2024年4月14日发(作者:20年北京中考数学试卷)
九年级下册数学教材分析
一、教材的系统
⒈本册内容结构
⑴ 本册内容分属几何、代数、统计与概率三个领域,具体牵涉到:几何:图形的
认识——直角三角形的边角关系、圆;
代数:函数——二次函数;统计与概率:对统计与概率的学习做一个总结、提升。
⑵ 不同内容之间的联系(逻辑框架与方法):直角三角形的边角关系与圆,在探索
图形性质的方法方面有一致性;其余部分基本上没有确定的逻辑与方法方面的密切联系。
本册总内容框架
第一章直角三角形的边角关系;第二章二次函数;第三章圆;第四章统计与概率。
第一章 直角三角形的边角关系内容:①从梯子的倾斜程度谈起②30°、45°、60°
角的三角函数值③三角函数的有关计算④船有触礁的危险吗? 回顾与思考
第二章 二次函数内容:①二次函数所描述的关系②结识抛物线③刹车距离与二次
函数④二次函数y = a x2 + b x + c的图像⑤用三种方式表示二次函数⑥何时获得最大利
润⑦最大面积是多少⑧二次函数与一元二次方程 回顾与思考
课题学习:拱桥设计。
第三章 圆内容:①车轮为什么做成圆形?②圆的对称性③圆周角和圆心角的关系
④确定圆的条件⑤直线与圆的位置关系⑥圆与圆的位置关系⑦弧长及扇形的面积⑧圆锥的
侧面积。回顾与思考。
课题学习:设计遮阳篷。
第四章 统计与概率内容:①50年的变化②哪种方式更合算③游戏公平吗。回顾
与思考
⒉ 本册内容与教材其他各册相关内容的联系
直角三角形的边角关系与三角形、相似在知识方面的联系;直角三角形的边角关系、圆
与三角形、四边形等在方法方面的联系;二次函数与一次函数、反比例函数在方法方面的联
系;统计与概率和各册的统计、概率内容在知识与方法方面的联系。
⒊ 各部分内容的设计要点
第一章: 内容处理的基本定位是:将直角三角形的边角关系作为解决问题的工具来处
理,基本内容是三角学,而不是三角函数;以正切作为研究边角关系的起源(正弦和余弦的
概念,则是在正切的基础上、利用直角三角形、让学生通过说理得到的);随后是引入计算器
处理有关三角的计算问题、和应用三角知识解决问题。
问题:在研究和学习直角三角形的三种边角关系时,教材先引入一个角的正切,而后给
出正弦和余弦,这样的安排出于怎样的考虑?
在日常生活中,刻画物体的倾斜程度、山的坡度等常常用到正切,对学生来讲用正切刻
画倾斜程度也是很直观的、易于接受的,因此,教材在本章一开始就从现实的问题出发,借
助于日常生活中常见的梯子,山坡等情景,提出相关的问题后,引导学生在解决问题的过程
中得出正切的概念,并结合具体的问题进行应用。在此基础上,运用类比的方法再引出正弦
和余弦的概念,使直角三角形的边角关系的研究自然展开。
P2、7:体现将直角三角形的边角关系作为解决问题的工具来处理的想法,说明了为什么
1
要研究三角学,而且以正切作为研究边角关系的起源。
整章内容均表现出知识与应用是密切相联系的。
问题 教材上称“锐角A的正弦、余弦和正切都是∠A的三角函数”,此处是从函数的
角度研究直角三角形的边角关系吗?
教材上虽然称正弦、余弦和正切为三角函数,但实际上并没有从函数的角度研究它们,
也就是说没有研究随着角的变化,其正切值的变化规律如何?而是研究当角一定时,相应的
边的比值是什么?那么,之所以又引入三角函数的名词,一方面可以与后面高中的学习相衔
接,同时也没有必要再用其他的称呼为之命名。因此教学中,教师应注意此处的要求,做到
心中有数。
第二章: 延续了一次函数的基本思路:模型——探究性质——应用——与一元二次方
程的联系;突出图像在二次函数学习过程中的独特作用。
研究函数性质的具体方法:从借助图像进行讨论开始,再逐步获得相应的代数结论,突
出对于函数数学特性的形象化感受。对于应用二次函数解决实际问题,则提倡多种方法结合。
P34:提供各种类型的背景,强调模型的意义;
问题 “用三种方式表示二次函数”的意义是什么?
有研究表明,函数的多种表示、各种表示之间的联系与转化是函数学习中的“重要思想”。
函数有四种表示形式:语言表示、表格表示、图象表示、代数式表示。其中后三种是数学的
形式。这四种表示形式各有其特点,它们从不同的侧面反映变量之间关系,文字的(或口头
的)、数值的、图象的和符号的,在用不同的表示形式表示同一关系时,它们之间应该是互
相联系的。如
y
=
x
,
y
的值应该在
x
=0处最小,它的图象应该在
x
轴以上且关于
y
轴对称等,
而语言表示向数学表示的转化,及从数学表示回到实际问题,就是数学建模。
关注了各种表示之间的联系与转化,也就关注了学生对函数关系的理解、对数学方法的
理解。
事实上,这一思想渗透在二次函数整章的内容中,如一般二次函数的作图,始终都在考
虑表达式与图象之间的联系、表达式的变化引起图象相应的什么变化等。一直在用分析、推
理的方法,而不只是简单的描点作图。
P38、P46:突出利用图像研究二次函数的做法;
P42、P56:在解决问题的过程中研究二次函数的相应特征;
问题 二次函数的应用题学生感到比较困难,能否换一些简单的题?
培养学生的数学应用意识,是新课程的重要目标之一,教材中选用范围更加广泛、内容
更加贴近实际的应用问题。很明显,新课程在放宽一些要求(如根式的计算)的同时,对应
用数学解决实际问题的要求有所提高。
勿庸质疑,解应用问题确实比较难,这由于应用问题往往没有良好的结构,即不是很
好定义的,需要很好地进行翻译。并且应用问题经常需要进行估算、有多个结果或结果不确
定等。
解决实际问题的过程,就是寻找实际问题和数学之间的一种联系的过程,或者说是建
2
2
立数学模型。由于普通语言结构的灵活性、表达的丰富性和包含在其中的意义的含糊性,使
得寻找与所叙述的实际问题相配的数学结构具有困难性。具体地说这些困难包括读题、理解
题意,把实际问题翻译为数学问题,求解的过程、对解的分析等多个方面,最主要的是“把
实际问题翻译为数学问题”这一步骤。因此解决实际问题往往比较难。这样,应用问题难度
在客观上有所提高。
二次函数的应用问题,一般是利用它有一个最值点,由于这一点,二次函数被广泛地用
来解决一些单变量的最优化问题,教材也安排了这样的应用问题。也就是说教材中的应用问
题是随着知识的线索而展开的,它的难度是与知识的特点相适应的。
P60、P63:采用不同的方法研究应用二次函数解决实际问题;
问题 不管是求精确解还是近似解,解一元二次方程都有很好的方法。利用二次函数
的图象求一元二次方程的近似解意义何在?
求一元方程的解,曾被认为是代数的主要内容。对于一个方程,我们希望能找到它的
一般解,像一元二次方程那样,有公式解。但遗憾的是,五次及五次以上的方程没有公式
解,并且尽管三次方程和四次方程有公式解,由于复杂,人们也不常用。这样,利用图象
法求方程的近似解就是一个很好的求解思路。近来,由于计算机的运算速度的增加和精确
性的提高,人们越来越多地使用方程的近似解。
利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解,最重要的不是获得解本身,重要的是
方法,是求解的思路,对方程解的理解——包括解的范围、解的精确度以及如何达到所要
求的精确度等,这些对于学生来说都是有价值的数学。
同时利用图象法求解,还可以使学生进一步理解一元二次方程和二次函数之间的关系。
P66、P67:换一个角度看待一元二次方程及其解,加深对相应内容的理解。
问题 在本章的“读一读”栏目中,有“假设在一个变化过程中有两个变量
x
和
y
,
如果对于
x
在某一范围的每一个确定的值,
y
都有唯一确定的值与它确定,那么就说
y
是
x
的函数,
x
叫做自变量”的函数定义,为什么教材不把这个定义写在正文当中?
这个定义与第3册的定义相比,多了“
y
的值唯一”的说法,为学生进一步学习函数,进行
铺垫。
没有放到正文当中,是因为教材试图在这一学段回避从形式上讨论:哪些
y
有唯一确定
的值,哪些
y
不是有唯一确定的值,这种讨论一般是制造一些不符合“唯一性”的“关系”,
从而在“函数”和“关系”之间进行区别。在本学段,对函数的学习我们强调函数的模型思
想,强调一个量是如何依据另一个量的,强调运用函数对变化趋势进行预测等。
教材这样处理,再次体现了“淡化形式、注重实质”的一贯设计思路。
第三章:基本定位;突出对圆的整体特征的认识;对于数学推理的要求高于对形式化证明的
3
要求。
问题 圆,小学就已经有所研究,而且课程标准对其要求有所变化,为什么将其单独成
章 并放置于整个初中几何学习的最后?
确实,圆的知识相对而言比较少,课程标准的要求也相对比较低,因此,将圆的有关知
识融合到其他各个章节的学习中,也未尝不可。但各有利弊。几何学习一般可以有两条主线,
一条是图形性质,一是图形性质的探索与研究方法,也就是说方法和知识两条主线。如果以
方法为主线,根据方法将有关知识整合到某些章节进行学习,学生对方法的感受可能比较丰
满,但对图形性质的研究可能是分散的,从而难以形成对图形的整体认识;而如果以图形为
主线,将圆单独成章,可以让学生对圆的有关知识及其研究方法有一个全貌的了解。各种处
理方式各有利弊,教科书可以有不同的选择,但应保持整个教科书的整体风格。
将圆作为初中几何学习的最后一章,和原来的大纲教材一样,主要是考虑到图形的简单
复杂的顺序,前面研究的图形都是直线形,而圆是曲线形,而且圆有关知识的研究可能很需
要借助直线形的有关知识。
问题 圆的教学定位如何?
圆作为几何内容的最后一章,其教学定位就不能仅仅是图形性质的再现,而是希望以图
形性质的研究为载体,对整个初中阶段图形性质的研究方法进行回顾与提升。
在前面的学习中,学生已经通过实践操作、简单推理和严格的论证等方式探索并证明了直
线形的有关性质,这里希望学生迁移前期的学习,继续经历探索与说理的过程(初中阶段,
课程标准对圆的有关知识没有提出严格的证明要求,因此这里只要求学生能探索出有关性
质,并确信所探索性质的正确性即可,不必要求严密的论证)。当然,教学中应关注圆的有
关性质探索方法的多样化,可以在直观观察的基础上进行测量、剪切等活动,从而归纳(猜
想)出有关性质,当然不能停留于归纳,归纳之后仍需要利用以前学习的图形性质进行简单
的说理;部分学生能直接分析图形的特征,特别是和已经研究过的直线形之间的内在联系,
借助几何论证获得有关结论,也是值得赞赏的;此外,教学中,应特别关注圆的特殊性(如
对称性),借助于这些特殊性进行性质探索。
问题 对称观点研究圆的性质的一些案例
圆十分“圆满”,它既是轴对称地图形,又是中心对称图形,更一般的,还是旋转对称
图形(绕圆心旋转任意角度都可以和原图形重合)。事实上,借助变换的有关知识,可以研
究初中阶段关于圆的几乎所有定理;而且借助几何变换,既降低了问题的难度,也提升了学
生对圆的理解水平。在这个方面,老师们可以进行大胆地探索:
4
借助几何变换研究圆有关性质的几个案例:
(1) 观察图1,由其轴对称性可以比较方便地探究垂径定理及其有关逆定理
A
B
O
A
O
B
AB
AB
O
O
(2) 观察图2,在直线的平移过程中,整个图形的轴对称性没有发生变化,而且对称
轴也保持不变。在画出其对称轴后,可以引导学生发现切线的性质(切线与过切点的直径垂
直)以及直线与圆位置关系的判别方法(比较圆心到直线的具体与半径的大小)。
(3) 固定圆O
1
,在平移圆O
2
的过程中,整个图形
O1
O1
是否仍然保持轴对称,其对称轴如何?通过这个问题的思
考,学生可以十分自然地得到连心线(连心线所在直线就
是对称轴),从而得到两圆位置关系的判别方法。
(4) 当然,利用圆的轴对称性,还可以帮助学生解决一些问题。
如图4,AB∥CD,图形是否轴对称,连接A、B、C、D四点,你能得到哪些结论?
如果学生得到了AC=BD,还可以研究其的逆问题:
如图5,AC=BD,图形是否是对称图形,连接A、B、C、D四点,你又能得到哪些结论?
当然,图5中弦AC、BD不交,如果它们相交,则成为图6的情形。这时是否仍有相同
的结论呢?
A
C
O
B
D
O1
O1
O1
A
C
O
图5
B
D
C
B
O
A
D
图4
图6
(5) 借助旋转、平移可以得到等弧所对的圆心角相等、等弦对等弧、等弧对等弦。
P88:对称性是圆的一个最为基本的特征,是重点研讨对象。P95、P96:本质上都是
对称(对等)性质的体现。
P100:更关注研究的方法;P109:体现了一个研究数学的过程。
P113与122:在探究问题的大思路方面有很明显的一致性,而且和圆周角与圆心角之
间的关系的研究也相似。
探索图形性质的方法多样化贯穿始终。
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