内容正文:
1.2.1 有理数的概念
教学目标与教学重难点
内容要求
一、四维核心素养
数学抽象:通过对整数、分数的分类与归纳,抽象出有理数的本质特征,形成有理数的概念,提升从具体实例到数学模型的抽象能力。逻辑推理:通过对有理数的分类讨论,经历 “观察 — 分类 — 归纳 — 概括” 的推理过程,培养有条理的思考与表达能力,发展合情推理与演绎推理素养。数学运算:在有理数的识别、分类及简单表示中,巩固数的运算基础,为后续有理数的加减乘除运算奠定概念前提,提升运算的准确性与规范性。数学建模:结合生活中的温度、海拔、收支等实例,将实际问题转化为有理数的数学问题,体会数学与生活的联系,建立用数学解决实际问题的模型意识。
二、重难点
重点:理解有理数的概念,掌握有理数的两种分类方法(按定义分类、按性质符号分类),能准确识别并对给定的数进行有理数分类。难点:理解 0 的特殊性(0 既不是正数也不是负数,是整数也是有理数),区分正有理数、负有理数与非正有理数、非负有理数的概念,避免在分类时出现重复或遗漏;同时理解分数与有限小数、无限循环小数的关系,明确无限不循环小数不属于有理数,突破概念的内涵与外延边界。
教学过程
(一)情境导入,激发兴趣
上课伊始,教师通过多媒体展示三组生活实例,引导学生观察并思考数的类型变化:
温度实例:某天北京的气温是零上 5℃,哈尔滨的气温是零下 10℃,如何用数表示这两个温度?
海拔实例:珠穆朗玛峰的海拔高度为 8848.86 米,吐鲁番盆地的海拔高度为 - 155 米,这里的 “-155” 表示什么意义?
收支实例:小明妈妈本月工资收入 5000 元,记作 + 5000 元,支出水电费 200 元,记作 - 200 元,收入和支出的数有什么不同?
学生自由发言后,教师总结:我们在小学学过的整数、分数,以及刚接触的负数,共同构成了一类新的数 —— 有理数,从而引出本节课课题《有理数的概念》。
(二)回顾旧知,铺垫新知
回顾小学数的分类:教师提问:“小学阶段我们学过哪些数?请举例说明。”学生回答:整数(如 0、1、2、3…)小数(如 0.5、1.25、3.14…)。教师补充:小学的小数中,有限小数和无限循环小数都可以化为分数,例如 0.333…,而无限不循环小数(如 π)不能化为分数,不属于我们本节课研究的范围。
引入负数,完善数系:教师引导:“在生活中,我们遇到了具有相反意义的量,比如零上与零下、收入与支出、上升与下降,为了表示这些量,我们引入了负数,如 - 5、-10、-155、-200 等。那么,负数属于哪一类数呢?”
(三)探究新知,形成概念
1. 有理数的定义
教师结合学生的回答,给出有理数的定义:整数和分数统称为有理数。
强调:“统称为” 表示有理数包含整数和分数两类,缺一不可。
举例辨析:判断下列数是否为有理数,并说明理由:
5(是,整数); -3(是,整数); 0.5(是,分数); π(不是,无限不循环小数,不能化为分数); 0.101001000…(不是,无限不循环小数)。
2. 有理数的分类(按定义分类)
教师引导学生根据定义,对有理数进行分类
重点强调 0 的特殊性:0 是整数,也是有理数,但 0 既不是正数也不是负数,是正数与负数的分界点。
小组讨论:“为什么有限小数和无限循环小数属于分数?”
学生代表发言后,教师总结:因为有限小数和无限循环小数都可以表示为两个整数的比(分母不为 0),符合分数的定义,因此属于分数,进而属于有理数。
3. 有理数的分类(按性质符号分类)
教师提问:“除了按定义分类,我们还可以根据数的性质符号(正、负、0)对有理数进行分类,大家尝试一下。”学生自主探究后,教师板书分类框架:
概念辨析:区分 “非负有理数” 和 “正有理数”、“非正有理数” 和 “负有理数”:
非负有理数:正有理数和 0(即 0、正整数、正分数);
非正有理数:负有理数和 0(即 0、负整数、负分数)。
易错点提醒:分类时要做到 “不重复、不遗漏”,例如不能把 0 归到正有理数或负有理数中,也不能遗漏 0 的分类。
(四)例题解析,巩固应用
例 1:
-5,3.14,0, +12,-0.6,π,2025,-100,
解析过程:
先判断每个数的类型:正整数是大于 0 的整数,负整数是小于 0 的整数,0 是单独的整数;正分数是大于 0 的分数(含有限小数、无限循环小数),负分数是小于 0 的分数;π 是无限不循环小数,不属于有理数,因此排除。
注意 0 的归属(整数、有理数,非正非负),避免遗漏或重复。
例 2:下列说法正确的是( )
A. 整数就是正整数和负整数B. 分数包括正分数、负分数和 0C. 有理数不是正数就是负数D. 非负有理数是正有理数和 0
解析:
A 选项错误,整数包括正整数、0 和负整数,遗漏了 0;
B 选项错误,0 是整数,不是分数,分数只有正分数和负分数;
C 选项错误,有理数包括正有理数、0 和负有理数,遗漏了 0;
D 选项正确,非负有理数即不是负数的有理数,包括正有理数和 0。
总结:解决有理数分类的选择题,关键是牢记有理数的两种分类方法,明确 0 的特殊性,逐一分析选项,排除错误答案。
(五)课堂小结,梳理知识
学生自主小结:“本节课我们学习了哪些知识?你有哪些收获?”学生发言后,教师补充完善:
有理数的定义:整数和分数统称为有理数;
有理数的两种分类方法:按定义分类(整数、分数),按性质符号分类(正有理数、0、负有理数);
0 的特殊性:0 是整数、有理数,非正非负,是正数与负数的分界;
分数的范围:有限小数和无限循环小数属于分数,无限不循环小数不属于有理数。
思想方法总结:本节课运用了 “分类讨论” 的数学思想,在对有理数进行分类时,要明确分类标准,做到不重复、不遗漏;同时运用 “抽象概括” 的思想,从具体实例中抽象出有理数的概念。
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