一、教材的地位和作用

　　從《數學課程標準》看，關于數的內容，初中學段主要學習有理數和實數，它們是“數與代數”領域的重要內容。對于有理數和實數，初中學段共有安排三個章節的內容，分別是七年級上冊第一章《有理數》，八年級上冊第十三章《實數》和九年級上冊第二十一章《二次根式》。本章可以看成其后的代數內容的起始章，本章是在有理數的基礎上認識實數，對于實數的學習，除本章外，還要在“二次根式”一章中通過研究二次根式的運算，進一步認識實數的運算。

　　本章的主要內容是平方根、立方根的概念和求法，實數的有關概念和運算。通過本章的學習，學生對數的認識就由有理數范圍擴大到實數范圍，本章之前的數學內容都是在有理數范圍內討論的，學習本章之后，將在實數范圍內研究問題。雖然本章的內容不多，篇幅不大，但在中學數學中占有重要的地位，它不僅是后面學習二次根式、一元二次方程以及解三角形等知識的基礎，也為學習高中數學中不等式、函數以及解析幾何等的大部分知識作好準備。

二、教學內容分析

　　(一)本章知識結構框圖

　　1.本章知識的內在結構如下圖所示：

　　2.本章知識的展開順序如下圖所示：

　　(二)教科書內容分析

　　本章主要內容包括算術平方根、平方根、立方根以及實數的有關概念和運算。

　　教科書的第一節是平方根，本節先研究算術平方根，再研究平方根。教科書首先創設一個問題情景，抽象出這個情景中的數學問題，即已知正方形的面積求邊長的問題，這是一個典型的求算術平方根的問題，這與學生以前熟悉的已知邊長求面積是一個互逆的過程。通過對這類問題的探討，引出算術平方根，給出算術平方根的概念和它的符號表示，這時教科書所涉及到的被開方數都是完全平方數。接著，教科書設置一個“探究”欄目，要求學生將兩個面積為1的小正方形拼成一個面積為2的大正方形，并求出這個大正方形的邊長。這也是一個已知正方形的面積求它的邊長的問題，由于這個大正方形的面積為2，根據前面學過的算術平方根的概念和表示方法，可以求出這個大正方形的邊長是 這樣教科書就引進了用根號形式表示的無理數(但暫時不出現無理數的概念)，這是教科書第一次出現這樣的數。另外，通過學生將兩個面積為1的小正方形拼成一個面積為2的大正方形的活動，也使學生感受到無理數是從現實世界中抽象出來的，是一種不同于有理數的數。 出現以后，一個很自然的問題，就是要討論 的大小。教科書采用夾逼的方法，利用不足近似和過剩近似來估計 的大小，通過一步一步的估計，得到a的越來越精確的近似值，進而指出 是一個無限不循環小數的事實，同時指出 等也是無限不循環小數等，這就為后面認識無理數打下基礎。會使用計算器求數的算術平方根是本章的一個教學要求，教科書通過一個例題，介紹了使用計算器求算術平方根的方法。用有理數估計無理數的大小，也是學習本章應該注意的一個問題，教科書結合一個實際例子介紹了用有理數估計無理數的常用方法。至此，教科書討論了有關算術平方根的內容，包括算術平方根的概念、求法，無限不循環小數以及用有理數估計無理數等內容。接著，教科書設置一個“思考”欄目，對平方根展開討論。在這個“思考”欄目中，要求學生算出平方等于9的數，通過對這個問題的探討，找到解決問題的方法，利用這種方法進一步求出平方等于 1，16，36……的數，由此歸納給出平方根的概念，進而引出開平方運算。開平方運算與平方運算是互逆運算，教科書通過舉例分析了這兩種運算的互逆過程，并用圖示進一步說明。最后，教科書結合具體例子，通過具體計算一些數的平方根，探討了數的平方根的特征，并通過一個“歸納”欄目，要求學生自己歸納給出 “正數的平方根有兩個，它們互為相反數，0的平方根是0，負數沒有平方根”等這些數的平方根的特征。

　　教科書第二節是立方根。對于立方根，教科書采用了與討論平方根類似的方法進行討論。首先設置一個問題情景，從這個問題情景中抽象出數學問題，就是已知立方體的體積求它邊長的問題，這是一個典型的求數的立方根的問題。這樣教科書就從這個典型問題引出立方根的概念和開立方運算。接著，教科書類比著平方運算與開平方運算的互逆關系，探討了立方運算與開立方運算的互逆關系，并通過一個“探究”欄目，學習求數的立方根的方法。在這個“探究”欄目中，要求學生分別計算一些正數、負數和0的立方根，通過這些計算，一方面讓學生學習利用立方運算與開立方運算的互逆關系求立方根的方法，另一方面也為下面探討數的立方根的特征作準備。緊接著這個“探究”欄目，教科書設置了一個“歸納”欄目，由學生歸納給出“正數的立方根是正數，負數的立方根是負數，0的立方根是0”等這些數的立方根的特征。最后，教科書介紹了立方根的符號表示，并利用這種符號表示探討了立方根的一條性質。

　　學習了平方根、立方根以及開方運算后，教科書在第三節安排了實數。本節首先設置一個“探究”攔目，要求學生將一些有理數轉化為小數的形式，分析這些小數的共同特點，通過分析發現有理數都可以化成有限小數或無限循環小數的形式，然后指出反過來的結論也成立，即任何有限小數和無限循環小數都是有理數，這樣教科書就將有理數與有限小數和無限循環小數統一起來。在此基礎上可以指出，像 等只能化成無限不循環小數的數就是無理數，從而引出無理數的概念。教科書采用這種與有理數對照的方法引出無理數，有利于揭示有理數和無理數的本質區別，也有助于學生理解“有理數和無理數統稱實數”這個構造性定義。接下去，教科書根據不同的標準對實數進行分類，揭示實數的內部結構。隨著無理數的引入，實數概念的出現，數的范圍由有理數擴充到實數，在這個擴充過程中，既體現了概念、運算等的一致性，又體現了它們的發展變化。教科書通過幾方面的例子說明了這種一致性和發展變化。首先，教科書通過探究在數軸上畫出表示 的點，說明了無理數也可以用數軸上的點來表示，并指出當數由有理數擴充到實數后，直線上的點與實數就是一一對應的、平面上的點與有序實數對也是一一對應的;接著，教科書通過設置思考問題，讓學生體會，在有理數范圍內成立的一些概念(如絕對值、相反數等)在實數范圍內仍然成立;最后，教科書結合具體例子說明，有理數的運算(如加、減、乘、除、乘方運算等)，以及運算律、運算性質(如交換律、分配律、結合律等)在實數范圍內仍然成立，并且可以進行新的運算(如正數和0可以進行開平方運算、任何一個實數可以進行開立方運算)等。

　　與原教科書相比，本章內容在原教科書“數的開方”一章的基礎上，適當增加了有關實數運算的內容(實數的運算在本套書“二次根式”一章繼續學習)，說明了平面內點與有序實數對一一對應以及在實數范圍內的平移變換等;從內容安排上看，改變原教科書先講平方根，將算術平方根作為平方根一種特例的做法，而是從實際出發，先講算術平方根，再將平方根，加強了與實際的聯系;在教學目標方面，強調所有學生都應會使用計算器進行開方運算，加強對估算的要求等。