内容正文:
《2.2.1 有理数的乘法》教学设计
一、课标要求
表1 课程标准内容要求与解读分析
内容要求
依据《义务教育数学课程标准》对初中数学 “数与代数” 领域的要求,本节课需达成以下核心目标:
理解有理数乘法的意义,掌握有理数乘法法则,能熟练进行有理数的乘法运算(包括异号两数相乘、同号两数相乘及零乘任何数的情况)。
经历有理数乘法法则的探究过程,通过观察、猜想、验证、归纳等数学活动,发展合情推理与演绎推理能力,体会从具体到抽象、从特殊到一般的数学思想方法。
能运用有理数乘法解决简单的实际问题,感受数学与生活的联系,培养应用意识和运算能力。
在探究与运算过程中,培养严谨的数学思维习惯,感受数学的逻辑性和系统性,增强学习数学的自信心。
二、设计理念
本节课遵循 “以学生发展为本” 的核心理念,立足七年级学生的认知特点(处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡阶段,对直观、具象的内容接受度更高),采用 “情境导入 — 探究新知 — 巩固应用 — 总结提升” 的教学模式,具体设计思路如下:
生活化情境驱动:从学生熟悉的实际问题(如温度变化、路程计算)入手,创设具有启发性的情境,激发学生的学习兴趣和探究欲望,让学生在解决实际问题的过程中感受有理数乘法的必要性。
探究性学习为主:给予学生充足的自主探究、合作交流时间,引导学生通过观察具体实例、分析数量关系、猜想运算规律、验证归纳法则,主动建构有理数乘法的知识体系,避免被动接受式学习。
注重知识衔接与迁移:以小学阶段学过的正数乘法为基础,通过对比、延伸,突破 “负负得正” 这一难点,帮助学生建立新旧知识之间的联系,形成完整的知识网络。
三、教材分析
本节课选自人教版七年级上册第二章 “有理数的运算” 第二节 “有理数的乘法” 第一课时,是在学生已经学习了有理数的概念、数轴、相反数、绝对值以及有理数的加法和减法运算之后的重要内容。有理数的乘法是有理数运算体系的核心环节,它不仅是对正数乘法的延伸和拓展,更是后续学习有理数除法、乘方运算的基础,同时也为八年级学习整式乘法、分式运算等知识奠定了重要的运算基础。从数学思想层面来看,本节课通过对正数与正数、正数与负数、负数与负数相乘的分类探究,培养学生的分类讨论思想;通过数轴与实际情境的结合,渗透数形结合思想,对学生数学思维的发展具有重要意义。
四、教学目标与教学重难点
(1)理解有理数乘法的意义,掌握有理数乘法法则的内容,明确有理数乘法的符号法则和绝对值法则。
(2)能熟练进行有理数的乘法运算,包括两个有理数相乘、多个有理数相乘(初步接触),能准确确定积的符号和绝对值。
(3)能运用有理数乘法解决简单的实际问题,如路程计算、温度变化分析等,提高运算能力和应用意识。
教学重点:有理数乘法法则的理解和熟练运用,能准确进行有理数乘法运算(确定积的符号和绝对值)。
教学难点:“负负得正” 法则的推导过程和意义理解;运用有理数乘法解决实际问题时,准确建立数学模型。
五、教学过程
(一)情境导入,激发兴趣(5 分钟)
1. 回顾旧知,铺垫基础
同学们,我们之前已经学习了有理数的加法和减法运算,谁能回忆一下有理数加法的法则是什么?(提问 1-2 名学生)
同号两数相加,取相同的符号,并把绝对值相加;异号两数相加,取绝对值较大的符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值;互为相反数的两数相加得 0;一个数同 0 相加,仍得这个数。
非常好!那我们再来看一个小学阶段学过的乘法问题:小明每天跑步 5 千米,3 天一共跑了多少千米?怎么计算?
5×3=15(千米),表示 3 个 5 相加的和。
对,正数乘法的意义是求几个相同加数的和的简便运算。那如果我们把这个问题中的正数换成负数,该怎么计算呢?比如小明每天跑步 - 5 千米(表示反向跑步 5 千米),3 天一共跑了多少千米?这就涉及到我们今天要学习的内容 —— 有理数的乘法。(板书课题:有理数的乘法)
2. 创设情境,引入新知
我们再来看一个生活中的例子:温度计的读数变化。一只温度计,每小时上升 3℃,那么 2 小时后它的读数变化了多少?(规定上升为正,下降为负)
3×2=6(℃),变化了 + 6℃。
非常好!那如果每小时下降 3℃,2 小时后读数变化了多少呢?下降 3℃可以表示为 - 3℃,那这个问题该怎么列式计算?变化量是多少?
(-3)×2,变化了 - 6℃。
为什么是 - 6℃呢?我们可以理解为 2 个 - 3 相加,即(-3)+(-3)=-6,所以(-3)×2=-6。那如果每小时上升 3℃,2 小时前的读数变化了多少?上升为正,“2 小时前” 可以表示为 - 2,列式就是 3×(-2),大家想一想结果是多少?
应该是 - 6℃,因为 2 小时前和 2 小时后是相反的方向,所以结果也是相反的。
很有道理!那如果每小时下降 3℃,2 小时前的读数变化了多少?列式为(-3)×(-2),这个结果又该是多少呢?今天我们就通过探究来解决这个问题,找出有理数乘法的运算法则。
(二)探究新知,建构法则(15 分钟)
1. 探究一:正数 × 正数,正数 × 负数,负数 × 正数的乘法规律
我们先整理一下刚才的例子,大家一起来完成下面的表格:
观察表格中的前三个算式,大家发现了什么规律?先看符号,再看绝对值。
生 1:符号方面,正数乘正数得正数,负数乘正数得负数,正数乘负数得负数。
生 2:绝对值方面,不管符号如何,积的绝对值都是两个因数绝对值的乘积。
非常棒!那我们再验证几个例子:
(1)5×4=? 符号:正 × 正 = 正,绝对值:5×4=20,结果 = 20
(2)(-5)×4=? 符号:负 × 正 = 负,绝对值:5×4=20,结果 =-20
(3)5×(-4)=? 符号:正 × 负 = 负,绝对值:5×4=20,结果 =-20
大家验证一下,这些结果和我们小学学过的加法运算是否一致?比如(-5)×4 可以表示 4 个 - 5 相加,即(-5)+(-5)+(-5)+(-5)=-20,确实符合。那由此我们可以得出:正数乘正数、正数乘负数、负数乘正数的乘法规律是 —— 符号:异号得负,同号得正(正数与正数同号);绝对值:积的绝对值等于两个因数绝对值的积。
2. 探究二:负数 × 负数的乘法规律(突破难点)
现在我们回到表格中的最后一个算式:(-3)×(-2)=? 我们已经知道绝对值是 3×2=6,关键是确定符号。大家结合生活情境想一想,每小时下降 3℃(-3℃),2 小时前(-2 小时)的读数变化和 2 小时后的变化有什么关系?
我们可以用数轴来帮助理解。规定现在的时间为 0 点,向右为正方向(未来时间),向左为负方向(过去时间);温度计的初始读数为 0℃,向上为正方向(温度上升),向下为负方向(温度下降)。
每小时上升 3℃(+3),2 小时后(+2):从 0 点出发,向右走 2 个单位,每个单位向上 3℃,最终位置是 + 6℃,即 3×2=6。
每小时下降 3℃(-3),2 小时后(+2):从 0 点出发,向右走 2 个单位,每个单位向下 3℃,最终位置是 - 6℃,即(-3)×2=-6。
每小时上升 3℃(+3),2 小时前(-2):从 0 点出发,向左走 2 个单位,每个单位向上 3℃,最终位置是 - 6℃,即 3×(-2)=-6。
每小时下降 3℃(-3),2 小时前(-2):从 0 点出发,向左走 2 个单位,每个单位向下 3℃,最终位置是 + 6℃,即(-3)×(-2)=6。
通过数轴的直观演示,我们可以发现(-3)×(-2)=6。再验证一个例子:(-5)×(-4)=? 大家结合加法想一想,(-5)×(-4)表示的是 “-4 个 - 5 相加”,而 “-4 个 - 5 相加” 等价于 “4 个 5 相加”(因为负负得正),即 5+5+5+5=20,所以(-5)×(-4)=20。
那我们再总结负数乘负数的规律:符号:负 × 负 = 正;绝对值:积的绝对值等于两个因数绝对值的积。
3. 探究三:任何数与 0 相乘的规律
大家再思考一个问题:0×5=? 5×0=? (-3)×0=? 0×(-4)=?
0×5 表示 5 个 0 相加,结果是 0;5×0 表示 0 个 5 相加,结果也是 0;(-3)×0 表示 0 个 - 3 相加,结果是 0;0×(-4)同理也是 0。
非常对!由此我们可以得出:任何数与 0 相乘,都得 0。
4. 归纳总结,形成法则
现在我们把刚才探究的所有情况综合起来,归纳出有理数乘法的法则:
有理数乘法法则:两数相乘,同号得正,异号得负,并把绝对值相乘;任何数与 0 相乘,都得 0。
大家齐读一遍法则,注意关键词:“同号得正,异号得负”“绝对值相乘”“任何数与 0 相乘得 0”。我们可以把法则分为两步:第一步,确定积的符号;第二步,计算积的绝对值。大家在运算时一定要先确定符号,再计算绝对值,避免出错。
(三)例题讲解,巩固法则(10 分钟)
1. 基础例题(规范格式,强调步骤)
例 1:计算下列各题:
(1)(-3)×9 (2)0×(-7)
我们按照 “先定符号,再算绝对值” 的步骤来解题,请大家跟着老师一起做。
(1)(-3)×9
解:因为异号两数相乘得负,绝对值相乘为 3×9=27,所以(-3)×9=-27。
(2)0×(-7)
解:任何数与 0 相乘得 0,所以 0×(-7)=0。
2. 变式例题(含有绝对值的乘法)
例 2:计算:| -3 | ×(-4) (-2)×| -5 |
这道题中含有绝对值,我们应该先算绝对值,再按照有理数乘法法则计算。
(1)| -3 | ×(-4)
解:先算绝对值,| -3 | =3,再计算 3×(-4),异号得负,绝对值相乘 3×4=12,所以结果为 - 12。
(2)(-2)×| -5 |
解:先算绝对值,| -5 | =5,再计算(-2)×5,异号得负,绝对值相乘 2×5=10,所以结果为 - 10。
(四)分层练习,巩固提升(10 分钟)
现在我们进行分层练习,分为基础层、提高层和拓展层,大家可以根据自己的情况选择完成,基础层是必做题,提高层和拓展层是选做题。
1. 基础层(必做):巩固法则,熟练运算
计算下列各题:
(1)(-4)×5 (2)(-7)×(-3) (3)0×(-2.5)
(学生独立完成,教师巡视,对基础薄弱的学生进行个别指导,然后集体订正答案,强调解题步骤)
2. 提高层(选做):结合实际,应用拓展
(1)一只小虫沿数轴爬行,它从原点出发,先向右爬行 3 个单位长度,再向左爬行 5 个单位长度,最后向右爬行 2 个单位长度,求小虫最终的位置对应的数(用乘法表示过程并计算)。
(2)某商店一天的利润为 - 200 元(亏损 200 元),那么 3 天的总利润是多少元?如果是 - 3 天(表示 3 天前),总利润又该如何理解?
(学生完成后,教师请 2-3 名学生分享解题思路,重点讲解如何将实际问题转化为数学问题,强调符号的实际意义)
3. 拓展层(选做):深化思维,挑战难点
(1)若 ab>0,a+b<0,求 a、b 的符号;
(2)计算:(-1)×(-2)×(-3)×(-4)×(-5),观察多个负数相乘时积的符号规律。
(教师引导学有余力的学生完成,然后总结多个有理数相乘的符号规律:几个不等于 0 的数相乘,积的符号由负因数的个数决定,当负因数有奇数个时,积为负;当负因数有偶数个时,积为正;几个数相乘,只要有一个因数为 0,积就为 0)
(五)课堂总结,梳理知识(3 分钟)
今天我们学习了有理数的乘法,大家一起来回顾一下本节课的主要内容:
有理数乘法法则是什么?(学生齐答:两数相乘,同号得正,异号得负,并把绝对值相乘;任何数与 0 相乘,都得 0)
计算有理数乘法的步骤是什么?(先定符号,再算绝对值)
我们用到了哪些数学思想方法?(分类讨论、数形结合、归纳推理)
还有哪些需要注意的地方?(注意符号判断,避免遗漏 0 的情况,多个负数相乘时关注负因数的个数)
有理数乘法是后续学习的基础,大家一定要熟练掌握法则,多做练习,避免出错。
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