14.2.1平方差公式

14.2．1乘法公式──平方差公式一、内容和内容解析【内容】八年级上册第15章第2节第一课时乘法公式──平方差公式【内容解析】“平方差公式”是初中阶段学生学习“乘法公式”的第一个公式，让学生了解公式产生的背景，经历公式形成的推导过程，学生从已有的认知出发，在一组多项式乘以多项式的乘法运算中，发现有特殊形式的多项式相乘，运算结果特别简单，从而诱发学生从中总结出这种特殊的多项式相乘的特征，初步感受平方差公式；通过数形结合验证平方差公式的合理性，进而确立平方差公式的地位和作用：既为符合公式特征的整式乘法运算带来简便,又为后续学习用公式法分解因式奠定基础；从公式的探究推导活动中，让学生学会从“特殊”到“一般”的探究方法，为学生以后能主动探究完全平方公式，甚至是立方和、立方差等数学公式奠定良好的迁移基础．要想熟练而正确的应用公式解决问题，学生必须对公式结构特征进行剖析，在剖析中加深了对公式特征和表达形式的理解与掌握，又为学生学习掌握其他数学公式提供了学习的模板．因此，“平方差公式”在“乘法公式”中具备核心的地位．让学生体会研究“公式问题”的“基本套路”：从一般问题（整式乘法）中发现特殊情况（平方差），举三反一，再考察特殊情况存在的共性及合理性，进而归纳出特殊情况的一般特征，归纳得到公式并用文字、符号表示；能够辨析公式，明确其结构特征，在实践中加以应用，举一反三，体会它存在的必要性和便捷性．同时为学生感悟和体验数学思想与方法（归纳、转化、数形结合）也搭建了一个不可多得的平台．基于上述分析，确定本节的教学重点是；理解并掌握平方差公式及其结构特征；会运用此公式进行计算．二、目标和目标解析【目标】1、了解平方差公式产生的背景，理解平方差公式的意义，掌握平方差公式的结构特征，并能灵活运用平方差公式解决问题．2、经历平方差公式产生的过程，体验知识的产生与发展，感受利用归纳、数形结合等数学思想方法解决数学问题的策略，培养学生观察、归纳、概括的能力．3、在探索平方差公式的过程和在解决问题过程中学会与他人合作交流．在公式的学习及运用中积累解题的经验、体验成功的喜悦，提高学生学习数学的兴趣．【目标解析】学生经历公式的形成过程：从“特例──一般”用“归纳──猜想──验证──数学符号”表示等过程，进一步发展学生的符号感、培养他们的合情推理和归纳的能力；让学生能理解公式中a 、b 各代表什么，能够分析、运用平方差公式的结构特征解决问题；让学生在经历从具体到抽象，从一般到特殊中，寻找规律，自我归纳，明确解决同类问题的基本套路，积累数学活动的经验，感受“平方差公式”的魅力，提高数学学习的兴趣；在自主探究、合作交流的过程中体验学习的快乐和幸福，从而能主动地去理解数学、感悟数学的精神．三、教学问题诊断分析学生的认知基础有：第一、七年级学生已有用字母表示数的基础．第二、学生已学习了多项式的乘法，但本节课所给特殊形式的多项式相乘，主要体现在结构特征的特殊性上，而这种特殊形式又灵活多样，学生常常在字母表示的广泛含义上不易掌握（如字母表示负数，多项式等），在平方差公式的灵活运用时常发生多种错误，如：①符号错误（－5a－3）（+5a－3）=25a2－9 ②系数不平方（2a－1）（2a+1）=2a2－1 ③不能运用公式的而运用公式（a+0.5b）（b－0.5 a）=a2－0.25b2，其原因就是只了解公式（a+b）（a－b）=a2－b2的表面形式，而未真正掌握平方差公式的本质特征．鉴于此，本节的教学难点是：理解乘法公式的结构特征及几何意义，并能灵活运用平方差公式．四、教学支持条件分析利用多媒体展示教学的部分环节，如创设情景、公式的几何意义等，从而支持课堂教学，突出重点，突破难点．五、教学过程设计（一）创设情境，快乐起航从前，有一个狡猾的庄园主，把一块边长为a米的正方形土地租给张老汉种植．第二年，他对张老汉说：“我把这块地的一边减少5米，相邻的另一边增加5米，继续租给你，租金不变，你也没有吃亏，你看如何？”张老汉一听，觉得好像没有吃亏，就答应道:“好吧”．回到家中，他把这事和邻居们一讲，大家都说：“张老汉，你吃亏了！”张老汉非常吃惊．你知道张老汉是否吃亏了吗？学习了本节课的知识，你将能轻松地解决．[设计意图]从生活中的实例引入，一是激发学生求知兴趣；二是为说明平方差公式的几何意义做好铺垫．（二）自主探索，获取新知问题1：利用多项式的乘法法则，计算下面各题．再观察、分析这组题目左边的算式和右边的结果，你能从中发现什么规律？（小组讨论）（1）（a+b）(m+n)=am+an+bm+bn (4)（a+5）（a－5）(2)(x+3)(y+4)=xy+4x+3y+12 （5）(p+q) (p－q)(3)(y+3)(y－2)=y2+y－6 （6）（2x+1）（2x－1）问题2：通过这些题目的计算，你发现了什么？（视学生活动情况，可预设以下两个追问）（追问1）：（4）（5）（6）题在形式和结果上与其它各题有什么区别？（追问2）：观察、分析（4）（5）（6）左边的算式和右边的结果，你能从中发现什么规律？（小组讨论）（4）（a+5）（a－5）= a2－5a+5a －52 =a2 －52（5）(p+q) (p－q) = p2－pq+pq－q2= p2－q2（6）（2x+1）（2x－1）=（2x）2－2x+2x－12= （2x）2－12发现：【左边】两个数的和与这两个数的差的积【右边】这两个数的平方差猜想：（a+b）（a－b）=?[设计意图] 在教学中以一组相关联但又有区别的题目为载体，学生通过计算，观察每个算式的特点、结果的特点，挖掘题目间的共性，发现规律，举三反一，猜想公式，让学生经历从一般到特殊，从具体到抽象的过程，体会归纳这一数学思想方法．问题3：你能通过计算（a+b）（a－b），说明猜想的合理性吗？（a+b）（a－b）=a2－ab+ ab－b2 =a2－b2归纳平方差公式：（a+b）（a－b）= a2－b2，即：两个数的和与这两个数的差的积等于这两个数的平方差．[设计意图]通过多项式的乘法法则践行猜想，让感知得到到理性的检验，体现数学学科思维的严谨，让合情推理与演绎推理完美并进，进而准确的用数学语言表述公式．（三）剖析公式，揭示本质问题4：你能揭示公式的结构特征吗？（学生先自主辨析，再交流互补，不但完善）左边右边结构特征（a+b）（a－b）= a2－b2相同项相反项相同项2－相反项2[a与a] [b与－b][设计意图]揭示公式的结构特征，是学生理解公式、进而灵活运用公式解决问题的前提条件．让学生自主辨析、合作交流、共同总结得以明晰，既体现了学生学习的主动性，又为学生学习公式进行了学法指导,可谓“一箭双雕”．（四）数形结合，几何说理问题5：现在，你知道张老汉是否吃亏了吗？吃亏了多少？追问：如果将张老汉所租的正方形土地的一边减少b米，相邻另一边增加b米，现在的土地面积是多少？原来的土地面积是多少？两者相比，发生了怎样的变化？请你将图（1）重新拼图，验证结论的正确性．它说明了什么公式？[设计意图]使学生直观地经历变化的过程，从数形结合的角度加深对公式的理解．（五）巩固运用，内化新知开心一试真我巧变1.你能用□和○分别代表a和b来表示平方差公式吗？(□+○)(□－○) =□2－○22.请你根据等式在□和○里填数或式如（2a +⑤）（2a －⑤）=2a2－⑤2教师可根据学生的回答，补充多项式的形式．小结：其中□（即a）和○（即b）可以表示数，单项式或多项式．[设计意图] 这道开放题的设计，以剖析a、b的广泛含义为目的，对于认清公式的结构特征起到事半功倍的作用，在后面公式的运用中相信学生会更加得心应手．锋芒毕露模拟演练3．填一填[设计意图] 设计此题旨在将算式中的各项与公式里的a、b进行对照，进一步体会字母a、b的含义，举一反三，加深对字母含义广泛性的理解．你挑我选慧眼识珠4．判断对错，如果有错，如何改正？（大组竞赛）(1)（x－2）（x+2）=x2－2 （）(2)（2a+5）（2a－5）=2a2－25 （）(3)（－1+3m）（1+3m）=1－9m2（）(4)（a+b）（b－a）=a2－b2（）(5)（1/3－4xy）(1/3+4xy)=1/9－16x2y2（）(6)（4x+3b）（4x－3b）=16x2－9（）[设计意图] 对学生常出现的错误，进行预设，防微杜渐．例题：计算（1）10298 （2）（y+2）（y－2）－（y－1）（y+5）大显身手巧用善用5．计算(1)5149 (2)（3x+4）（3x－4）－（x+3）（x－2）[设计意图] 通过转化，利用公式计算，体会平方差公式的便捷．争我风采易如反掌6.变式练习(1)填空：① (－m+___)(n+____)=n2－m2②写出与（－a+b）相乘能用平方差公式的因式___________________．③(5a+b+3c)(5a+b－3c)=A2－B2,则A=_______B=______.(2)计算: (x+y)(x－y)(x2+y2),并根据此题自编一道类似的题，同桌交换做一做．（3）20082－20092007[设计意图] 通过变式训练，让学生学会逆向思维和发散思维，从而加强学生对公式结构特征的理解，连续使用平方差公式是对公式应用的拓展与提高．（六）小结梳理，布置作业1.小结（1）本节课你学到了什么数学知识？（a+b）（a－b）=a2－b2（2）平方差公式的结构特征是什么？左边：两个因式中一定有相同项和相反项右边：相同项的平方减去相反项的平方．（3）本节课你感悟到哪些数学思想方法？（转化、数形结合）2.作业（1）课内作业①、P156 T1②、先化简，再求值x(x+2)－(x+1)(x－1),其中x=1/2（2）课外探究从边长为a的大正方形纸板中，挖去一个边长为b的小正方形后，将其裁成四个相同的等腰梯形，再拼成一个平行四边形．如图所示，那么通过计算平行四边形的面积，可以验证公式________．[设计意图] 数形结合，从几何意义上理解代数公式，多方位的去理解新知、运用新知，加深学生对平方差公式的理解．。