内容正文:
25.2.2 公式法(第1课时)
教学设计(2026—2027学年 人教版九年级数学上册)
课题名称
25.2.2 公式法(第1课时)
课型
新授课
教学资源
课件
教学
内容解析
内容:求根公式的推导及用公式法解一元二次方程
内容解析:《公式法》是在学生学习了直接开平方法和配方法解一元二次方程的基础上,推导一元二次方程的求根公式,并用公式法解一元二次方程。公式法是解一元二次方程的一般方法,它适用于所有一元二次方程,是初中代数中最重要的公式之一。通过配方法推导求根公式,体现了从特殊到一般的数学思想;通过根的判别式判断根的情况,渗透了分类讨论的数学思想。本节内容既是对配方法的深化,也为后续学习因式分解法、实际问题与一元二次方程奠定基础,起着承上启下的作用。
目标与
目标解析
单元整体目标
本章主要学习一元二次方程的概念、解法及其应用。一元二次方程是中学数学的核心内容之一,它在现实世界中有着广泛的应用。通过本章学习,学生应理解一元二次方程的概念,掌握配方法、公式法、因式分解法等解一元二次方程的方法,能根据方程的特征选择适当的解法;能利用一元二次方程解决实际问题,体会方程是刻画现实世界数量关系的有效数学模型。
对应课标要求:
①理解配方法,能用配方法、公式法、因式分解法(数字系数)解数字系数的一元二次方程;
②经历估计方程解的过程;
③能根据具体问题的实际意义,检验方程的解是否合理。
课时目标(核心素养导向)
1.【数学眼光】经历用配方法推导一元二次方程求根公式的过程,体会从特殊到一般的数学思想,发展抽象概括素养和推理能力,感受数学公式的简洁美与统一美。
2.【数学思维】理解求根公式和根的判别式,能运用求根公式解一元二次方程,提升运算能力和逻辑推理素养,养成严谨求实的科学态度。
3.【数学语言】能规范书写用公式法解一元二次方程的步骤,能清晰表达解题思路,发展数学表达与交流素养,体会公式法的程序化思想。
课时目标解析
达成目标1的标志:学生能跟随教师的引导,完整经历从 ax²+bx+c=0 出发,通过配方推导求根公式的全过程。
达成目标2的标志:学生能正确运用求根公式解2—3道一元二次方程,步骤规范,结果准确;能根据判别式的值判断方程根的情况。
达成目标3的标志:学生能口述用公式法解方程的步骤(化一般式→定系数→算判别式→代公式→写根),书写过程条理清晰。
学情分析
已有的知识、认知水平
从认知结构看,学生已经学习了直接开平方法和配方法解一元二次方程,掌握了配方法的基本步骤,具备了推导求根公式的知识基础。九年级学生具备一定的抽象思维能力和逻辑推理能力,能够进行含字母系数的代数变形。但学生在推导过程中容易出现以下困难:①配方时对一次项系数一半的平方处理不当;②根号下的式子变形容易出错;③确定a、b、c的符号时容易出错;④对判别式的意义理解不深刻。
困惑点或探索点
①求根公式是怎样推导出来的——理解配方法在一般式中的应用;
②为什么要讨论 b²−4ac 的符号——理解根的判别式的意义;
③用公式法解方程时怎样正确确定a、b、c的值——注意各项系数的符号。
教学
重难点
教学重点
求根公式的推导过程;用公式法解一元二次方程。
教学难点
求根公式的推导;根的判别式与根的情况的关系。
教学策略分析
(为什么学、学什么、怎么学)
为什么学:公式法是解一元二次方程的一般方法,适用于所有一元二次方程,是初中代数最重要的公式之一。掌握公式法,不仅能提高解方程的效率,也为后续学习二次函数、根与系数的关系等内容奠定基础。
学什么:求根公式的推导;求根公式的形式;根的判别式及其与根的情况的关系;用公式法解一元二次方程的步骤。
怎么学:采用“复习导入—探究推导—例题精讲—练习巩固—归纳总结”的教学方式。通过复习配方法引入,引导学生自主推导求根公式;通过例题精讲和变式练习,掌握公式法解方程的步骤;在探究过程中渗透分类讨论、从特殊到一般的数学思想。
教学过程
教学环节
学习任务设计
师生活动
评价要点
与设计意图
新知导入
(复习回顾)
【复习回顾】
问题1:用配方法解一元二次方程的步骤是什么?
①化为一般形式;②移项;③二次项系数化为1;
④配方(两边加一次项系数一半的平方);⑤开平方求解。
问题2:用配方法解方程 2x²−4x−1=0。
解:移项,得 2x²−4x=1;
【提出课题】
任何一个一元二次方程都可以写成一般形式 ax²+bx+c=0(a≠0)。能不能像配方法解具体方程那样,推导出一个通用的公式,直接代入求解呢?今天我们就来研究这个问题。
师:提出问题,引导学生回顾配方法。
生:回忆配方法的步骤,独立完成解方程。
师:点评学生的解题过程,强调配方的关键步骤。
师:追问——既然所有一元二次方程都可以写成 ax²+bx+c=0 的形式,能不能推导出一个通用公式?
生:思考、猜想,进入新课学习。
评价要点:设计意图:
学生能否准确回忆配方法的步骤;
能否正确完成配方法解方程。
通过复习配方法,为推导求根公式做好铺垫;通过提出问题,激发学生探究欲望,体会从特殊到一般的思想。
概念探究
(新知建构)
【探究1】推导求根公式
任何一元二次方程都可以写成一般形式:
ax²+bx+c=0(a≠0)
下面我们用配方法来解这个方程:
第一步:移项
ax²+bx = −c
第二步:二次项系数化为1
第三步:配方(两边加一次项系数一半的平方)
整理得:
第四步:开平方
∵ a≠0,∴ 4a²>0。当 b²−4ac≥0 时,两边开平方得:
第五步:求解
这就是一元二次方程的求根公式。
用求根公式解一元二次方程的方法叫做公式法。
【探究2】根的判别式
由上面的推导可知,一元二次方程 ax²+bx+c=0(a≠0)的根的情况由 b²−4ac 的符号决定。
我们把 b²−4ac 叫做一元二次方程根的判别式,通常用希腊字母 Δ 表示。
①当 Δ=b²−4ac > 0 时,方程有两个不相等的实数根;
②当 Δ=b²−4ac = 0 时,方程有两个相等的实数根;
③当 Δ=b²−4ac < 0 时,方程没有实数根。
【例1】用公式法解方程:2x²−x−1=0
解:
③ 代入求根公式:
④ 写出方程的根:
【方法总结】用公式法解一元二次方程的步骤:化一般式→定系数→算判别式→代公式→写根。
【例2】用公式法解方程:x²−2√2 x+2=0
解:
∴ x =
即 x₁ = x₂ = √2
【方法总结】当Δ=0时,方程有两个相等的实数根,注意要写成x₁=x₂=…的形式。
师:引导学生一起推导求根公式,每一步提问。
生:跟随教师引导,一步步完成配方推导。
师:强调配方的关键步骤和注意事项。
师:引导学生讨论判别式与根的情况的关系。
生:思考、讨论,归纳三种情况。
师:出示例1,示范用公式法解方程的步骤。
生:观察教师示范,记录解题步骤。
师:出示例2,让学生尝试独立完成。
生:独立完成,指名板演。
师:点评板演,强调规范书写。
评价要点:设计意图:
学生能否跟随推导求根公式;
能否说出判别式与根的情况的关系;
解题过程是否规范,结果是否准确。
通过推导求根公式,培养学生从特殊到一般的推理能力;
通过判别式的讨论,渗透分类讨论思想;
通过例题示范,规范解题步骤,培养良好的书写习惯。
课堂练习
(知识巩固)
【基础练习】
1. 用公式法解方程:x²−4x−7=0
【答案】
x =
2. 用公式法解方程:3x²−6x−2=0
【答案】
x =
【提升练习】
3. 不解方程,判断下列方程根的情况:
(1)2x²+3x−4=0; (2)16y²+9=24y; (3)5(x²+1)−7x=0。
【答案】
(1)a=2,b=3,c=−4
Δ=3²−4×2×(−4)=9+32=41>0,方程有两个不相等的实数根。
(2)化为一般式:16y²−24y+9=0
a=16,b=−24,c=9
Δ=(−24)²−4×16×9=576−576=0,方程有两个相等的实数根。
(3)化为一般式:5x²−7x+5=0
a=5,b=−7,c=5
Δ=(−7)²−4×5×5=49−100=−51<0,方程没有实数根。
师:布置练习,巡视指导。
生:独立完成基础练习,同桌互查。
师:指名学生口答第1、2题答案,点评易错点。
生:第3题独立完成,指名板演。
师:针对板演中的问题进行讲解,强调先化一般式再算判别式。
生:订正错误,反思解题过程。
评价要点:设计意图:
学生运算的准确率;
解题过程的规范性;
能否正确判断根的情况。
通过分层练习,由易到难,巩固公式法解方程的技能;
通过判断根的情况,深化对判别式的理解,培养分类讨论意识。
反思总结
(课堂小结)
【课堂小结】
1. 求根公式是什么?
(b²−4ac≥0)
2. 根的判别式是什么?它与根的情况有什么关系?
Δ=b²−4ac
Δ>0:两个不相等的实数根;
Δ=0:两个相等的实数根;
Δ<0:没有实数根。
3. 用公式法解一元二次方程的步骤是什么?
化一般式→定系数→算判别式→代公式→写根。
4. 本节课你学到了什么数学思想方法?
从特殊到一般的思想、分类讨论思想、程序化思想。
师:引导学生回顾本节课所学内容。
生:自主发言,总结收获与困惑。
师:归纳总结,强调重点和易错点。
生:整理笔记,提出疑问。
评价要点:设计意图:
学生能否系统梳理本节课知识;
能否说出求根公式和判别式的意义。
通过自主总结,培养学生归纳概括能力;
通过梳理知识脉络,形成完整的知识体系。
板书设计
25.2.2 公式法(第1课时)
一、求根公式:
(b²−4ac≥0,a≠0)
二、根的判别式:Δ=b²−4ac
Δ>0 → 两个不相等实根
Δ=0 → 两个相等实根
Δ<0 → 无实数根
三、解题步骤:
化一般式→定系数→算Δ→代公式→写根
四、例题示范:(略)
学科网(北京)股份有限公司
$