒的体积为____ cm
(3) 有理数 的相反数是____
(4) 某中学举行冬奥会有奖问答活动,买了 张这种版式的邮票作为奖品,共花费____ 元(邮票图示见下图)
(5) 若一种尺度的国旗的长为 cm,则这种尺度的国旗旗面的面积为_____ cm (国旗长与高的比为 3:2)
解答:
(1)
三角形的面积公式是:
这里底是 ,高是 ,所以面积是:
这个代数式是数 与字母 、 的乘积,是单项式。
系数是
所有字母的指数和是 ,所以次数是 2
答案: ,系数是 ,次数是 2。
(2)长方体的体积公式是:
这里长是 ,宽是 ,高是 ,所以体积是:
这个代数式是三个字母的乘积,是单项式。
系数是 1(因为没有写数字,表示系数为 1)
所有字母的指数和是 ,所以次数是 3
答案: ,系数是 1,次数是 3。
(3)有理数 的相反数是 。
这个代数式是 与字母 的乘积,是单项式。
系数是
字母 的指数是 1,所以次数是 1
答案: ,系数是 ,次数是 1。
(4)题目中说每张邮票是 10 枚,即 2 套,每套 6 元,所以每张邮票总价是 元。
因此,买 张邮票的总花费是:
这个代数式是数 12 与字母 的乘积,是单项式。
系数是 12
字母 的指数是 1,所以次数是 1
答案: ,系数是 12,次数是 1。
(5)国旗的长与高的比是 3:2,若长为 cm,则高为:
国旗的面积是:
这个代数式是数 与字母 的乘积,是单项式。
系数是
字母 的指数是 2,所以次数是 2
答案: ,系数是 ,次数是 2。
总结:
1.题目考查内容
① 单项式的定义:数或字母的积,单独一个数或字母也是单项式。
② 单项式的系数:单项式中数字因数。
③ 单项式的次数:所有字母的指数之和。
④ 实际问题中代数式的建立与识别。
2.题目求解要点
① 熟悉常见几何图形的面积、体积公式,并能用代数式表达。
② 理解单项式的结构,能正确识别系数和次数。
③ 注意单项式中“1”或“-1”作为系数时通常省略不写。
④ 对于实际问题,要结合题意列出正确的代数式,并判断其是否为单项式。
⑤ 对于比例问题,如国旗长高比,需先根据比例关系求出另一个边长,再计算面积。
探究新知
(一)知识精讲
同学们,让我们仔细观察这几个代数式:,,,。这些式子与之前学过的单项式有什么不同呢?
通过观察可以发现,这些式子都是由几个单项式相加组成的。比如可以看作和的和,可以看作、和的和。像这样由几个单项式的和组成的式子,我们称之为多项式。在多项式中,每个单项式都叫作这个多项式的项,其中不含字母的项叫作常数项。例如在多项式中,和都是它的项,而是常数项。
多项式的次数是指次数最高的项的次数。比如多项式中,的次数是1,的次数是0,所以这个多项式的次数是1;而中,的次数最高,是2次,所以这个多项式的次数是2。
最后,我们把单项式和多项式统称为整式。比如,这些单项式,以及,这些多项式,都属于整式。
(二)师生互动
教师提问:同学们,现在请大家思考一下,多项式有几项?哪一项是常数项?这个多项式的次数是多少?
学生回答:这个多项式有三项,分别是、和。其中是常数项。因为的次数是3(x的指数2加上y的指数1),的次数是2,的次数是0,所以这个多项式的次数是3。
教师追问:很好!那如果有一个多项式,它的次数是多少呢?为什么?
学生思考后回答:这个多项式的次数是5,因为的次数最高,是5次(a的指数3加上b的指数2)。
(三)设计意图
通过具体实例的观察和分析,帮助学生理解多项式的基本概念,包括多项式的项、常数项和次数等核心要素。采用从具体到抽象的教学方法,培养学生的观察能力和归纳总结能力。通过师生互动环节,检验学生对多项式概念的理解程度,并引导他们运用所学知识解决相关问题,培养数学思维能力和表达能力。让学生在探究过程中体会数学概念的严谨性和逻辑性,为后续学习整式的运算打下坚实基础。
新知应用
例2:
用多项式填空,并指出它们的项和次数。
(1) 一个长方形相邻两条边的长分别为 、,则这个长方形的周长为________。
(2) 为一个有理数, 的立方与 2 的差为________。
(3) 某公司向某地投放共享单车,前两年每年投放 辆,为环保和安全起见,从第三年年初起不再投放,且每个月回收 辆,第三年年底,该地区共有这家公司的共享单车的辆数为________。
(4) 现存于陕西历史博物馆的我国南北朝时期的官员独孤信的印章如图4.1-2所示。它由18个相同的正方形和8个相同的等边三角形围成。如果其中正方形和等边三角形的边长都为 ,等边三角形的高为 ,那么这个印章的表面积为________。
解答:
(1)一个长方形的周长等于两条长边和两条宽边的总和。
已知两条边分别为 和 ,所以周长为:
这个多项式的项是 和 ,每一项的次数都是1,所以这个多项式的次数是1。
(2)“ 的立方”表示为 ,“与2的差”表示为减去2,即:
这个多项式的项是 和 ,其中 是三次项, 是常数项,所以这个多项式的次数是3。
(3)前两年每年投放 辆,所以总共投放了 辆。
从第三年年初开始每个月回收 辆,一年有12个月,所以一年共回收 辆。
因此,第三年年底该地区还剩下的共享单车数量为:
这个多项式的项是 和 ,每一项的次数都是1,所以这个多项式的次数是1。
(4)印章由18个正方形和8个等边三角形围成。
每个正方形的边长为 ,所以每个正方形的面积为 ,18个正方形的总面积为:
每个等边三角形的底边为 ,高为 ,所以每个三角形的面积为:
8个等边三角形的总面积为:
所以这个印章的总表面积为:
这个多项式的项是 和 ,其中 是二次项, 是一次项(两个一次变量相乘),所以这个多项式的次数是2。
总结:
1. 题目考查内容
① 多项式的定义与构成:由几个单项式的和组成。
② 多项式中项的识别与分类(如常数项、一次项、二次项等)。
③ 多项式的次数:多项式中次数最高的项的次数。
④ 实际问题中代数表达式的建立与分析。
2. 题目求解要点
① 理解题意,将文字描述转化为代数式。
② 正确识别多项式中的各项,并判断是否为常数项或含字母项。
③ 判断每一项的次数,从而确定整个多项式的次数。
④ 对于几何类问题,需结合图形信息进行面积或数量的代数表达。
新知巩固
第1题:下列说法正确的是( )
选项:
A.的系数是
B.的次数是6次
C.是多项式
D.的常数项为1
解答:
我们逐项分析选项:
A.的系数是
错误。是一个单项式,它的系数是,而不是。
B.的次数是6次
错误。,所以这个单项式可以写成。字母部分是,次数是,所以次数是4次,不是6次。
C.是多项式
正确。可以看作,是两个单项式的和,因此是一个多项式。
D.的常数项为1
错误。常数项是指不含字母的项,这里常数项是,不是1。
综上所述,正确答案是:C
总结:
1. 题目考查内容
本题考查单项式的系数与次数、多项式的定义、以及多项式中常数项的识别。
2. 题目求解要点
单项式的系数是指前面的数字部分;
次数是所有字母的指数之和;
多项式是几个单项式的和;
常数项是不含字母的项。
3. 同类型题目解题步骤
识别每个选项中的代数式是单项式还是多项式;
对于单项式,判断其系数和次数;
对于多项式,判断其项数、常数项和次数;
根据定义逐项判断选项是否正确。
第2题:下列说法中正确的是( )
选项:
A.的系数是
B.的次数是6
C.是单项式
D.是二次三项式
解答:我们逐项分析选项:
A.的系数是
错误。这个单项式的系数是,因为是一个常数,不能忽略。
B.的次数是6
错误。,所以这个单项式是,字母部分是,次数是,不是6。
C.是单项式
错误。可以写成,是两个单项式的和,因此是多项式,不是单项式。
D.是二次三项式
正确。这个多项式有三项:(二次项)、(一次项)、7(常数项),最高次数是2,因此是二次三项式。
综上所述,正确答案是:D
总结:
1. 题目考查内容
本题考查单项式的系数与次数、多项式的定义、单项式的识别、以及多项式的次数与项数。
2. 题目求解要点
系数包括数字和常数(如);
次数是所有字母的指数之和;
单项式不能含有加减号;
多项式是单项式的和,次数由最高次项决定。
3. 同类型题目解题步骤
分析每个代数式的结构;
判断是单项式还是多项式;
确定系数、次数、项数;
根据定义判断选项是否正确。
板书设计
整式
单项式
定义:数或字母的积,单独数或字母也是
系数:数字因数
次数:所有字母指数和,非零数次数为0
多项式
定义:几个单项式的和
项:每个单项式
常数项:不含字母的项
次数:次数最高项的次数
整式:单项式与多项式统称
教学反思
本节课围绕单项式的概念展开,通过具体实例引导学生归纳单项式的定义,理解系数与次数的含义,并通过观察、比较引出多项式与整式的概念。教学设计符合课标要求,注重知识的生成过程,体现了从具体到抽象的数学思维路径。课堂中学生能够积极参与讨论,基本达成了教学目标。成功之处在于通过问题引导和实例分析,帮助学生建立清晰的概念框架;不足在于对单项式与代数式的整体关系铺垫略显薄弱,部分学生在辨析单项式与多项式时存在混淆。今后教学中应加强概念之间的联系梳理,并通过更多变式练习提升学生的辨析能力。

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