21.1 认识一元二次方程 教学设计 华东师大版(2024)九上

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21.1 认识一元二次方程 教学设计 华东师大版(2024)九上

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学 科 数学 年 级 九年级 设计者
教材版本 华师大版 册、章 上册第二十一章
课标要求 1. 理解一元二次方程的概念,能识别一元二次方程,掌握一元二次方程的一般形式,能将方程化为标准形式。 2. 理解配方法的数学思想,熟练掌握直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法四种解法,能解数字系数的一元二次方程。 3. 掌握一元二次方程根的判别式,能利用判别式判断方程实数根的情况(有两个不等实数根、两个相等实数根、无实数根)。 4. 了解一元二次方程根与系数的关系,能进行简单的求值应用。 5. 能从实际情境、几何情境中抽象数量关系,列出一元二次方程求解,能根据实际意义检验方程解的合理性,舍去不合理解。 6. 在解方程与建模过程中,体会转化、降次、数形结合、分类讨论等数学思想,发展运算能力、模型观念、推理意识与应用意识。
内容分析 《一元二次方程》是华师大版九年级上册第21章内容,是初中阶段最后一类整式方程,是对七年级一元一次方程、八年级分式方程的延伸与提升。本章以“二次、整式、一元”为核心特征,将方程次数从一次提升到二次,是学生代数运算能力与方程建模能力的重要进阶。 本单元不仅是初中数学计算板块的重点与难点,也是后续学习二次函数、反比例函数、高中一元二次不等式、导数、解析几何的基础,同时在增长率、面积、利润、运动几何等实际问题中具有广泛应用,是中考必考核心单元。
学情分析 九年级学生已经熟练掌握一元一次方程、整式运算、因式分解、完全平方公式、平方根等知识,具备解方程的基本经验和代数变形能力,为本章学习奠定基础。但学生对“二次降为一次”的转化思想理解较浅,配方的恒等变形容易出错。九年级学生抽象思维、逻辑推理能力显著提升,能够接受复杂代数运算和结构化解题步骤,但机械运算多、理解性思考少,容易出现公式记错、符号出错、漏项等典型问题。同时九年级学生普遍存在:①忽略二次项系数不为零;②配方时常数项变形错误;③公式法代入符号出错;④因式分解法漏解;⑤实际问题不检验解的合理性。
单元目标 (一)教学目标 1. 理解一元二次方程的定义,能准确识别一元二次方程,熟练将方程化为一般形式,准确识别各项系数。 2. 掌握直接开平方法、因式分解法、配方法、公式法,能根据方程特点选择最优解法,熟练求解一元二次方程。 3. 理解根的判别式的意义,能利用判别式判断根的情况,能解决简单含参数根的存在性问题。 4. 了解一元二次方程根与系数的关系,能进行简单代数式求值。 5. 能根据实际问题、几何问题建立一元二次方程模型,求解并检验解的合理性。 (二)教学重点、难点 重点 1. 一元二次方程的概念辨析与一般形式转化。 2. 四种解法的熟练运用,能根据方程结构选择最简解法。 3. 根的判别式的理解与应用。 4. 建立一元二次方程模型解决实际问题。 难点 1. 掌握配方法的原理与完整步骤,理解配方的恒等变形思想。 2. 含参数一元二次方程中的隐含条件辨析与分类讨论。 3. 从复杂实际情境中抽象等量关系、准确列方程。 4. 结合实际背景检验、取舍方程的解。
单元知识结构框架及课时安排 单元知识结构框架 (二)课时安排 课时编号单元主要内容课时数21.1 认识一元二次方程一元二次方程的概念和一般形式121.2 一元二次方程的解法直接开平方法和因式分解法;配方法;公式法;一元二次方程根的判别式;一元二次方程的根与系数的关系521.3实践与探索一元二次方程解决实际问题问题1
达成评价 课题课时目标达成评价评价任务21.1 认识一元二次方程理解一元二次方程的概念,能识别一元二次方程,掌握一元二次方程的一般形式,能将方程化为标准形式。通过学习,能识别标准一元二次方程,完成基础变形。能熟练整理一般形式,准确写出各项系数。任务一:了解一元二次方程的概念. 任务二:能判断是否为一元二次方程,能化为一般形式. 21.2 一元二次方程的解法1.掌握直接开平方法和因式分解法解一元二次方程的基本步骤; 2.会用直接开平方法和因式分解法解一元二次方程.1.能正确解基础题型。 2.方法选择合理,步骤规范,无漏解。 3.能灵活变形后再用两种方法解题,纠错能力强.能用两种方法快速解方程;理解降次思想;因式分解法不漏解。1.经历配方法解一元二次方程的过程,获得解二元一次方程的基本技能. 2.经历用配方法解二次项系数不为1的一元二次方程的过程,体会其中的化归思想.1.能规范完成任意数字系数配方,步骤完整。 2.能解释配方原理,能利用配方求代数式最值。任务一:掌握完整配方步骤;理解配方恒等变形; 任务二:能对二次项系数不为1的方程配方。1.理解一元二次方程求根公式的推导过程. 2.会用公式法解一元二次方程. 3.经历探索求根公式的过程,加强推理技能,进一步发展逻辑思维能力.1.能套用公式解方程,能判断基础根的情况。 2.代入准确、步骤规范,能根据说明根的三种情况。 熟记求根公式;准确代入符号;能用判别式判断根的情况;简单含参数判别式分析。1.掌握一元二次方程根与系数的关系式,能运用根与系数的关系2.由已知一元二次方程的一个根求出另一个根与未知数1.能直接套用公式求值。 2.能进行简单变形后整体代入。 3.能结合判别式综合求值,严谨审题。熟记两根和、两根积公式; 会整体代入求值; 注意方程有根前提。 21.3实践与探索会根据具体问题中的数量关系,列出一元二次方程并求解,能根据问题中的实际意义,检验所得结果的合理性.1.能完成基础建模与求解。 2.等量关系准确,列式正确,能检验合理性。能读懂题意、找准等量关系、正确列方程、规范求解、检验取舍解。
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21.1 认识一元二次方程 教学设计
学科 数学 年级 九年级 课型 新授课 单元 第二十一章
课题 21.1 认识一元二次方程 课时 1课时
课标要求 1. 通过实际问题情境,抽象出一元二次方程模型,理解一元二次方程的定义,掌握一元二次方程的一般形式; 2. 能准确识别一元二次方程的二次项、一次项、常数项以及对应系数,明确二次项系数不为0的核心条件; 3. 经历从实际问题列方程的全过程,建立方程模型观念,提升抽象概括、数学建模能力,发展数据分析与逻辑推理核心素养。
教材分析 本节课首次引入整式方程中最高次数为2的方程类型,是初中代数方程体系的重要拓展。一元二次方程不仅是对前期整式运算、方程知识的整合升华,更是后续学习一元二次方程解法、根的判别式、根与系数关系以及二次函数、一元二次不等式的重要基础,在初中数学知识体系中起到承前启后的关键作用。教材通过生活中的面积、增长率、几何图形问题创设情境,引导学生自主列方程、观察对比、归纳定义,遵循“实际情境—建立模型—抽象概念—规范形式”的认知逻辑,重在培养学生的数学建模思想。
学情 分析 九年级学生已熟练掌握一元一次方程的定义、一般形式、项与系数的概念,具备整式化简、移项整理、根据实际问题列方程的能力,能够快速类比旧知探究新知,为一元二次方程的学习奠定了扎实基础。学生已具备一定的观察、对比、归纳、抽象概括能力,能够从具体实例中提炼数学概念,但对“方程最高次数”“二次项系数不为0”的本质约束理解不够深刻,容易出现概念混淆。同时,学生在整理复杂方程、辨别非标准形式的一元二次方程时容易出错,对“方程的根”的理解较为浅显。
核心素养目标 1. 数学抽象:通过多个实际问题列方程,对比一元一次方程特征,抽象概括出一元二次方程的定义与本质特征,区分不同整式方程的差异,完成从具体方程到抽象概念的升华。 2. 模型观念:经历从生活实际问题中提炼数量关系、建立一元二次方程模型的过程,体会方程是刻画现实世界数量关系的重要数学模型,强化建模意识。 3. 数学运算:掌握整式方程的移项、合并同类项化简方法,能将任意一元二次方程化为标准一般形式,精准识别各项系数,提升代数化简与运算规范性。
教学重点 1.理解一元二次方程的概念及本质特征; 2.能准确辨别一元二次方程,识别方程的各项及对应系数,检验方程的根。
教学难点 1. 理解一元二次方程一般形式中a≠0的隐含条件及核心意义; 2. 将复杂的整式方程整理化为标准一般形式,准确辨析带参数的一元二次方程
教学 准备 多媒体课件、学习资料
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、引新 【想一想】什么是一元一次方程? 只含有一个未知数、未知数的最高次数为1,且两边都为整式的等式叫做一元一次方程。 一元一次方程的特点: (1)只含有一个未知数; (2)所含未知数的项的最高次数为1; (3)方程是由整式组成的,即方程中分母不含未知数。 【做一做】在下列方程:①3x-y=2,②x2-2x-3=0, ③,④,⑤中,是一元一次方程的有哪些 方程④和⑤是一元一次方程. 回顾并回答一元一次方程相关知识,巩固旧知。 通过旧知类比搭建知识桥梁,让学生自主发现新方程的特征,自然生成新知,降低概念学习的突兀感,培养学生的观察对比能力。
二、探究 探究一元二次方程的概念 【问题1】绿苑小区准备在两幢楼房之间设置一块面积为900m2的矩形绿地,并且长比宽多10m. 求绿地的长和宽. 【分析】我们可以通过列方程解决这类实际问题. 设绿地的宽为xm,可列出方程 x(x + 10)=900, 整理得x2+10x-900=0. ① 【问题2】学校图书馆去年年底有图书5万册,预计到明年年底增加到7.2万册.求这两年的年平均增长率. 【分析】设这两年的年平均增长率为x. 已知去年年底的图书数是5万册,则今年年底的图书数是5(1+x)万册. 同样,明年年底的图书数又是今年年底图书数的(1+x)倍,即 5(1+x)(1+x)=5(1+x)2(万册). 可列得方程5(1 + x)2=7.2, 即5x2 + 10x -2.2=0. ② 观察下面两个方程,思考回答下面问题。 x2+10x-900=0. ①5x2 + 10x -2.2=0 ② (1)上面两个方程是一元一次方程吗?不是 (2)上面方程整理后含有几个未知数?含有一个未知数 (3)它的最高次数是几次?最高次数是2次 这是什么方程? 总结归纳 一元二次方程的定义: 只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2,方程两边都是整式,这样的方程叫做一元二次方程. 一元二次方程的一般形式是ax2+bx+c=0(a、b、c是已知数,a≠0),其中a、b、c分别叫做二次项系数、一次项系数和常数项. 请分别指出问题1和问题2中两个方程的二次项系数、一次项系数和常数项. x2+10x-900=0. ① 5x2 + 10x -2.2=0 ② 二次项系数:1; 二次项系数:5; 一次项系数:10; 一次项系数:10; 常数项:-900. 常数项:-2.2. 将下列一元二次方程化为一般形式,并指出方程的二次项系数、一次项系数和常数项: (1)3x2-x=2; (2) 7x - 3=2x2; (3) x(2x - 1) -3x(x - 2)=0; (4) 2x(x - 1)=3(x + 5)-4. 解:(1)原方程变形为3x2-x-2=0,二次项系数为3,一次项系数为-1,常数项为-2。 (2)原方程变形为2x2-7x+3=0,二次项系数为2,一次项系数为-7,常数项为3。 (3)原方程整理,得x2-5x=0,二次项系数为1,一次项系数为-5,常数项为0。 (4)原方程整理,得2x2-5x-11=0,二次项系数为2,一次项系数为-5,常数项为-11。 拓展提高 要确定一元二次方程的系数和常数项,必须先将方程化为一般形式在写一元二次方程的一般形式时,通常按未知数的次数从高到低排列,即先写二次项,再写一次项,最后是常数项。 自主化简方程,整理成规范整式形式; 小组讨论、归纳新方程的共同特征,尝试自主概括一元二次方程定义; 熟记一般形式,标注a≠0的核心条件,区分各项与对应系数; 自主完成方程化简,规范书写一般形式及各项系数,纠正符号错误。 通过自主化简、小组探究、归纳概括,让学生深度参与概念生成过程,摆脱被动记忆;层层拆解一般形式,突破a≠0的教学难点,从本质上理解概念,培养数学抽象与逻辑推理素养。 通过分层典例,覆盖概念辨析、形式化简、系数识别、根的检验、参数应用等核心考点,规范学生解题格式,击破易错点,夯实本节课重点知识,提升学生知识应用能力。
三、尝试 【知识技能类作业】必做题: 1.下列方程中,一定是一元二次方程的是( A ). A. x2+1=0 B.+2x=5 C. y=x2 D. ax2+2x+1=0 2. 若关于x的方程(a-1)x2+ax+1=0是一元二次方程,则a的取值范围是_____a≠1_____. 若关于x的方程(m+1)x|m-1|+2x-1=0是一元二次方程,则m=__3______. 3. 方程2x2+4x-3=0的二次项系数、一次项系数、常数项分别是( D ). A.2,-3,-4 B.2,-4,-3 C.2,-4,3 D.2,4,-3 4. 把方程x(x+1)=5(x-2)化成一般形式ax2+bx+c=0,则a+b+c的值为( B ). A. -3 B. 7 C. -5 D. 1 【知识技能类作业】选做题: 5. 关于x的一元二次方程(4-a)x2+a2x=16x+1化为一般形式后不含一次项,则a的值为( D ). A. 0 B. ±4 C. 4 D. -4 6. 若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有一个根为1,则下列结论一定正确的是( C ). A. a+b+c=1 B. a-b+c=0 C. a+b+c=0 D. a-b+c=1 【综合拓展类作业】 7.已知关于x的方程(m+2)x|m|+2x-1=0. (1)当m为何值时,该方程是一元一次方程? 解:由题意,得当m+2=0,即m=-2时,(m+2)x|m|+2x-1=0是一元一次方程; 当m+2≠0,|m|=1,即m=±1时,(m+2)x|m|+2x-1=0是一元一次方程; 当m=0时,(m+2)x|m|+2x-1=0是一元一次方程. (2)当m为何值时,该方程是一元二次方程? 解:由题意,得|m|=2,且m+2≠0,解得m=2. ∴当m=2时,(m+2)x|m|+2x-1=0是一元二次方程. 独立完成基础练习,在练习本上写出详细的解题过程。 基础练习旨在巩固本节课的核心知识点,帮助学生夯实基础;拓展提升活动则将数学知识与生活实际相结合,让学生体会数学与生活的联系,提高学生的知识应用能力和创新思维能力。
四、提升 适时小结,兴趣延伸 本节课你学到了什么? ① 一元二次方程的概念. ② 一元二次方程的一般形式. 认真倾听教师的总结,回顾自己本节课的学习过程,反思自己的收获和不足。
帮助学生梳理知识体系,强化重点知识,让学生对本节课的内容有更清晰、系统的认识。
板书设计 21.1 认识一元二次方程 ① 一元二次方程的概念. ② 一元二次方程的一般形式. 利用简洁的文字、符号、图表等呈现本节课的新知,可以帮助学生理解掌握知识,形成完整的知识体系。
作业设计 【知识技能类作业】必做题: 1.若关于x的方程(m-1)x2-2x-1=0是一元二次方程,则m的取值范围是( D ) . A. m≥1 B. m<-1 C. m≠-1 D. m≠1 2. 关于x的一元二次方程mx2+5x+m2-2m=0的常数项为0,则m的值为( B ). A. 1 B. 2 C. 0或2 D. 0 【知识技能类作业】选做题: 3.在一幅长为80cm,宽为50cm的矩形风景画的四周镶上相同宽度的金色纸边,制成一幅矩形挂图,如果要使整个挂图的面积是5400cm2,设金色纸边的宽为xcm,那么x满足的方程是x2+65x 350=0. 4. 下把一元二次方程4(x+1)=5x2化为一般形式正确的是满足( A ) A. 5x2-4x-4=0 B. 5x2-4x+4=0 C. 5x2+4x+4=0 D. 5x2+4x-4=0 【综合拓展类作业】 5. 已知关于x的方程(m﹣1)x|m+1|+4x2+2x+7=0是一元二次方程,求m的值及其相应的二次项系数,一次项系数,常数项. 解:∵关于x的方程(m﹣1)x|m+1|+4x2+2x+7=0是一元二次方程,
∴|m+1|=1或2或0,
当|m+1|=1时,解得m=0或﹣2,
故原方程可化简为:4x2+x+7=0或4x2﹣x+7=0,
二次项系数为:4,一次项系数为:1,常数项为:7;
或二次项系数为:4,一次项系数为:﹣1,常数项为:7; 当|m+1|=2时,解得m=1或-3(不合题意舍去), 故原方程可化简为:4x2+2x+7=0, 二次项系数为:4,一次项系数为:2,常数项为:7. 当|m+1|=0时,解得m=-1, 则二次项系数为:4,一次项系数为:2,常数项为:5.
教学反思 本节课采用类比旧知、情境导入的方式,贴合学生认知规律,有效降低了新概念的学习难度,学生能够快速把握一元二次方程的核心特征,课堂接受度高。教学流程层层递进,从情境建模、概念抽象、公式规范、典例应用到当堂巩固,逻辑清晰,重点突出,有效落实了本节课的知识目标与核心素养目标。 精准预判学生易错点,重点强调二次项系数a≠0的隐含条件、系数符号问题、非整式方程辨析等核心难点,通过变式题型专项突破,有效减少学生解题错误。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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