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一、教学目标(
1.熟练掌握同底数幂的乘法的运算性质并能运用它进行快速计算.
2.培养学生运用公式熟练进行计算的能力.
3.培养学生善于分析问题和解决问题的能力,激发学生勇往直前的斗志.
4.渗透数学公式的结构美、和谐美.
二、学法引导
1.教学方法:讲授法、练习法.
2.学生学法:勤于练习,在练习中理解同底数幂的适用条件及运算方法.
三、重点·难点及解决办法
(一)重点
同底数幂的运算性质.
(二)难点
同底数幂运算性质的灵活运用.
(三)解决办法
在运算中应强化对公式及性质的形式、意义的理解,同时应加强对符号的判别.
四、课时安排
一课时.
五、教具学具准备
投影仪、胶片.
六、师生互动活动设计
1.复习同底数幂的乘法法则并能正确的判断是否合理使用了该法则,让学生能进一步准确掌握该法则.
2.通过两组举例(师生可共同完成),教师应侧重帮助学生分析解题的方法,并及时提醒学生注意易出错的环节.
3.再通过三组不同形式的题型从不同的角度训练学生的思维能力,以提高学生的辨别能力和运算能力.
七、教学步骤
(-)明确目标
本节课重点是熟练运用同底数暴的乘法运算公式.
(二)整体感知
要准确掌握同底数幂的乘法法则,并会运用它熟练灵活地进行同底数幂的乘法运算,对于运算法则,我们除了应掌握它们的正用:外,还要善于根据题目的结构特征,学会它们的逆向应用:,当然这个难度较大.在应用同底数幂乘法法则计算时,要注意防止把幂的乘法运算性质与整式加法相混淆.乘法只要求同底就可以用性质计算,而加法则不仅要求底数相同,而且指数也必须相同.
(三)教学过程
1.创设情境、复习导入
(1)叙述同底数幂乘法法则并用字母表示.
(2)指出下列运算的错误,并说出正确结果.
①
②
③
强调:①中的指数不为0,指数相加时不要漏加的指数.②不是同类项不能合并.③同底数幂相乘,指数相加不是相乘.
(3)填空:
①,
②,,
2.探索新知,讲授新课
例1计算:
(1)(2)(3)
解:(1)原式
(2)原式
(3)原式
例2计算:
(1)(2)
(3)(4)
解:(1)原式
(2)原式
(3)原式
(4)
或原式
提问:和相等吗?
3.巩固熟练
(1)P93练习(下)1,2.
(2)计算:
①②
③④
(3)错误辨析:
计算:①(是正整数)
解:
说明:化简错了,是正整数,是偶数,据乘方的符号法则本题结果应为0.
②
解:原式
说明:与不是同底数幂,它们相乘不能用同底数幂的乘法法则,正确结果应为
(四)总结、扩展
底数是相反数的幂相乘时,应先化为同底数幂的形式,再用同底数幂的乘法法则,转化时要注意符号问题.
八、布置作业
P94A组3~5;P95B组1~2.
参考答案
略.
九、板书设计
投影幂
例1例2练习
一、 牢固掌握四条运算性质是基础
1. 同底数幂的乘法的运算性质:同底数幂相乘,底数不变,指数相加.用字母表示为:am・an=am+n(m、n是正整数).
同底数幂的乘法法则是本章中的第一个幂的运算性质,也是整式乘法的主要依据之一,学习这个性质应注意以下几点:
(1) 该表达式中,等式左边是两个幂相乘,且它们的底数相同;等式右边也是一个幂,与左边相比,底数不变,指数是左边两个指数的和.
(2) 底可以是一个具体的数或字母,也可以是一个单项式或多项式,如:(x-2y)2・(x-2y)3=(x-2y)5,底数是多项式(x-2y).
(3) 这个性质可以推广到三个或三个以上的同底数幂相乘,即am・an・ap=am+n+p(m、n、p是正整数).
(4) 不要与整式加法混淆. 同底数幂乘法是只要求底数相同则可用法则计算,即底数不变指数相加,如:a4・a2=a4+2=a6;而整式加法法则要求两个相同――底数相同且指数也必须相同,实际上是合并同类项,如:-3a4+2a4=(-3+2)a4=-a4,而a4+a2不能进行运算.
2. 幂的乘方的运算性质:幂的乘方,底数不变,指数相乘.用字母表示为:(am)n=amn(m、n是正整数).
该性质的显著特点就是将原来的乘方运算降次为乘法运算,即底数不变,指数相乘.学习这个性质要注意两点:
(1) 幂的底数a可以是具体的数,也可以是多项式.如[(x+y)3]2=(x+y)6,底数(x+y)是一个多项式.
(2) 要注意与同底数幂的乘法的区别和联系.区别:幂的乘方是把指数相乘,同底数幂的乘法是把指数相加,不要出现下面的错误,如:(x3)5=x8,x3・x5=x15;联系:两种运算都是底数不变.
3. 积的乘方的运算性质:积的乘方,等于把积的每个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.用字母表示为:(ab)n=anbn(m、n是正整数).
学习这个性质要注意:积的乘方可推广到3个以上因式的积的乘方:(a1・a2・…・an)m=a1m・a2m・…・anm,这样方便运用,如:(-2a2b)3=(-2)3(a2)3b3=-8a6b3.
4. 同底数幂除法的运算性质:同底数幂相除,底数不变,指数相减.用字母表示为:am÷an=am-n(m、n是正整数,m>n,a≠0).
同底数幂的除法法则是根据除法是乘法的逆运算归纳总结出来的,和同底数幂的乘法是互逆运算关系,同时指数的变化也是互逆运算关系,和上面讲的幂的3个运算性质相比,这里底数a是不能为零的,否则除数为零,除法就没有意义了.又因为在这里没有引入负指数和零指数,所以又添加条件m>n.
同底数幂的除法性质也可以推广到3个以上的同底数幂除法:am÷an÷ap=am-n-p(a≠0,m、n、p都是正整数),公式中的a可以是具体的数,也可以是单项式或多项式,但字母取值要满足底数不等于0.
学习这个性质还要注意“两个规定、一个方法”.
规定1:a0=1(a≠0).
两个同底数幂相除,如果被除式的指数与除式的指数相等,那么商等于1,即am÷am=am-m=a0=1(m是正整数,a≠0) ,所以我们规定:a0=1(a≠0)(即任何一个不等于0的数的0次幂等于1),00无意义 .
规定2:a-p=■(a≠0,p是正整数).
由am÷an=am-n,当a≠0,m
科学记数法:根据规定2得■=10-m,因此,任何一个小于1的正数,都可写成a×10n的形式,其中1≤a
二、 明确运算顺序、合理进行混合运算是关键
在遇到幂的混合运算时,不要急于求成、盲目进行计算,首先要细心观察,分清各个部分分别属于哪种运算,然后再确定合理的运算顺序和运算步骤,先算什么,后算什么,一定要做到心中有数;计算时,应注意符号和指数的变化,不要漏掉了某些因数的乘方.一般情况下,先运算积的乘方和幂的乘方,然后按照先后顺序,运算同底数幂的乘法和同底数幂的除法,最后算加减.
例1 计算:(1) (ab)5・3a2・(4a2b3)3;(2) 2(x4)2・x-(3x3)3+(5x)3・x6.
【分析】问题(1)中的第一个因式和第三个因式属于积的乘方,应先运算;问题(2)中有幂的乘方,也有积的乘方,也应该先算,最后再算加减.在计算它们的过程中又出现了新的运算,这就要求同学们能够随时进行观察,以便准确判断出新运算属于什么运算,然后再根据相应的运算性质解题.
解:(1) (ab)5・3a2・(4a2b3)3=a5b5・3a2・43(a2)3(b3)3
=a5b5・3a2・64a6b9=192a13b14;
(2) 2(x4)2・x-(3x3)3+(5x)3・x6=2x8・x-27x9+53x3・x6
=2x9-27x9+125x9=100x9.
三、 灵活运用性质是后盾
对于幂的运算性质,不仅要学会从左到右的正向运用,对于底数和指数都不相同的问题,还要善于根据题目的特点,结合乘方的意义,学会从右到左的逆向运用.逆向运用幂的运算性质,不仅能化繁为简,同时对于培养同学们的观察能力、分析转化问题的能力有着积极的意义.另外,同学们既要有依照运算性质逐层分步计算的细致,又要有纵观全局的整体意识,善于从显现的表象挖掘隐藏的结构特点,只有这样,才算真正掌握幂的运算性质.
例2 已知am=2,an=3,求a2m+n的值.
【分析】本章中幂的运算法则既可以正向应用,又可以逆向应用.如公式am・an=am+n逆向运用为 am+n=am・an(m、n是正整数),公式(am)n=amn逆向运用为anm=(am)n=(an)m(m、n是正整数)等.
解:a2m+n=a2m・an=(am)2・an=22×3=12.
例3 已知2x+5y=4,求4x・32y的值.
一、 忽视幂指数“1”
例1 计算:x3・x2・x.
错解 x3・x2・x=x3+2+0=x5.
剖析 误认为x的指数为0,实际上,单独一个字母的指数为1,只是省略没有写.
正解 x3・x2・x=x3+2+1=x6.
二、 混淆同底数幂的乘法与合并同类项
例2 计算:① x2・x2;② x2+x2.
错解 ① x2・x2=2x4;② x2+x2=2x4.
剖析 同底数幂的乘法法则是:同底数幂相乘,底数不变,指数相加;而合并同类项法则是:字母及字母的指数不变,只把系数相加减.
正解 ① x2・x2=x2+2=x4;② x2+x2=(1+1)x2=2x2.
三、 幂乘误为指乘
例3 计算:x4・x5.
错解 x4・x5=x4×5=x20.
剖析 把幂x4与x5的乘法运算符号用到指数4与5的运算上而造成错解.
正解 x4・x5=x4+5=x9.
四、 底数互异时符号错
例4 计算:① -x4・(-x)2;② (x-y)2・(y-x)3.
错解 ① -x4・(-x)2=(-x)6=x6;
② (x-y)2・(y-x)3=(x-y)2・(x-y)3=(x-y)5.
剖析 错误原因是把不同底数化为同底数时,漏掉了底数之中的负号或将式子的符号错当成底数符号.
正解 ① -x4・(-x)2=-x4・x2=-x6;
② (x-y)2・(y-x)3=(y-x)2・(y-x)3=(y-x)5.
五、 积的乘方漏因式
例5 计算:(a2b3)4.
错解 (a2b3)4=a2b3×4=a2b12.
剖析 积的乘方应该是将积中每一个因式分别乘方,而不是只将最后一个因式乘方.
正解 (a2b3)4=(a2)4・(b3)4=a2×4b3×4=a8b12.
六、 混淆幂的乘方和同底数幂的乘法
例6 计算:(x3)2.
错解 (x3)2=x3+2=x5.
剖析 幂的乘方法则是底数不变,指数相乘,而不是相加.
正解 (x3)2=x3×2=x6.
七、 半途而废,算不彻底
例7 计算:-■2012×3■2012.
错解 -■2012×3■2012=-■2012×■2012.
【关键词】类比 新型高效课堂 自主构建 自主探究
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)10-0129-01
伴随新课程改革,数学课堂中也发生着许多新的变化。不同的教学思想催生出了各种不同的教学模式及教学方法。数学老师们总是希望在课堂上学生不但能学到数学知识,同时也希望学生能学到研究数学的学习方法,从而切实提高学生自主的数学学习能力。这里我向大家介绍“类比学习”法:其主要手段是通过知识内容的相似或者知识结构的相似,研究方法的相似,让学生通过类比曾经或已经掌握的数学知识或研究方法,研究策略对新知识进行主动探究,从而彻底改变学生的学习习惯,思维习惯,改善学生的学习方式,促进学生主动参与并提高学生的学习兴趣,提高学生的思维能力,从而达到课堂的高效。因此它是一种构建高效新型课堂的重要方法。下面我举几个例子来说明这一思想方法的应用。
片段1:上《分式》这一章时,在学完分式的定义后,老师可以提出如下的问题。
1.从一般和特殊的角度来看,分数与分式有什么联系?
生答:分数是分式的特殊化,分式是分数的一般化,也就是推广。
2.小学里我们研究分数大致路径是什么?
生答:(1)分数定义(2)分数性质(3)分数乘除及乘除混合运算(4)同分母分数加减(5)异分母分数相加减(6)分数混合运算 (7)分数的应用。
3.分数是分式的特殊情况,由此,我们是否可以借鉴分数的研究方法来研究分式呢?
应该采用怎样的步骤来研究分式呢?
生答:(1)分式定义(2)分式性质(3)分式乘除及乘除混合运算(4)同分母分式加减(5)异分母分式相加减(6)分式混合运算(7)分式的应用。
这样,学生在此过程中学会了类比构建知识的学习方法,明确了目前的分式是从分数推广而来,是从特殊到一般的过程,对本章的学习有着十分明确的指导作用。对研究《分式》的目的,大致路径及研究方法都有了很好的把握,不再会被老师牵着鼻子走。在后面每节课介绍学习目的,学习方法时,学生都能很快进入状态,都能明确课时学习目标,增强学习的目的性,为学生自主探究创造条件。
片段2:在人教版第十四章《整式乘法与因式分解》这一章教学中过程中,在14.1.1《同底数幂的乘法》教学完成后,14.1.2《幂的乘方》教学过程按如下程序进行:
1.首先复习幂的定义及同底数幂的乘法法则。
2.回顾同底数幂的乘法研究过程如下图:
即四个小步骤:①特殊的同底数幂相乘②底数的一般化③指数的一般化④同底数幂最一般的情形,底数指数都是字母表示。
3.提出如下问题:
师:我们今天学的内容是幂的乘方,哪位同学能帮我们举一个具体的具有幂的乘方的形式的数学算式。
生:(35)4
师:我们能进一步简化这个式子么?请自己动手化简,完成后可以小组内交流(一人上台展示化简结果及过程),还可以思考幂的乘方有什么规律么?
生:(35)4=35×35×35×35 =35+5+5+5 =320
师:同学们认为这个结果正确么?
生:正确。
师:类似于同底数幂乘法的研究过程,我们这里探讨了特殊的幂的乘方的算式。大家可以看到,幂的乘方中也涉及到了底数和指数,我们在研究完具体的幂的乘方的算式后,怎样进一步对同底数幂进行研究呢?
生:对幂的底数一般化,取一个字母,比如a。
通过上面的教学过程,通过借鉴同底数幂的运算的研究方法,学生的研究热情被调动起来,学生不但有了研究的方向,也有了自主研究的方法。这样,学生自主研究,自主研讨,交流就成为了可能,并落在课堂的实处。长期坚持,学生的自主学习,自主探索的能力的提高就会成为现实。
片段3:在人教版八下18.2.1《矩形》第二课时,其主要内容是研究矩形的判定。老师可以按下面的程序进行提问:
1.我们是如何找到平行四边形的判定方法的呢?研究路径是怎样的呢?
2.矩形的性质有哪些?你是从哪几个方面来看的?
答:具有平行四边形的一切性质。另外从角来看,四个角都相等且是直角。从对角线来看, 对角线相等。
3.小明的爸爸想看看自己新做的相框是不是矩形?有哪些方法?你能帮帮他么?
4.借鉴平行四边形的研究方案,对于判断一个四边形或者平行四边形是矩形,你认为应该如何展开研究呢?有哪些方法?
5.如何验证你的方法正确与否呢?
〔中图分类号〕 G633.6 〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2013)24—0087—02
知识点是构成数学知识的基本要素,一般表现为数学中的定义、概念、法则和定理等。掌握知识点,是学生综合应用数学知识解决实际问题的基础。学生是否掌握知识点是整节课成败与否的基础和关键。下面,笔者就数学教学中知识点突破的策略,谈谈自己的看法和体会。
一、巧设问题,用问题给学生的思维指明方向
在数学教学的难点和关键点处恰当设置一些问题,引导学生通过对问题的思考和解决,抓住知识的本质,领会知识的内涵,达到突破知识点的目的。问题一定要设计在学生认知能力的最近发展区,如果设计在学生的现有发展区,问题太简单,滞后或平行于学生的认知水平和学习能力,学生就会感觉缺乏刺激和挑战,思维就会处于游离状态;如果问题设计在学生的未来发展区,会造成学生“已知”和“未知”之间的跨度太大,既定目标无法和学生已有的知识和经验建立联系,他们的思维则无法启动。问题只有设计在学生的最近发展区,才能引发学生积极思考。
二、降低起点,迈小步子,可有效突破数学知识点
知识点教学一定要遵循低起点、小步子的原则,特别要以新旧知识的衔接作为基础。知识点作为数学基础知识的重要组成部分,学不懂,理解不透彻,直接导致基础知识和基本技能不过关。新课程标准在基本理念中提出“数学教育要面向全体学生”、“人人都获得良好的数学教育”,因此,教学时具体的教学设计就必须从基础做起,尤其要从知识点的突破教学做起。教学设计的“量度和难度”一定要定位在学生的现实学习水平上,让学生能启动思维,进行有效学习。因此,低起点、小步子,以新旧知识的衔接作为基础设计教学,是突破知识点的有效策略。
例如,在 “同底数幂的乘法”一课教学中,教材一开始直接让学生计算完成102×103。对中等以上学生来说可能不存在问题,但是对于基础较差的学生来说就存在一定的难度。因此,教学时,教师就要根据学生的实际情况认真钻研教材,灵活应用教材内容,降低起点和难度。在具体教学中,可以设计以下问题组来引导、启发学生思维,进而突破知识点。
从以上三道题的运算过程中可以总结出以下结论:
(5)同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可用公式表示为am·an=am+n,m、n都为正整数。(突破法则)