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文档简介

初中数学七年级下册《多项式除以单项式》高效课堂教案(北师大版)

一、设计理念与理论依据

本课设计以《义务教育数学课程标准(2022年版)》的核心素养为导向,深度融合建构主义学习理论、社会文化理论以及“深度学习”教学理念。我们认为,数学学习不应是静态知识的传递,而是学生在已有认知基础上,通过主动探究、社会互动与意义协商,实现数学思维结构与问题解决能力的重构与发展。

核心理论支撑:

1.建构主义视角:学生从“单项式除以单项式”和“乘法分配律”的已有认知出发,通过类比、猜想、验证,主动建构“多项式除以单项式”的运算法则,实现知识的顺向迁移与意义生成。

2.社会文化理论(维果茨基):重视“最近发展区”的搭建。通过精心设计的问题链和阶梯性任务,在师生对话、生生合作中,将潜在的发展水平转化为现实的发展。教师作为“专家”和“促进者”,通过提问、示范、搭建“思维脚手架”,引导学生跨越认知障碍。

3.深度学习框架:超越对运算法则的机械记忆与模仿,致力于引导学生理解法则背后的算理(乘法与除法的互逆关系、分配律的代数本质),并能在真实、复杂甚至跨学科的情境中,批判性地应用知识解决新问题,实现概念的本质理解、方法的迁移创新和思维的高阶发展。

4.跨学科视野(STEM整合):将数学视为描述世界、解决问题的通用语言。在情境创设与问题设计中,自然融入物理学(如电路计算)、经济学(如成本均摊)、几何学(面积、体积计算)等元素,展现多项式运算的广泛应用价值,培养学生的综合素养与跨学科思维。

二、教学内容与学情分析

1.教学内容分析

本节课是北师大版初中数学七年级下册第一章“整式的乘除”的第四部分内容。从整章知识结构看,它是在学生学习了同底数幂的除法、单项式除以单项式以及多项式乘以单项式之后,对整式除法运算的进一步完善与闭合。它不仅是整式四则运算体系的关键一环,更是后续学习因式分解、分式运算、方程求解乃至函数表达式变形的坚实基础。其核心是将除法转化为乘法,并利用分配律进行运算,深刻体现了转化与化归的数学思想。

知识的内在逻辑:

1.生长点:单项式除法法则(a^m÷a^n=a^(m-n)

,系数相除)与乘法分配律a(b+c)=ab+ac

2.新核心:多项式除以单项式法则(a+b+c)÷m=a÷m+b÷m+c÷m

(m≠0)。

3.发展点:为学习多项式除以多项式(长除法)提供思想和方法准备,为分式约分化简提供直接工具。

2.学情分析

1.认知基础:七年级学生已熟练掌握有理数四则运算、整数指数幂的运算性质,初步建立了代数式概念,学习了合并同类项、整式的加减、幂的运算、整式的乘法(单项式乘单项式/多项式、多项式乘多项式)以及单项式除以单项式。他们具备一定的符号运算能力和从具体到抽象的思维能力。

2.可能遇到的障碍:

1.3.心理障碍:对“除法分配律”存在误解,容易与乘法分配律混淆,产生(a+b)÷c=a÷c+b÷c

是否成立的疑虑。

2.4.认知障碍:在具体运算中,容易出现以下错误:①忽略符号,尤其是负号的处理;②漏除多项式的某一项;③系数、字母及其指数在相除时出现计算错误(与单项式除法法则混淆);④对运算结果是否需要整理(按字母降幂排列、合并同类项)不清晰。

3.5.思维障碍:停留在算法操作层面,对“为什么可以这样算”的算理理解不深,导致在复杂情境或变式问题中迁移应用困难。

6.发展空间(最近发展区):学生能够从“乘除互逆”和“乘法分配律”的角度,通过具体例子自主探究并理解法则的合理性;能够将法则流畅应用于计算;能够在实际问题中识别并建立多项式除以单项式的模型,并解释结果的现实意义。

三、教学目标

基于以上分析,确立以下三维教学目标:

1.知识与技能

1.理解多项式除以单项式的运算法则及其算理(转化思想、分配律)。

2.能准确、熟练地运用法则进行多项式除以单项式的运算。

3.能对运算结果进行规范化整理。

2.过程与方法

1.经历“观察特例—猜想规律—验证归纳—抽象概括”的法则探索过程,发展合情推理与演绎推理能力。

2.通过对比分析、错例辨析,提升运算的准确性和严谨性。

3.在解决实际问题和跨学科问题的过程中,体会数学建模的思想,提升应用意识。

3.情感、态度与价值观

1.在探究活动中获得成功的体验,增强学习数学的自信心。

2.体会数学知识之间的内在联系(乘除互逆、数式通性)与统一美、简洁美。

3.通过感受数学在科技、经济等领域的广泛应用,激发学习兴趣和科学探究精神。

4.在小组合作中培养倾听、表达、协作的意识和能力。

四、教学重难点

1.教学重点:多项式除以单项式的运算法则的理解与正确应用。

2.教学难点:

1.3.理解算理:从算理层面理解法则的由来(除法转化为乘法,再利用乘法分配律)。

2.4.应用中的易错点:商的符号确定、各项分别相除时的完整性、运算结果的规范化表达。

3.5.法则的灵活迁移:在隐含运算(如括号处理)、逆向问题及综合问题中的应用。

五、教学准备

1.教师准备:

1.2.多媒体课件(包含动画演示法则推导过程、生活与跨学科情境素材、阶梯式例题与练习、思维导图小结)。

2.3.设计并印制“探究学习任务单”(含探究问题、猜想记录、验证计算区)。

3.4.准备实物教具或模型(如用于面积问题讲解的拼接纸板)。

4.5.预设课堂生成性问题及应对策略。

6.学生准备:

1.7.复习单项式除以单项式的法则、乘法分配律。

2.8.预习课本相关内容,并尝试思考一两个生活中的除法问题。

3.9.学习小组(4-6人异质分组)。

六、教学过程设计

(一)创设情境,问题导学(预计时间:8分钟)

设计意图:从学生熟悉的现实世界和已有知识出发,创设认知冲突,激发探究欲望。问题设计体现数学与生活、与其他学科的关联,自然引出本课核心问题。

教学实施:

1.情境呈现(生活/几何):

1.2.课件展示:一块长方形农田,长为(6a²+9a)

米,宽为3a

米。若已知总面积和宽度,如何求长度?

2.3.学生活动:快速列出算式:长度=(6a²+9a)÷3a

3.4.教师提问:这是一个什么运算?(多项式除以单项式)我们已经会算单项式除以单项式,那么像(6a²+9a)÷3a

这样的式子该如何计算呢?你能利用已有的知识想办法解决它吗?

5.情境再现(物理/经济):

1.6.课件展示:一个简单并联电路,两条支路的电阻分别为R₁

和R₂

,已知总电阻R

满足1/R=1/R₁+1/R₂

。如果总电阻R=2xy

欧姆,其中一条支路电阻R₁=x

欧姆,求另一条支路电阻R₂

2.7.引导列式:由公式得1/R₂=1/R-1/R₁=1/(2xy)-1/x

。通分后得到1/R₂=(1-2y)/(2xy)

,因此R₂=2xy/(1-2y)

。提问:如果我们现在想计算R₂

,本质上需要处理2xy÷(1-2y)

,这又是一个什么运算?(一个单项式除以一个多项式)这和我们今天要学的形式正好相反,但它提醒我们,整式的除法在科学计算中无处不在。今天我们先把基础的“多项式除以单项式”掌握牢固。

8.知识回溯,搭建桥梁:

1.9.教师提问:回忆一下,我们是如何计算单项式除以单项式的?依据是什么?

2.10.学生回答:系数相除,同底数幂相减,其余字母连同指数直接作为商的一部分。依据是幂的运算性质和除法意义。

3.11.教师追问:还记得乘法分配律吗?用字母怎样表示?它在除法中可能成立吗?即(a+b)÷c=a÷c+b÷c

成立吗?请举例说明(如用数字:(6+9)÷3=15÷3=5

,而6÷3+9÷3=2+3=5

)。

4.12.引导发现:在数字运算中,除法对加法满足分配律(当除数是单项时)。那么在代数式中,对于多项式除以单项式,是否也存在类似的规律呢?让我们一起来探究。

(二)合作探究,建构新知(预计时间:15分钟)

设计意图:这是本节课的核心环节。让学生亲历知识的发生过程,通过小组合作、从特殊到一般、从具体到抽象的探索,自主发现法则,并深刻理解其算理。教师角色转变为组织者、引导者和促进者。

教学实施:

1.任务驱动,自主猜想:

1.2.下发“探究学习任务单”。任务一:计算下列各式,并观察、思考商与被除式、除式之间的关系。

1.2.3.(6a³b+9a²b²)÷3ab

2.3.4.(12x⁴-8x³+4x²)÷(-4x²)

3.4.5.(ad+bd)÷d

(先思考,再假设d为具体数字验证)

5.6.学生活动:独立计算或小范围讨论。教师巡视,关注学生的不同方法(有的可能直接做除法,有的可能逆用乘法:找(?)×3ab=6a³b+9a²b²

)。

6.7.方法引导:鼓励学生尝试多种思路。重点引导“逆运算”思路:因为(2a²+3ab)×3ab=6a³b+9a²b²

,所以(6a³b+9a²b²)÷3ab=2a²+3ab

。这体现了乘除互逆的关系。

8.小组研讨,归纳规律:

1.9.小组讨论议题:

1.2.10.你是如何计算以上各题的?步骤是什么?

2.3.11.观察所得的商,它与原来的被除式(多项式)、除式(单项式)的各项之间有什么规律?

3.4.12.你能用文字语言描述这个计算规律吗?

4.5.13.你能尝试用字母式子把这个规律表示出来吗?

6.14.学生活动:小组内充分交流,记录员整理小组观点。教师深入各组,倾听讨论,捕捉有价值的生成(如学生可能表述为“每项分别除”),并对有困难的小组进行点拨(提示:类比数字除法分配律)。

15.全班分享,抽象法则:

1.16.邀请2-3个小组代表汇报他们的发现和猜想。

2.17.师生共同提炼:

1.3.18.步骤:先把多项式的每一项分别除以这个单项式,再把所得的商相加。

2.4.19.字母表示:(a+b+c)÷m=a÷m+b÷m+c÷m

(其中m≠0

)。

3.5.20.教师追问(深化算理):为什么可以这样做?其背后的数学原理是什么?

4.6.21.引导揭示算理:(a+b+c)÷m=(a+b+c)×(1/m)

(除法转化为乘以其倒数)。根据乘法分配律,(a+b+c)×(1/m)=a×(1/m)+b×(1/m)+c×(1/m)=a÷m+b÷m+c÷m

。动画演示这一转化过程,强化理解。

7.22.形成法则:师生共同用精炼的数学语言总结法则,并板书。

23.对比辨析,明确关键:

1.24.提问:多项式除以单项式的法则,与多项式乘以单项式的法则有什么联系和区别?(联系:都用到分配律;区别:运算不同,一个是逐项乘,一个是逐项除)。

2.25.强调注意事项(板书强调):

1.3.26.先确定商的符号(类比有理数除法)。

2.4.27.每一项都要除以单项式,不能漏项。

3.5.28.单项式除以单项式时,要遵循其运算法则(系数相除,同底数幂相减)。

4.6.29.结果通常按某个字母的降幂排列,并检查是否是最简形式(如有同类项需合并)。

(三)典例精析,深化理解(预计时间:12分钟)

设计意图:通过由浅入深、具有代表性的例题,教师示范规范的解题步骤和思维过程,帮助学生巩固法则,掌握运算技能,并初步渗透分类讨论、整体思想等高级思维。

教学实施:

例1:基础应用,规范书写

计算:(9x⁴-15x²+6x)÷3x

1.学生尝试:先让一位学生板演,其余在练习本上完成。

2.师生共析:

1.3.步骤化讲解:

1.2.4.写算式:原式=(9x⁴)÷(3x)+(-15x²)÷(3x)+(6x)÷(3x)

(体现“分别相除”)

2.3.5.逐项计算:=3x³+(-5x)+2

(系数、同底数幂分别运算)

3.4.6.写成代数和:=3x³-5x+2

5.7.强调规范:板书展示完整、规范的书写过程,强调步骤性和等号对齐。

6.8.提问:商的项数与被除式的项数有什么关系?(相同)最后一项6x÷3x=2

,为什么是2

而不是2x

?(同底数幂x¹÷x¹=x⁰=1

例2:符号处理与整体意识

计算:(-12a⁵b³c+8a⁴b³c²-6a³b²)÷(-4a³b²)

1.学生活动:独立完成,同桌互换检查。

2.重点剖析:

1.3.符号:除数是负数,商的符号如何?(先确定总体符号为负,或每项相除时单独处理符号。引导学生比较哪种更不易出错)。

2.4.不漏项:被除式有三项,商也必须是三项之和。

3.5.字母指数计算:详细演算a⁵÷a³=a²

,b³÷b²=b

,c÷1=c

等过程。

4.6.结果:=3a²bc-2abc²+(3/2)

。追问:最后一项3/2

还需要乘以a

或b

吗?为什么?(因为a³÷a³=a⁰=1

,b²÷b²=b⁰=1

例3:结构辨识与灵活转化

计算:[(x+y)²-(x-y)²]÷2xy

1.思维引导:

1.2.这个式子直接看,被除式是多项式吗?(是,它由(x+y)²

和-(x-y)²

两项组成)

2.3.但在运算前,可以对被除式进行什么处理?(先利用乘法公式化简被除式)

3.4.学生活动:先化简(x+y)²-(x-y)²=(x²+2xy+y²)-(x²-2xy+y²)=4xy

4.5.再计算:原式=(4xy)÷(2xy)=2

6.方法提炼:运算前,先观察被除式的结构,看能否先进行化简(合并同类项、运用公式等),使计算更简便。这体现了“先化简,后运算”的优化思想。

(四)变式训练,巩固内化(预计时间:8分钟)

设计意图:设计层次分明、题型多样的课堂练习,及时巩固新知,反馈学习效果。通过辨析易错点、开放性问题,提升学生思维的批判性和灵活性。

教学实施:

“练兵场”阶梯练习:

1.基础巩固(全体必做):

1.2.(15a³b²-10a²b³)÷5a²b²

2.3.(6x²y³-9xy⁴)÷(-3xy³)

3.4.(0.25a⁴b²-0.5a³b³+a²b⁴)÷(-0.5a²b²)

5.易错辨析(小组讨论):判断下列计算是否正确,错误的请改正。

1.6.(10x⁴-8x³)÷2x=5x³-4x²

(漏除x

的指数?)

2.7.(12a³-6a²+3a)÷3a=4a²-2a

(漏了最后一项3a÷3a=1

3.8.(4x²y-2xy²)÷(-2xy)=-2x+y

(符号错误?应为-2x+y

还是-2x-y

?分析:-2xy²÷(-2xy)=+y

9.拓展提升(学有余力选做):

1.10.已知(28a³-14a²+7a)÷M=-4a²+2a-1

,求单项式M

。(逆向思维,多项式除法与乘法的互逆关系)

2.11.一个长方体的体积为(3x³y+6x²y²-9xy³)

立方厘米,它的底面积为3xy

平方厘米,求这个长方体的高。(建立数学模型并求解)

3.12.设计一道多项式除以单项式的题目,使它的商是2x²-3x+1

。(开放设计,深度理解运算结构)

1.组织方式:学生独立完成基础题,教师巡视批改,快速了解整体掌握情况。易错辨析题由小组讨论后派代表讲解。拓展题作为思考题,鼓励学生挑战,并可在课后继续研究。

(五)链接实际,拓展升华(预计时间:5分钟)

设计意图:将数学知识还原到更广阔的应用背景中,通过解决跨学科、有挑战性的微项目问题,让学生体验数学的威力和价值,培养综合应用能力与创新意识。

教学实施:

微项目:“共享农田的智慧分配”

1.情境:某生态农场有一块总面积为(8a²b+12ab²)

平方米的矩形土地,计划平均分给4ab

个社区家庭进行共享种植。

2.问题链:

1.3.平均每个家庭分得的土地面积是多少?(直接应用:(8a²b+12ab²)÷4ab=2a+3b

平方米)

2.4.如果a

代表10米,b

代表5米,请算出具体的面积数值。(2*10+3*5=35

平方米)

3.5.(跨学科联系-几何)如果农场主想把这整块土地用篱笆围起来,已知长为(4a+6b)

米,你能根据面积公式求出宽吗?这与我们今天的运算有何联系?(宽=面积÷长=[(8a²b+12ab²)]÷(4a+6b)

。指出:这是多项式除以多项式,我们现在还不会,但它来源于今天的知识,是我们下一步要学习的。这体现了知识的连续性。)

4.6.(开放思考)如果这些家庭想在他们分得的土地上,沿着边界种植一圈花卉,你能提出一个与周长相关的数学问题吗?

7.活动形式:师生互动探讨。重点在于引导学生列出算式、解释结果的现实意义,并感受从数学结果回到实际解释的完整过程。

(六)反思小结,体系建构(预计时间:2分钟)

设计意图:引导学生从知识、方法、思想、情感等多个维度进行反思总结,将零散的知识点串联成线,编织成网,形成稳定的认知结构。鼓励学生提出新问题,保持探究的延续性。

教学实施:

1.学生自主总结:通过今天的学习,你收获了哪些知识?掌握了什么方法?感悟了哪些数学思想?还有什么疑惑或想进一步研究的问题?

2.教师提炼升华(结合板书):

1.3.知识线:多项式除以单项式→转化为→单项式除以单项式→依据:乘除互逆、乘法分配律。

2.4.方法线:观察—猜想—验证—归纳(探索新知);分项—逐除—相加—化简(实施运算)。

3.5.思想线:转化化归思想(除法转乘法)、数式通性思想(分配律)、类比思想、模型思想。

4.6.情感线:数学源于生活,用于生活,且与其他学科紧密相连。

7.展望延伸:今天我们学习了“多项式÷单项式”,那么“多项式÷多项式”该如何计算呢?这就像我们当初从数的除法过渡到代数式的除法一样,充满了挑战与乐趣,留待我们下一章去探索。

七、板书设计

主板书(逻辑清晰,重点突出,保留全程)

课题:多项式除以单项式

一、法则

(a+b+c)÷m=a÷m+b÷m+c÷m

(m≠0)

文字表述:多项式除以单项式,先把这个多项式的每一项除以这个单项式,再把所得的商相加。

二、算理(转化与依据)

(a+b+c)÷m=(a+b+c)×1/m

(除法转化为乘法)

=a×1/m+b×1/m+c×1/m

(乘法分配律)

=a÷m+b÷m+c÷m

三、运算步骤(“分、除、加、简”)

1.分:写出多项式各项分别相除的和式。

2.除:对每个单项式除法进行运算(系数、同底数幂)。

3.加:将所得的商相加。

4.简:整理结果(按降幂排列,合并同类项)。

四、注意事项(符号、不漏、指数、化简)

1.定符号

2.每项都除到

3.明指数

4.简结果

五、例题示范区(随讲随写,保留关键步骤)

例1:(9x⁴-15x²+6x)÷3x=...=3x³-5x+2

例2:(-12a⁵b³c+...)÷(-4a³b²)=...=3a²bc-2abc²+3/2

例3:[(x+y)²-(x-y)²]÷2xy=(4xy)÷2xy=2

副板书/电子白板区(用于学生板演、临时演算、生成性内容记录)

八、分层作业设计

设计理念:遵循因材施教原则,作业设计体现基础性、发展性和实践性,满足不同层次学生的发展需求。

A层(基础巩固,全体完成):

1.教材课后练习题(全部)。

2.同步练习册基础达标部分。

3.整理本节课的笔记,用思维导图的形式呈现法则、算理、步骤和注意事项。

B层(能力提升,建议大部分学生完成):

1.计算下列各式:

1.2.[(2x+y)²-y(y+4x)]÷2x

2.3.[5a(2a-b)-2a(b-2a)]÷4a²

4.先化简,再求值:[(2x-y)²+(2x-y)(y+2x)-4xy]÷(-2x)

,其中x=1,y=-2

5.已知一个多项式与单项式-3x²y

的积是12x⁴y-9x³y²+6x²y³

,求这个多项式。

C层(拓展探究,供学有余力学生选做):

1.(跨学科-物理)研究两个电阻R₁

、R₂

并联后的总电阻R

,公式为1/R=1/R₁+1/R₂

。若R₁=ax

欧姆,总电阻R=(a²x²)/(a²x+ax²)

欧姆,请求出R₂

的表达式。这属于哪一类代数运算?

2.(数学文化/探究)查阅资料,了解“长除法”在代数发展史上的作用。尝试用类似整数竖式除法的方法,探索(x²+5x+6)÷(x+2)

的计算过程,并与因式分解的方法进行对比。

3.(项目

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