文档内容
4.2 整式的加法与减法(第 1 课时 合并同类项) 教学设计
一、内容和内容解析
1.内容
本节课是人教2024版《义务教育教科书•数学》七年级上册(以下统称“教材”)第四章“整式的加
减”4.2整式的加法与减法第1课时,内容包括同类项的概念、合并同类项的法则.
2.内容解析
整式的加法与减法运算是“数与代数”领域中最基本的运算,它是今后学习整式的乘除、因式分解、
分式和根式运算、方程及函数等知识的重要基础.同类项及合并同类项的法则是学习整式的加减运算和一元
一次方程的直接基础.整式的运算与数的运算具有一致性,由于整式中的字母表示数,因此数的运算性质和
运算律在式的运算中仍然成立,可以类比数的运算来学习式的运算,用关于数的运算法则和运算律对式子
进行变形和化简.这充分体现了“数式通性”及由数到式、由特殊(具体)到一般(抽象)的数学思想.
合并同类项是把多项式中同类项合并成一项,经过合并同类项,多项式的项数会减少,这样多项式就
得到了简化.同类项的概念是判断同类项的依据,“所含字母相同,相同字母的指数也相同”是同类项的本
质特征,合并同类项的依据是数的运算律“分配律”“合并”是指同类项的系数相加,把得到的结果作为
新的系数,要保持同类项的字母和字母的指数不变.
基于以上分析,确定本节课的教学重点为:同类项的概念及合并同类项的法则,感受“数式通性”和
类比的思想.
二、目标和目标解析
1.目标
(1)知道同类项概念,会识别同类项;
(2)掌握合并同类项的法则,并能准确合并同类项;
(3) 通过类比数的运算探究合并同类项的法则,从中体会“数式通性”和类比的思想.
2.目标解析
达成目标(1)的标志是:会根据“所含字母相同,相同字母的指数也相同”的标准判断同类项,并
说出判断的依据,会举例说明同类项,会在一个多项式中找到同类项.
达成目标(2)的标志是:能准确合并同类项,并说出合并的方法,能通过合并同类项进行多项式的
化简.
目标(3)是“内容所蕴含的思想方法”,学生需要在化简含有字母的式子时,体会:由于整式中的
字母表示数,字母可以像数一样参与运算,算式与含有字母的式子有相同的结构,可以对比数的运算,运用分配律合并同类项.
三、教学问题诊断分析
在前面的学习中,学生已经掌握有理数的运算,了解字母表示数的意义,这些知识对本课的学习有着
铺垫作用.七年级学生的认知水平、抽象概括能力和迁移能力都有待逐步提高,学生从熟悉的数的运算到理
解含有字母的式子的运算,需要一个过程.在进行整式的加减运算时,对于如何判断同类项,为什么可以把
同类项进行合并,如何合并同类项,学生理解和运用起来还是有困难的,还需要教师引导学生进行“数”
与“式”的类比,正确分析含有字母的式子的结构,帮助学生理解由于字母表示数,字母可以像数一样参
与运算,因此可以运用分配律合并同类项.教学中需要多展示找同类项及合并同类项的过程,积累感性经验,
丰富学习体验,逐步达到对“式”的运算的理解.
基于以上分析,确定本节课的教学难点为:正确判断同类项,准确合并同类项.
四、教学过程设计
(一)创设情境,引入课题
师生活动:教师:数能进行加减运算,整式中的每个字母都表示数,这样,整式与数一样,也可以进
行加减运算.我们来看本章引言中的问题(2).
问题1:港珠澳大桥是集主桥、海底隧道和人工岛于一体的世界上最长的跨海大桥.一辆汽车从香港口
岸行驶到东人工岛的平均速度为96 km/h,在海底隧道和主桥上行驶的平均速度分别为72 km/h和92 km/h.
请根据这些数据回答下列问题:
(2)如果汽车通过海底隧道需要a h,从香港口岸行驶到东人工岛的时间是通过海底隧道时间的1.25
倍,你能用含a的代数式表示香港口岸到西人工岛的全长吗?
师生活动:学生尝试解答.
如果学生得到72a+96×1.25a=72a+120a,教师可以追问:这个式子的结果是多少?你是怎样得到的?
说明其中的道理.
如果学生直接得到192a,教师可以追问:这个结果是怎样得到的?说明其中的道理.
此环节教师应关注:①学生能否正确列式;②学生能否依据分配律化简 72a+120a,并说明其中的道
理;③学生能否体会在实际生活中,经常遇到含有字母的式子的运算问题.
解:汽车从香港口岸到西人工岛包含两段路程,一段为香港口岸到东人工岛,另一段为海底隧道. 如
果汽车通过海底隧道需要a h,那么从香港口岸到东人工岛所需时间是1.25a h,香港口岸到西人工岛的全
长(单位:km)是72a+96×1.25a,即72a+120a.
教师归纳:在实际生活中,经常遇到含有字母的式子的运算问题,学习含有字母的式子的运算是实际
需要,整式的运算是建立在数的运算基础之上的.【设计意图】引入实际问题,使学生感受到学习含有字母的式子的运算是实际需要.理解化简72a+
120a的方法是运用有理数的运算律“分配律”,初步体会“数式通性”,促使学生的学习形成正迁移.
(二)类比探究,学习新知
问题2:整式的运算是建立在数的运算基础之上的,对于有理数的运算是怎样做的呢?整式的运算与
有理数的运算有什么联系?
(1)运用有理数的运算律计算:
72×2+120×2= ;
72×(-2)+120×(-2)= .
师生活动:学生尝试回答,根据分配律可得
72×2+120×2=(72+120)×2=192×2=384,
72×(-2)+120×(-2)=(72+120)×(-2)=192×(-2)=-384.
教师追问:式子72a+120a与问题2中的两个算式有什么联系?你是如何理解化简式子 72a+120a的
方法的?
学生尝试解释,教师根据学生回答情况进行引导.
教师引导学生归纳:①算式72×2+120×2与72×(-2)+120×(-2)和式子72a+120a具有相同的结构,由
于字母a代表的是一个因(乘)数,因此根据分配律应有72a+120a =(72+120)a=192a;②由于整式中的
字母表示数,因此可以类比数的运算,运用数的运算法则和运算律进行整式的运算.
【设计意图】通过用分配律进行有理数的运算,帮助学生理解用分配律化简式子 72a+120a的方法,
为进一步类比学习整式的运算提供方法上的借鉴.通过引导学生观察比较,发现三个算式的联系,理解由于
式子72a+120a中的字母表示数,因此可以依据分配律对式子进行化简,理解整式的运算与有理数的运算
具有一致性,为更一般的同类项的合并提供方法上指导.体会由“数”到“式”是由特殊到一般的思想方法,
初步感受“数式通性”和类比的数学思想.
(2)类比式子72a+120a的运算,化简下列式子:
①72a-120a; ②3m2+2m2; ③3xy2-4xy2.
师生活动:学生先尝试独立解答,然后学生代表发言.
此环节教师应关注:(1)学生在计算72a-120a时,是否能注意分配律的使用,正确区分运算符号和
性质符号;(2)学生是否能正确理解运用分配律化简式子时“系数相加,字母连同它的指数不变”的道
理.
【设计意图】进一步引导学生类比前面关于式子72a+120a的化简,讨论更一般的同类项(多项式中
的项的次数高于1,字母不止一个等)的合并,进一步理解分配律的运用,体会“数式通性”和类比的数学思想,通过几组不同形式的同类项,感受不同类型式子的组成,突出同类项的特点,为归纳同类项的概
念和合并同类项法则做好铺垫.
问题3:观察多项式72a+120a,72a-120a,3m2+2m2,3xy2-4xy2.
上述运算有什么共同特点,你能从中得出什么规律?
师生活动:学生先独立思考,然后小组合作讨论,小组代表发言.
教师巡视,指导学生归纳和表达.
在讨论交流的基础上,教师引导学生归纳同类项的定义、合并同类项的定义和法则.
此环节教师应关注:(1)学生是否能理解判断同类项的两条标准:①含有相同的字母;②相同字母
的指数也相同;(2)学生能否理解合并同类项的要点,一是“字母连同它的指数不变”,既包含字母不
变,也包含字母的指数不变,二是“系数相加”.
【设计意图】在观察、比较中,发现各多项式的项的共同特征,分析运算特点,归纳出同类项、合并
同类项的定义及合并同类项的法则.
针对训练:
1. 下列各组中的单项式是不是同类项?
(1)ab与3ab;(2)2m2n与2mn2;(3)3xy与 yx;
(4)2a与2ab;(5)53与b3;(6)-2.5与42.
是同类项的是:(1)、(3)、(6).
2. 找出下列单项式中的同类项:
(1)-5x3y2;(2)2p3q2r;(3)-125;(4) ;(5)11rq2p3;
(6) ;(7)2ab2;(8)-0.25y2x3;(9) .
是同类项的分别是:(1)、(4)、(8);(2)、(5);(3)、(9).
问题4:你能举出同类项的例子吗?
师生活动:学生代表举出同类项的例子,由其他学生合并所给出的同类项.
教师在评价学生举例后,追问合并同类项的结果.
【设计意图】通过举例,加深对同类项概念和合并同类项法则的理解.
针对训练:
1. 你能写出两个项是同类项的例子吗?
2. 下列各组是同类项的是( )
A. 2x3与3x2 B. 12ax与8bx C. x4与a4 D. π与-33. 5x2y 和42ymxn是同类项,则m=____,n=____.
4. –xmy与45ynx3是同类项,则m=____,n=____.
1. 略;2. D;3. 1;2;4. 3;1.
问题5:化简多项式的一般步骤是什么?通过如下问题进行说明:找出多项式 4x2+2x+7+3x-8x2-2中
的同类项,并进行合并.
师生活动:学生尝试口述解题,教师适时追问,教师示范解答过程.
解: 4 x 2 +2 x +7 +3 x - 8 x 2 - 2
=4x2-8x2+2x+3x+7-2 (交换律)
=(4x2-8x2)+(2x+3x)+(7-2) (结合律)
=(4-8) x2+(2+3)x+(7-2) (分配律)
=-4x2+5x+5. (按字母的指数从大到小顺序排列)
教师引导学生归纳化简多项式的一般步骤:(1)找出同类项并做标记;(2)运用交换律、结合律将
多项式的同类项结合;(3)合并同项;(4)按同一个字母的降幂(或升幂)排列.
此环节教师应强调:(1)运用交换律、结合律将多项式变形时,不要丢掉各项系数的符号;(2)不
要漏项;(3)运算结果通常按某一个字母的指数由大到小(降幂)或者由小到大(升幂)的顺序排列.
【设计意图】归纳化简多项式的一般步骤.
(三)典例分析
例1:合并下列各式的同类项:
(1)xy2- xy2;
(2)4a2+3b2 +2ab-4a2-4b2.
解:(1)原式= ;
(2)原式=(4-4)a2 +(3-4)b2 +2ab=-b2+2ab.
师生活动:学生先独立完成,然后互相纠错,评价,学生代表板演,教师巡视指导.
【设计意图】加深对同类项的概念和合并同类项法则的理解和运用,提高运算能力.
例2:(1)求多项式2x2-5x+x2+4x-3x2-2的值,其中 .
(2)求多项式 的值,其中 ,b=2,c=-3.解:(1)2x2-5x+x2+4x-3x2-2
=(2x2+x2-3x2)+(-5x+4x)-2
=(2+1-3)x2+(-5+4)x-2
=-x-2.
当 时,原式= .
(2)
=
=abc.
当 ,b=2,c=-3时,原式= .
例3:(1)水库中水位第一天连续下降了a h,每小时平均下降2 cm;第二天连续上升了a h,平均
每小时上升0.5 cm. 这两天水位总的变化情况如何?
解:把下降的水位变化量记为负,上升的水位变化量记为正.
则第一天水位的变化量为-2a cm,第二天水位的变化量为0.5a cm.
两天水位的总变化量为-2a+0.5a=(-2+0.5)a=-1.5a cm.
答:这两天水位总的变化情况为下降了1.5a cm.
(2)某商店原有5袋大米,每袋大米为x kg. 上午售出3袋,下午又购进同样包装的大米4袋. 进货
后这个商店有大米多少千克?
解:把进货的数量记为正,售出的数量记为负.
进货后这个商店共有大米(单位:kg)
5x-3x+4x=(5-3+4)x=6x.
答:进货后这个商店有大米6x kg.
【设计意图】让学生感受合并同类项在整式的化简求值及的实际问题中的应用.
(四)当堂巩固
1. 如果2axb3与-3bya4是同类项,那么x= ,y= .
2. 已知单项式2x6y2m+1与-3x3ny5的和仍是单项式,则mn的值为 .
3. 如果关于字母 x的代数式-3x2 +ax+bx2 +2x+3合并后不含 x的一次项,则下列说法正确的是( )
A. a+b=0 B. a=0 C. b=3 D. a=-2
1. 4;3;2. 4;3. D.
【设计意图】进一步巩固同类项的概念和合并同类项法则.
(五)能力提升
合并:3(a+b)3+ 4(a+b)3
解:3(a+b)3+ 4(a+b)3
=(3+4)(a+b)3
= 7(a+b)3
【设计意图】使学生感受整体思想,提升学生灵活应用同类项的概念和合并同类项法则解决问题的能
力.
(六)感受中考
1.(2024•内江)下列单项式中,ab3的同类项是( )
A.3ab3 B.3a2b3 C.-a2b3 D.a3b
【解答】解:根据同类项的定义可知,
ab3的同类项是3ab3.
故选:A.
2.(2024•青海)计算12x-20x的结果是( )
A.8x B.-8x C.-8 D.x2
【解答】解:原式=(12-20)x=-8x,
故选:B.
3.(2024•河南)请写出2m的一个同类项: .
【解答】解:与2m是同类项的是:m(答案不唯一),
故答案为:m(答案不唯一).
【设计意图】通过对最近几年的中考试题的训练,使学生提前感受到中考考什么,进一步了解考点.
(七)课堂小结
1. 同类项的定义:所含字母相同,并且相同字母的指数也相同的项,叫做同类项. 几个常数项也是同
类项.
2. 判断同类项:①字母相同;②相同字母的指数也相同.与系数无关,与字母顺序无关.3. 合并同类项的法则:同类项的系数相加,作为结果的系数,字母和字母的指数不变.
【设计意图】通过小结,使学生梳理本节课所学内容,掌握本节课的核心——同类项的概念和合并同
类项法则,感受“数式通性”和类比的数学思想.
(八)布置作业
1. P102:习题4.2:第1题;
2. P103:习题4.2:第7、9题.
五、教学反思
整式加减的学习通常从“同类项”的概念和“去括号”的法则开始.同类项是继单项式、多项式等概
念后,另一个研究整式的加减运算需要学习的重要概念.判断两个单项式是否为同类项,关键要紧扣两个
条件:一是含有相同的字母,二是相同字母的指数分别相同,它们缺一不可.同时需要注意,同类项与单
项式的系数是否相同无关,与单项式所有字母的排列顺序无关.所有的常数项都是同类项.这些是判别同
类项的基本要领.
同类项概念的产生源于生活中的归类思想.同类项概念及合并同类项法则的产生,都是因为数式运算
的需要.由有理数概念与运算的学习,过渡到整式的相关概念与运算的学习,集中体现了由特殊到一般、
由具体到抽象的认知过程,学生通过本节课的学习,能够感受到数学知识、思想和方法的形成和发展过程,
逐步增强自身的数学思维能力.
合并同类项是整式加减运算的基础,也是以后学习解方程、解不等式的基础.合并同类项的根据是加
法的交换律、结合律及乘法的分配律.合并同类项的法则是类比有理数的加减法运算得到的,因此,合并
同类项是有理数加减法运算的延伸与拓广,具有承上启下、由(有理)数运算过渡到(整)式运算的桥梁
作用.