内容正文:
1.3 有理数大小的比较 教学设计
一、内容和内容解析
1.内容
本节课是湘教版《义务教育教科书·数学》七年级上册第一章“有理数”中的1.3节“有理数大小的比较”。学生在小学已掌握正数和0的大小比较,本课将在此基础上,引入负数后,学习比较任意两个有理数的大小。核心内容包括:掌握“正数大于0,0大于负数,正数大于负数”的基本法则;重点理解和应用“两个负数,绝对值大的反而小”的比较法则;体会并运用“在数轴上,右边的点表示的数总比左边的点表示的数大”的数形结合比较方法。
2.内容解析
有理数大小的比较是建立有理数概念体系和后续学习有理数运算(特别是减法、不等式)的基础。从认知角度看,学生在理解负数概念后,如何比较它们的大小是一个思维难点。本节课通过温度等生活实例的类比,引导学生从“生活经验”抽象到“数学规定”(负数比较法则),再结合数轴这一直观工具进行验证和深化,体现了从具体到抽象、从感性认识到理性认识的认知过程。掌握这些比较法则,不仅能解决单纯的大小比较问题,更是理解数轴上的点与数的对应关系、进行有理数加减运算中判断结果符号、以及后续学习不等式的重要前提。
二、目标和目标解析
1.目标
(1) 借助温度计实例或数轴,理解并掌握比较有理数大小的三条法则(正>0>负;正>负;两负,绝对值大的反而小),能准确运用法则比较两个有理数的大小,初步发展抽象概括能力和数学建模意识。
(2) 经历观察、类比、归纳、验证等过程探索有理数大小比较的法则,特别是负数比较法则的合理性,感悟数形结合思想,提升几何直观能力和逻辑推理能力。
(3) 能熟练运用比较法则解决涉及多重符号、绝对值的复杂有理数大小比较问题,以及解决简单的实际应用问题,进一步发展运算能力和应用意识。
2.目标解析
在本节课的学习中,学生需要从熟悉的温度高低等生活实例出发,抽象出数学的本质规律,将直观感受转化为严谨的数学语言和法则。通过探究活动,学生应能清晰阐述为什么“两个负数,绝对值大的反而小”,并能在数轴上直观解释任意两个有理数的大小关系。这不仅深化了他们对有理数概念(尤其是负数和绝对值)的理解,也为后续学习有理数的四则运算、解一元一次不等式奠定了坚实的逻辑基础和应用能力。同时,数轴的运用有助于发展学生的空间观念和数形结合思想。
三、教学问题诊断分析
学生在学习本节课时可能面临以下困难:
1. 负数的直观理解障碍: 部分学生可能难以摆脱“数字越大就越大”的固有思维,对“-10 < -3”这样的结论感到困惑,不理解为何绝对值大的负数反而小。
1. 法则应用的混淆与遗漏: 在比较不同类型的有理数(如一正一负、两负、含0)时,容易混淆适用哪条法则,特别是容易忽略“先看类型再选法则”的步骤。比较两个负数时,可能遗漏“先比较绝对值”这一关键步骤,或比较绝对值后忘记“反号”。
1. 含复杂符号和绝对值表达式的处理: 面对如 -(-0.3)、--4.5、- -2 等需要先化简再比较的表达式时,学生可能因符号化简错误或绝对值计算错误导致最终比较结果错误。对分数(尤其是异分母分数)的比较也可能存在计算障碍。
1. 数形结合应用的生疏: 虽然学习了数轴,但在解决具体比较问题时,不习惯或不能熟练地借助数轴进行直观验证和辅助判断。
四、教学过程设计
(一)情景引入
· 问题1: 同学们,我们知道冬天里零上2摄氏度 () 比零下3摄氏度 () 要暖和。那么, 和 ,哪个温度高? 和 ,哪个温度高?你是根据什么来判断的?
· (预期回答: 高于 ,因为零上比零下暖和; 高于 ,因为结冰点也比零下10度暖和。判断依据是生活经验/感觉。)
· 问题2: 从数学的角度看,我们能否把这些温度的高低关系用数的大小关系来表示?根据问题1的结论,你能发现正数、0、负数之间的大小关系有什么规律吗?
· (预期引导:,。规律:正数大于负数;0大于负数;正数大于0。)
· 问题3: 那么,两个负数之间怎么比较大小呢?比如, 和 ,哪个温度更低?哪个更小?同时,请计算并比较 和 的大小。观察温度高低(数的大小)与它们绝对值大小之间有什么关联?你能得到什么猜想?
· (预期回答: 比 更低,所以 。计算:,,。关联:数值更小的负数(-10),它的绝对值(10)反而更大。猜想:两个负数,绝对值大的那个数反而小。)
设计意图: 从学生最熟悉的温度实例切入,通过三个层层递进的问题,引导学生从生活经验自然过渡到数学思考。问题1唤醒感性认识;问题2引导学生将生活语言抽象为数学符号语言,归纳出正数、0、负数之间大小关系的基本法则;问题3聚焦本课难点——负数比较,引导学生通过计算绝对值发现关键特征(绝对值大反而小),提出核心猜想。该过程旨在落实目标(1),激发兴趣,培养抽象能力和建模意识,并为后续探究奠定基础。
(二)合作探究1
· 探究1: 我们如何验证“两个负数,绝对值大的反而小”这个猜想的正确性?能否借助一个工具来直观说明?
· (教师引导使用数轴):请大家在草稿纸上画一条数轴(规定向右为正方向)。在数轴上标出表示-10的点A和表示-3的点B。观察点A和点B的位置,谁在左?谁在右?根据数轴的性质(右大左小),你能得出什么结论?
· 答: 点A(-10)在点B(-3)的左边。因为在数轴上,右边的点表示的数总比左边的点表示的数大,所以 -3 > -10,即 -10 < -3。这验证了我们的猜想:对于负数-10和-3,因为 , 所以 -10 < -3。绝对值大的负数反而小。
· 追问: 根据数轴,你能总结出比较任意两个有理数大小的通用方法吗?
· 答: 在以向右为正方向的数轴上,右边的点表示的数总比左边的点表示的数大。因此,要比较两个有理数的大小,只需要看它们在数轴上的位置:位于右边的数大于位于左边的数。 (教师强调:这是比较有理数大小的根本方法,也解释了之前所有法则的合理性)
(三)巩固练习1
1. 判断类型并比较大小(口答):
· (1) 5 和 0 (答:5 > 0, 正数 > 0)
· (2) -2 和 0 (答:-2 < 0, 负数 < 0)
· (3) 3 和 -4 (答:3 > -4, 正数 > 负数)
· (4) -7 和 -1 (答:先看绝对值 , , , 所以 -7 < -1, 两负,绝对值大的反而小)
1. 在脑海想象数轴或简单画图,比较大小:
· (1) -5 和 2 (答:-5在左,2在右,所以 -5 < 2)
· (2) -1.5 和 -1 (答:-1.5在-1的左边,所以 -1.5 < -1)
· (3) 0 和 -100 (答:0在-100的右边,所以 0 > -100)
(四)合作探究2
· 探究2: 比较下列各组数的大小,并说明你使用的法则或方法:
· (a) 和
· (b) 和
· 答:
· (a) 这是两个负数。比较绝对值:, 。因为 , 所以 。(两负,绝对值大的反而小)
· (b) 先化简: (负负得正), (先算绝对值,再取负)。比较 和 : 是正数,是负数,正数 > 负数,所以 , 即 。
· 追问: 在比较(a)中的两个负分数 和 时,为什么可以直接比较 和 的大小?它们的分母相同有什么作用?如果分母不同(如 和 )呢?
· 猜想: 比较两个负分数的大小,可以转化为比较它们绝对值(即对应的正分数)的大小。分母相同可以直接比较分子;分母不同时,需要先通分化成同分母分数(或化成小数),再比较它们的大小。
· 验证: 以 和 为例。绝对值: , 。因为 , 所以 。 (也可计算小数: , , , 所以 )。猜想正确。
· 探究3: 你能将有理数大小比较的法则系统总结一下吗?比较时的一般步骤是什么?
· 法则总结:
0. 正数 > 0 > 负数。
0. 正数 > 负数。
0. 两个负数比较:绝对值大的反而小。
· 数轴方法: 右边的数 > 左边的数。
· 一般步骤:
0. 判类型: 先看是比较哪两类数(同正?同负?一正一负?含0?)。
0. 选法则: 根据类型选择合适的法则(类型3用负数法则)。
0. 做比较/化简: 若类型3,先求绝对值,比较绝对值大小,再根据“绝对值大的反而小”下结论。若遇多重符号或绝对值,先化简。
0. (可选)数轴验证: 在数轴上标出大致位置辅助判断。
设计意图: 本环节是核心知识点的深化和应用。探究2通过典型例题(同分母负分数比较、含复杂符号表达式比较)示范法则的应用步骤,特别是负数比较的关键步骤(求绝对值、比大小、反结论)。追问引发学生对异分母负分数比较方法的思考,通过猜想验证完善知识体系。探究3引导学生系统归纳法则和操作步骤,形成清晰的解题策略。该过程旨在落实目标(1)(2),突破难点(法则应用、复杂表达式处理),强化步骤规范性,提升逻辑思维和归纳能力。
(五)典例分析
· 例1(课本例题改编): 比较下列各组数的大小:
· (1) -6 与 -3
· (2) 与
· (3) 与
· (4) 与
· 解:
· (1) 类型: 两个负数。法则: 绝对值大的反而小。步骤: , , , 所以 -6 < -3。
· (2) 类型: 两个负数。法则: 绝对值大的反而小。步骤: , 。因为 , 所以 。
· (3) 类型: 需先化简。化简: , 。类型: 一正 () 一负 (-2)。法则: 正数 > 负数。结论: , 即 。
· (4) 类型: 需先化简。化简: , 。类型: 两个正数 (0.3 和 0.25)。法则: 直接比较大小。结论: , 所以 。
· 知识点分析: (1)直接应用两负数比较法则;(2)应用两负数比较法则,涉及分数比较;(3)(4)考察多重符号化简和绝对值化简,化简后再根据数的类型选择比较法则。
· 设计意图: 通过精选的、覆盖主要知识点和难点的例题,详细展示解题的完整思维过程和规范书写步骤(判类型->选法则->做比较/化简->得结论)。特别强调遇到复杂表达式必须先化简再比较。旨在巩固目标(1)(3),强化解题规范,提升学生综合运用法则、处理复杂表达式的能力,以及明确解题步骤。
(六)巩固练习
1. (模仿练习) 比较大小:
· (1) -896 ___ 0.01 (答:< , 负数 < 正数)
· (2) -1.5 ___ -1.4 (答:< , 两负数。 , 所以 -1.5 < -1.4)
· (3) ___ -0.3 (答:> , 正数 > 负数)
· (4) ___ (答:先化简右边: 。 比较 -5.5 和 -4.5: 两负数。 , 所以 -5.5 < -4.5)
1. (数轴应用) 在脑海想象或草绘一条数轴,标出表示下列各数的点,并用“<”把它们连接起来:0, 3, -4, -1.5。
· (预期:点在数轴位置:-4 (最左), -1.5, 0, 3 (最右))
· 答: -4 < -1.5 < 0 < 3
1. (综合应用) 下表记录了一周的最低气温。请将每天的最低气温按从小到大的顺序排列,并思考如何在一条数轴上大致表示它们。
星期
一
二
三
四
五
六
七
最低温(℃)
-12
-9
-6
-7
-15
-10
-11
· 答: 最低温数据:-15, -12, -11, -10, -9, -7, -6。排序(小->大):-15 < -12 < -11 < -10 < -9 < -7 < -6。数轴表示:在温度数轴上,从左到右依次标出-15, -12, -11, -10, -9, -7, -6的点。
1. (拓展思考) 已知数 和 在数轴上的位置如下图所示(描述:点a在原点的左边且离原点较远,点b在原点的左边但离原点较近,点b在点a的右边)。则 ____ , ____ 。(填 >, < 或 =)
· 答: (因为b在a的右边), (因为a离原点更远)。
设计意图: 设计多层次练习,覆盖基础法则应用(1)、数形结合(2)、实际情境应用(3)及拓展思考(4)。旨在及时巩固所学知识(目标(1)(3)),训练解题速度和准确性,强化数轴工具的使用(目标(2)),并尝试解决简单实际问题(目标(3))。通过练习反馈,帮助教师了解学情,学生查漏补缺。
(七)归纳总结
· 有理数大小比较法则表:
比较对象类型
比较法则或方法
正数 vs 0
正数 > 0
负数 vs 0
负数 < 0
正数 vs 负数
正数 > 负数
负数 vs 负数
1. 求绝对值; 2. 比较绝对值大小; 3. 绝对值大的数反而小
正数 vs 正数
同小学比较方法(直接比大小)
通用方法 (根本)
数轴上右边的点表示的数 > 左边的点表示的数
· 解题关键步骤:
9. 判类型。
9. 选法则。 (特别注意:两负数必走“求绝对值->比绝对值->反结论”三步)
9. 做比较/化简。 (遇多重符号、绝对值,先化简!)
9. (辅助)数轴验证。
(八)感受中考
1. (2023·湖南株洲) 下列四个数中,最小的数是 ( )
· A. -2 B. 0 C. D. 1
· 答案:A 解析: 负数 < 0 < 正数,且-2是唯一负数,故最小。知识点: 正>0>负。
1. (2023·江苏苏州) 在 -1, 0, , -2 这四个数中,最大的数是 ________。
· 答案: 解析: 正数()> 0 > 负数(-1, -2)。正数 最大。知识点: 正>0>负。
1. (2022·浙江杭州) 已知 , , 则 与 的大小关系是 ( )
· A. B. C. D. 无法比较
· 答案:C 解析: 化简: , 。 比较 -3 和 2: 负数 < 正数, 所以 。知识点: 多重符号、绝对值化简,正>负。
1. (2024·四川成都) 比较大小: ________ (填 >, < 或 =)。
· 答案:< 解析: 两负数比较。求绝对值: , 。 , 所以 。知识点: 两负数比较法则,异分母分数通分比较。
设计意图: 在学习完知识后加入中考真题练习,不仅可以帮助学生明确考试方向,熟悉考试题型,检验学习成果,提升应考能力,还可以提升学生的学习兴趣和动力。
(九)小结梳理
· 有理数大小比较知识点关系图:
核心概念
相互关系与应用
生活经验 (温度)
→ 抽象归纳出 基本法则 (正>0>负; 正>负) → 发现难点:负数比较
绝对值概念
← 关键作用:解决 负数比较 问题 (法则:绝对值大者反而小)
数轴
← 根本方法:右>左 → 验证所有法则的合理性,提供直观判断工具
解题步骤
整合应用:判类型 -> 选法则 (含负数三步走) -> 做比较/化简 -> (数轴验证)
(十)布置作业
· 必做题:
13. (课本习题1.3)比较大小:
· (1) 5 _____ -6 (答:>)
· (2) -3.5 _____ -3.6 (答:>, 两负, , 所以 -3.5 > -3.6)
· (3) _____ (答:<)
· (4) _____ (答:先化同分母: , 。 两负, , 所以 即 )
· (5) _____ (答:< , 负数 < 正数)
13. (课本习题1.3)把下列各数用“<”连接: -3.5, 2, 0, -1。
· 答: -3.5 < -1 < 0 < 2
五、教学反思
(课后填写)
学科网(北京)股份有限公司
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