一、教材的地位和作用

　　從《數(shù)學課程標準》看，關(guān)于數(shù)的內(nèi)容，初中學段主要學習有理數(shù)和實數(shù)，它們是“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域的重要內(nèi)容。對于有理數(shù)和實數(shù)，初中學段共有安排三個章節(jié)的內(nèi)容，分別是七年級上冊第一章《有理數(shù)》，八年級上冊第十三章《實數(shù)》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(shù)內(nèi)容的起始章，本章是在有理數(shù)的基礎(chǔ)上認識實數(shù)，對于實數(shù)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(shù)的運算。

　　本章的主要內(nèi)容是平方根、立方根的概念和求法，實數(shù)的有關(guān)概念和運算。通過本章的學習，學生對數(shù)的認識就由有理數(shù)范圍擴大到實數(shù)范圍，本章之前的數(shù)學內(nèi)容都是在有理數(shù)范圍內(nèi)討論的，學習本章之后，將在實數(shù)范圍內(nèi)研究問題。雖然本章的內(nèi)容不多，篇幅不大，但在中學數(shù)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(chǔ)，也為學習高中數(shù)學中不等式、函數(shù)以及解析幾何等的大部分知識作好準備。

　　二、教學內(nèi)容分析

　　(一)本章知識結(jié)構(gòu)框圖

　　1.本章知識的內(nèi)在結(jié)構(gòu)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(nèi)容分析

　　本章主要內(nèi)容包括算術(shù)平方根、平方根、立方根以及實數(shù)的有關(guān)概念和運算。

　　教科書的第一節(jié)是平方根，本節(jié)先研究算術(shù)平方根，再研究平方根。教科書首先創(chuàng)設(shè)一個問題情景，抽象出這個情景中的數(shù)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(shù)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(shù)平方根，給出算術(shù)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(shù)都是完全平方數(shù)。接著，教科書設(shè)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(jù)前面學過的算術(shù)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(shù)(但暫時不出現(xiàn)無理數(shù)的概念)，這是教科書第一次出現(xiàn)這樣的數(shù)。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(shù)是從現(xiàn)實世界中抽象出來的，是一種不同于有理數(shù)的數(shù)。 出現(xiàn)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(huán)小數(shù)的事實，同時指出 等也是無限不循環(huán)小數(shù)等，這就為后面認識無理數(shù)打下基礎(chǔ)。會使用計算器求數(shù)的算術(shù)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(shù)平方根的方法。用有理數(shù)估計無理數(shù)的大小，也是學習本章應該注意的一個問題，教科書結(jié)合一個實際例子介紹了用有理數(shù)估計無理數(shù)的常用方法。至此，教科書討論了有關(guān)算術(shù)平方根的內(nèi)容，包括算術(shù)平方根的概念、求法，無限不循環(huán)小數(shù)以及用有理數(shù)估計無理數(shù)等內(nèi)容。接著，教科書設(shè)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(shù)，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(shù)，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(jié)合具體例子，通過具體計算一些數(shù)的平方根，探討了數(shù)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(shù)的平方根有兩個，它們互為相反數(shù)，0的平方根是0，負數(shù)沒有平方根”等這些數(shù)的平方根的特征。

　　教科書第二節(jié)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(shè)置一個問題情景，從這個問題情景中抽象出數(shù)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(shù)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(guān)系，探討了立方運算與開立方運算的互逆關(guān)系，并通過一個“探究”欄目，學習求數(shù)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(shù)、負數(shù)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(guān)系求立方根的方法，另一方面也為下面探討數(shù)的立方根的特征作準備。緊接著這個“探究”欄目，教科書設(shè)置了一個“歸納”欄目，由學生歸納給出“正數(shù)的立方根是正數(shù)，負數(shù)的立方根是負數(shù)，0的立方根是0”等這些數(shù)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(zhì)。

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

　　與原教科書相比，本章內(nèi)容在原教科書“數(shù)的開方”一章的基礎(chǔ)上，適當增加了有關(guān)實數(shù)運算的內(nèi)容(實數(shù)的運算在本套書“二次根式”一章繼續(xù)學習)，說明了平面內(nèi)點與有序?qū)崝?shù)對一一對應以及在實數(shù)范圍內(nèi)的平移變換等;從內(nèi)容安排上看，改變原教科書先講平方根，將算術(shù)平方根作為平方根一種特例的做法，而是從實際出發(fā)，先講算術(shù)平方根，再將平方根，加強了與實際的聯(lián)系;在教學目標方面，強調(diào)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。