内容正文:
人教版七年级上册数学 · 第一章 有理数
1.1 正数和负数 导学案
【学习目标】
1. 知识与技能
理解正数、负数的概念,能正确识别正数和负数,掌握"+"号和"-"号的读法与写法。
理解0的特殊地位:既不是正数,也不是负数,是正数与负数的分界。
能用正数和负数表示具有相反意义的量,能根据实际问题确定正负基准。
2. 过程与方法
经历从生活实例中抽象出正负数概念的过程,体会数学建模思想。
通过分类、归纳等活动,发展抽象概括能力和符号意识。
3. 情感态度与价值观
感受数学与生活的密切联系,体会引入负数的必要性和优越性。
培养用数学眼光观察世界的习惯,增强学习数学的信心。
【学习重点与难点】
学习重点:
正数、负数的概念;用正数和负数表示相反意义的量。
学习难点:
理解0的特殊地位;正确判断"具有相反意义的量";理解"-a不一定是负数"。
一、课前预习
(一)知识链接
【回忆小学知识】请独立完成下列题目,唤醒旧知。
1. 我们以前学过的数有哪些?(请写出三种不同类型)
答:______、______、______。
答案:自然数(如0, 1, 2…)、分数(如1/2, 3/4)、小数(如0.5, 3.14)。
2. 在温度计上,0℃以上的温度读作______,0℃以下的温度读作______。
答:______、______。
答案:零上…摄氏度;零下…摄氏度。
3. 如果向东走5米记为"+5米",那么向西走3米应记为______。
答:______。
答案:"-3米"。
4. 收入100元记为"+100元",那么支出50元记为______。
答:______。
答案:"-50元"。
(二)新课预读
【温馨提示】阅读教材P2 ~ P6,完成下列填空。
(1)正数:______的数叫做正数。正数前面的"+"号通常可以______。
答案:大于0;省略不写。
(2)负数:在正数前面加上"-"号的数叫做______。"-"号______省略。
答案:负数;不能(不可省略)。
(3)0既不是______,也不是______。0是正数与负数的______。
答案:正数;负数;分界点(分界线)。
(4)用正数和负数可以表示具有______的量。
答案:相反意义。
(5)判断相反意义的量需要两个条件:①______;②______。
答案:意义相反;同类的数量。
(三)预习检测
【自我检测】判断下列说法是否正确,说说你的理由。
( )1. 0是正数。
答案:错误。0既不是正数,也不是负数。
( )2. -5是负数。
答案:正确。-5 < 0,是负数。
( )3. 正数前面的"+"号可以省略。
答案:正确。如 +3 可以写成 3。
( )4. 一个数不是正数就是负数。
答案:错误。0既不是正数也不是负数,它是正数和负数的分界。
( )5. 带有"-"号的数一定是负数。
答案:错误。如 -a,当 a 本身为负数时,-a 为正数。
二、课中探究
第一课时 正数与负数的概念
◆ 活动一:情境导入
情境1:天气预报显示,北京冬季某日最高气温零上5℃,最低气温零下3℃。如何用数记录?
情境2:银行账户中,存入200元,取出100元。如何用数记录?
情境3:珠穆朗玛峰高出海平面8848.86米,吐鲁番盆地低于海平面155米。如何用数记录?
【问题1】以上情境中的数据有什么共同特点?为什么仅用小学学过的数不够用了?
答:
共同特点:每组数据都涉及一对意义完全相反的量(零上/零下、存入/取出、高出/低于)。仅用小学学过的自然数和分数,无法同时区分这两种相反的状态。为了准确地记录和表达,我们需要引入一种新的数——负数。
例如:零上5℃记作 +5℃,零下3℃记作 -3℃;高出海平面8848.86米记作 +8848.86米,低于海平面155米记作 -155米。
◆ 活动二:正数概念
【问题2】什么叫做正数?请举例说明。
答:
大于0的数叫做正数。
示例:3、+5、0.5、+1.8、1/2、15% 都是正数。
说明:正数前面的"+"号(正号)通常可以省略不写。如 +3 和 3 表示同一个正数。但读数时,"+3"读作"正三"。
正数 > 0 记作:3 或 +3("+"可省略)
◆ 活动三:负数概念
【问题3】什么叫做负数?"-"号能否省略?
答:
在正数前面加上"-"号(负号)的数叫做负数。
示例:-3、-5、-0.7、-3/4 都是负数。
关键点:负数的"-"号绝对不能省略。如果省略了"-"号,-3 就变成了 3,意义完全相反。
读法:"-3"读作"负三","-0.5"读作"负零点五"。
负数 < 0 记作:-3("-"不可省略)
◆ 活动四:0的特殊地位
【问题4】0是正数还是负数?请举例说明0在实际生活中的"基准"作用。
答:
0既不是正数,也不是负数。0是正数与负数的分界点。
0的三种常见含义:
① 表示"没有":教室里有0个人,即没有人。
② 表示"基准/分界":0℃是零上温度和零下温度的分界;海拔0米即海平面。
③ 表示"标准":以标准体重为0,超出记为正,不足记为负。
【辨析】"一个数不是正数就是负数"这种说法对吗?
答:不对。0既不是正数也不是负数,它是正数和负数的分界。因此一个数可能是正数、负数或0三种情况。
◆ 活动五:易错辨析
【问题5】判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1) 带"+"号的数一定是正数。
答:错误。当 a 本身是负数时,+a 仍是负数。例如 a = -2 时,+a = -2。
(2) 带"-"号的数一定是负数。
答:错误。当 a 本身是负数时,-a 是正数。例如 a = -3 时,-a = 3(正数)。
(3) -0是负数。
答:错误。-0 = 0,0既不是正数也不是负数。
【核心结论】判断一个数是否为正/负,关键看它的实际数值是大于0还是小于0,不能只看有没有符号。
正数 > 0 > 负数
第二课时 用正负数表示相反意义的量
◆ 活动一:理解相反意义的量
【问题1】什么是"具有相反意义的量"?判断时需要满足什么条件?
答:
生活中存在大量具有相反意义的量,如:零上/零下、收入/支出、上升/下降、向东/向西、盈利/亏损。
判断两个量是否为"相反意义的量",必须同时满足两个条件:
① 意义相反(如"收入"与"支出"意义对立);
② 必须是同类的数量(如都是金额、都是温度、都是长度)。
【反例】"向东走5米"和"收入3元"不是相反意义的量,因为一个是路程,一个是金额,不是同类量。
◆ 活动二:表示方法
【问题2】如何用正负数表示相反意义的量?
答:
在同一个问题中,先人为规定其中一种意义的量为正,那么另一种意义相反的量就记为负。
习惯约定(非绝对):
上升、收入、零上、向东、盈利 → 记为正数
下降、支出、零下、向西、亏损 → 记为负数
【核心原则】先定基准,再分正负。基准的选法不同,表示结果也不同。
◆ 活动三:常见对应关系
【记忆卡片】以下为常见情境的正负号规定:
温度:零上 → 正数,零下 → 负数
例:零上5℃ → +5℃;零下3℃ → -3℃
收支:收入 → 正数,支出 → 负数
例:收入200元 → +200;支出80元 → -80
高度:高于海平面 → 正数,低于海平面 → 负数
例:珠峰 → +8848.86m;吐鲁番 → -155m
方向:向东(右) → 正数,向西(左) → 负数
例:东30m → +30m;西20m → -20m
经营:盈利 → 正数,亏损 → 负数
例:盈利1万 → +1万;亏损3千 → -3千
变化:增加(上升) → 正数,减少(下降) → 负数
例:增2kg → +2kg;降5℃ → -5℃
◆ 活动四:典例精讲
【例题1】如果规定向东为正,向西为负,那么:
(1) 向东走50米记作______;(2) 向西走30米记作______。
解:(1) +50米;(2) -30米。
【例题2】某仓库规定运进货物记为正,运出货物记为负。一天中,运进25吨记为______,运出18吨记为______。
解:+25吨;-18吨。
【例题3】如果体重增长-2千克,实际含义是什么?
解:"增长-2千克"中,负号表示与"增长"相反的意义,即实际是体重减少了2千克。
【方法总结】正号表示与规定方向一致,负号表示与规定方向相反。
"上升-5米" = "下降5米"
"增长-3%" = "减少3%"
"前进-10米" = "后退10米"
◆ 活动五:概念拓展
【问题4】什么是"非负数"和"非正数"?
答:
非负数 = 正数 + 0(即大于或等于0的数)。
非正数 = 负数 + 0(即小于或等于0的数)。
非负数 ≥ 0 非正数 ≤ 0
【问题5】判断下列语句是否正确:
(1) 正整数和0统称自然数。
答:正确。自然数包括0和所有正整数(0, 1, 2, 3, …)。
(2) 整数包括正整数、0和负整数。
答:正确。引入负数后,整数范围扩大为负整数、0、正整数。
(3) -a一定是负数。
答:错误。当 a 是负数时,-a 是正数。例如 a = -5,-a = 5。
三、课堂巩固
(一)基础过关
1. 下列各数中,哪些是正数?哪些是负数?
-7,+0.5,0,3.14,-1/3,12,-2024,+8
正数:____________________
负数:____________________
答案:正数:+0.5,3.14,12,+8
负数:-7,-1/3,-2024
2. 判断正误(正确的打"√",错误的打"×"):
(1) 0是正数。( )
(2) -a一定是负数。( )
(3) 正数都比0大。( )
(4) 负数都比正数小。( )
(5) 没有最小的负数。( )
答案:(1) × (2) × (3) √ (4) √ (5) √
3. 用正负数表示下列量:
(1) 收入3000元记作+3000元,支出800元记作______;
(2) 水位上升0.6米记作+0.6m,下降0.3米记作______;
(3) 向东走15米记作+15m,向西走9米记作______;
(4) 高出海平面200米记作+200m,低于海平面50米记作______。
答案:(1) -800元 (2) -0.3m (3) -9m (4) -50m
4. 如果向北走记为正,那么:
(1) 向北走40米记作______;
(2) 向南走25米记作______;
(3) "走-60米"的实际意义是______。
答案:(1) +40米 (2) -25米 (3) 向南走60米
(二)能力提升
1. 下列各组量中,属于相反意义的量的是( )
A. 身高增加2cm与体重减少2kg
B. 盈利50元与亏损30元
C. 向东走5米与向北走5米
D. 节约3升水与支出3元
答案:B(盈利与亏损是同类量且意义相反)
2. 某工厂零件标准直径为10cm,规定超出标准记为正,不足记为负。
(1) 一件零件直径9.8cm,应记作______;
(2) 直径10.05cm,应记作______。
答案:(1) -0.2cm(少了0.2cm) (2) +0.05cm(多了0.05cm)
3. 某地气温:早晨-3℃,中午上升8℃,夜晚又下降10℃。夜晚气温是多少?
解:中午:-3 + 8 = 5℃
夜晚:5 - 10 = -5℃
答:夜晚气温为-5℃。
4. 若规定向右移动为正,一个物体先移动+6m,再移动-10m,此时物体在初始位置的哪个方向?距离多远?
解:6 + (-10) = -4(m)
答:在初始位置左侧(向西),距离4米。
5. 用正数和负数表示下列情境(自选基准):
(1) 班级月考以平均分为基准,小明高5分,小红低3分;
(2) 水位以警戒线为基准,超出记为正,低0.3m记为多少?
答案:(1) 小明+5分,小红-3分 (2) -0.3m
四、拓展延伸
(一)综合应用
◆ 话题一:正负与大小比较
【问题1】比较下列数的大小,并按从小到大的顺序排列:
-3,0,+2,-1,+5,-4
答:-4 < -3 < -1 < 0 < +2 < +5
方法:在数轴上,左边的数小于右边的数。负数 < 0 < 正数;两个负数中,绝对值大的反而小。
◆ 话题二:基准的选择
【问题2】某次数学竞赛以60分为基准,超过的部分记为正。小明得75分,小华得52分,如何记录?
答:小明:75 - 60 = +15(分);小华:52 - 60 = -8(分)。
说明:基准不一定是0。选择不同的基准,正负数的表示就不同,但表达的实际情况一致。
◆ 话题三:连续变化
【问题3】某水库标准水位为0米,一周水位变化记录如下(单位:米):
+0.4,-0.2,+0.1,-0.5,+0.3,-0.1,0
(1) 哪一天水位最高?哪一天最低?
(2) 最高水位与最低水位相差多少米?
答:(1) +0.4最大 → 第一天水位最高(0.4m);-0.5最小 → 第四天水位最低(-0.5m)。
(2) 相差:0.4 - (-0.5) = 0.9(米)。
◆ 话题四:生活链接
【问题4】足球比赛中,进球记为正,失球记为负。某队上半场进2球失1球,下半场进1球失3球。
(1) 用正负数记录该队每半场进球情况。
(2) 该队全场合计净胜球几个?
答:(1) 上半场:+2,-1;下半场:+1,-3。
(2) 进球合计:(+2) + (+1) = +3(进3球);失球合计:(-1) + (-3) = -4(失4球)。
净胜球:+3 + (-4) = -1(即净负1球)。
(二)数学文化
【你知道吗?】
中国古代数学著作《九章算术》中注有"今算得失相反,要令正负以名之",意思是:如果两个数意义相反,就分别叫做正数和负数。这是世界上最早明确记载正负数概念和运算法则的文献之一,比欧洲早了一千多年!
古代用红色算筹表示正数,黑色算筹表示负数。印度数学家婆罗摩笈多(Brahmagupta)在7世纪也独立研究了负数。欧洲直到16世纪才逐渐接受负数的概念。
法国数学家笛卡尔(Descartes)最先使用"-"号表示负数,并引入数轴来直观地理解正数、负数和0的关系。今天我们所用的正负数记法,就是他留给我们的宝贵遗产。
五、课后检测
(一)选择题
1. 下列各数中,是负数的是( )
A. +3 B. 0 C. -1.5 D. 1/2
答案:C
2. 下列说法正确的是( )
A. 一个数不是正数就是负数
B. 0是正数
C. 0既不是正数也不是负数
D. -a一定是负数
答案:C
3. 如果气温零上5℃记作+5℃,那么气温零下4℃记作( )
A. +4℃ B. -4℃ C. +9℃ D. -9℃
答案:B
4. 下列各组量中,具有相反意义的是( )
A. 向东走5米和向西走3米
B. 身高增加2cm和体重减少2kg
C. 收入50元和向北走10米
D. 升高5℃和增加3米
答案:A
5. 如果向北走20米记作+20米,那么-15米表示( )
A. 向北走15米 B. 向南走15米 C. 向东走15米 D. 向西走15米
答案:B
6. 下列说法中正确的是( )
A. 正数前面的"+"号不能省略
B. 负数前面的"-"号可以省略
C. 非负数就是正数
D. 非正数包括负数和0
答案:D
(二)填空题
1. 如果盈余100元记作+100元,那么-80元表示______。
答案:亏损80元
2. 某山峰海拔高度为2150米,记作+2150米;某盆地低于海平面110米,记作______。
答案:-110米
3. 如果节约用水10吨记作+10吨,那么浪费用水6吨记作______。
答案:-6吨
4. 在数 -5,0,+3,-1.2,7,-1/2 中,正数有______个,负数有______个。
答案:正数2个(+3, 7);负数3个(-5, -1.2, -1/2)
(三)解答题
1. 把下列各数填入相应的集合内:
-3,+5,0,-2.7,+1/3,8,-0.5,2024
正数集合:{ }
负数集合:{ }
整数集合:{ }
答案:
正数集合:{+5, +1/3, 8, 2024}
负数集合:{-3, -2.7, -0.5}
整数集合:{-3, +5, 0, 8, 2024}
2. 某出租车一天运营记录如下(向东为正,单位:km):
+15,-8,+6,-12,+10,-5,+3
(1) 将最后一名乘客送到目的地时,出租车在出发点的哪个方向?距离多远?
(2) 若每千米耗油0.1升,这一天共耗油多少升?
解:(1) 15 - 8 + 6 - 12 + 10 - 5 + 3 = 9(km)
答:在出发点东侧9km处。
(2) 总路程 = |+15| + |-8| + |+6| + |-12| + |+10| + |-5| + |+3|
= 15 + 8 + 6 + 12 + 10 + 5 + 3 = 59(km)
耗油:59 × 0.1 = 5.9(升)
答:这一天共耗油5.9升。
3. 小红的妈妈开了一家小店,某周收支情况如下(收入为正,单位:元):
周一+200,周二-50,周三+150,周四-30,周五+300,周六-80,周日+100
(1) 哪天盈利最多?哪天亏损最多?
(2) 这一周总盈利多少元?
解:(1) 盈利最多:周五(+300元);亏损最多:周六(-80元)。
(2) 200 - 50 + 150 - 30 + 300 - 80 + 100 = 590(元)
答:这一周总盈利590元。
六、总结归纳
本课文脉梳理
【核心概念】
正数:大于0的数 → 记作 3 或 +3("+"可省)
负数:小于0的数 → 记作 -3("-"不可省)
0:既不是正数也不是负数 → 正负数的分界点
【核心应用】用正负数表示相反意义的量
步骤:① 确定基准(规定谁为"正")→ ② 相反意义记为"负"→ ③ 带上单位
常见相反量:零上↔零下 | 收入↔支出 | 上升↔下降 | 向东↔向西 | 盈利↔亏损
【易错提醒】
-a 不一定是负数(取决于 a 本身的符号)
0 既不是正数也不是负数
相反意义的量必须同类
"增长-3" = 减少3(负号表示相反)
正数 > 0 > 负数 非负数 ≥ 0 非正数 ≤ 0
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