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幂的运算性质有四条:同底幂的乘法、同底幂的除法、幂的乘方、积的乘方,都是基于幂的运算,教材上安排了4个课时,零打碎敲,重起炉灶,无形中浪费了课堂启动起来的现场资源,使得思维脉络得不到有效延伸,缺失了思维的连贯性。鉴于此,把这4课时内容进行了整合,把本节课安排在有理数的乘方的第三课时,借助乘方的概念,步步推进,完成幂的运算性质的整体构建,然后再利用1课时,适度演练,巩固成果,完成这一单元的教学。
1.开放创新,提出问题
问题1:给出三个数2,3,4,任取其中两个数进行运算,你能写出使运算结果最大的算式吗?
发现乘方运算变大的可能性大,估计可能会出现23,24,32,34,42,43中的一个或几个,至此,师生可共同复习回顾上一节课学习的乘方的意义以及底数、指数、幂的概念。
[设计意图]教师提供给学生开放性的小问题,意在引导学生回顾有理数的四则运算和有理数乘方的概念。因为底数、指数、幂等概念是理解本节课同底数幂的基础,而这些概念是刚刚学习过的,学生在潜意识中不难想到乘方运算。
问题2:请同学们思考::
(1)到现在为止,我们已经研究了有理数的哪些运算?是怎样研究的(这些运算研究的基本思路怎样)?
加、减、乘、除、乘方,从低级到高级,并注意了互逆关系的使用;
(2)对照有理数的运算,猜想一下,幂的运算有哪些?
应该也有加、减、乘、除、乘方等运算;
(3)在学习有理数的内容时,主要体现了哪些思想方法?分类思想、类比思想。
[设计意图]一是通过问题串激活原有认知结构中的知识,为新知学习奠定知识、思想等方面的基础;二是新知与旧知无论从内容、形式或研究方法上都有类似性,所以通过问题2明确研究思路,搭建认知框架。
2.借力乘方,拾级而上
借力前面数的运算,再设置两个题组,从特殊到一般推进,从底数、指数均为数,到其中之一为字母,一直延伸到全部字母化,拾级而上,逐层递进,获得同底数幂的运算法则,而后以此为起点,通过系列化的问题,完成幂的乘方、积的乘方的建构。
(1)同底数的乘法运算(底数、指数有一类是字母的):
a3·a4=?b2·b4=?m2·m3=?2m·2n=?
问题:计算完成后借助观察提出什么猜想?略。
(2)同底数的乘法运算(底数、指数均为字母的):
am·an=?
am·an = (aaa…a)·(a·a·a…a)(______的意义)
___个a___个a
= a·a·a…a (乘法结合律)_____个a
= am+n (_______的意义)
问题1:你能归纳出一般结论吗?
一般地,若字母m、n都是正整数,则am·an = am+n(m、n是正整数)
问题2:你能类比上式猜出am÷an=___,并验证你的猜想吗?
可通过a4÷a2=?等进行具体化验证,而后再进行一般性验证。
追问:同底数幂的除法运算法则用文字表述为什么呢?
类比同底数幂的乘法运算,可叙述为:同底数幂的除法运算是底数不变,指数相减。
问题3: m、n、p是正整数,你会计算am·an·ap吗?
根据乘法的结合律,am·an·ap =(am·an)ap = am+n·ap=am+n+p。进而把同底数幂推广至多个同底数幂的运算。
问题4: a4·a4·a4·a4·a4·a4=?你能根据运算的结果做出猜想吗?
……
[设计意图]以同底数幂作基点,先行进行同底数幂中因数个数的推广,而后从指数特殊的角度、底数因数增至两个的角度,步步延伸,揭示出幂的另外两条运算性质,既让学生认识到知识的来龙去脉,更重要的是弄清它们的内在关联,这种知识的自然生长,对促成学生的迁移能力大有裨益。
对本节而言,乘方即是新知“同底数幂”的“生长点”, 而“同底幂的除法、幂的乘方、积的乘方”,即是新知的“延伸点”,前后贯通,一脉相承,如此组织教学有效地践行了新课程的理念,同时也是对自己教学主张的具体化阐释。
(本文系山东省教学研究课题:全息教学论下的跨越式教学(课题编号:pt-20120126)的终结性成果)(作者单位:山东省滨州市北镇中学初中部)■
□责任编辑 周瑜芽
E-mail:[email protected]
1.开放创新,提出问题
问题1:给出三个数2,3,4,任取其中两个数进行运算,你能写出使运算结果最大的算式吗?
发现乘方运算变大的可能性大,估计可能会出现23,24,32,34,42,43中的一个或几个,至此,师生可共同复习回顾上一节课学习的乘方的意义以及底数、指数、幂的概念。
[设计意图]教师提供给学生开放性的小问题,意在引导学生回顾有理数的四则运算和有理数乘方的概念。因为底数、指数、幂等概念是理解本节课同底数幂的基础,而这些概念是刚刚学习过的,学生在潜意识中不难想到乘方运算。
问题2:请同学们思考::
(1)到现在为止,我们已经研究了有理数的哪些运算?是怎样研究的(这些运算研究的基本思路怎样)?
加、减、乘、除、乘方,从低级到高级,并注意了互逆关系的使用;
(2)对照有理数的运算,猜想一下,幂的运算有哪些?
应该也有加、减、乘、除、乘方等运算;
(3)在学习有理数的内容时,主要体现了哪些思想方法?分类思想、类比思想。
[设计意图]一是通过问题串激活原有认知结构中的知识,为新知学习奠定知识、思想等方面的基础;二是新知与旧知无论从内容、形式或研究方法上都有类似性,所以通过问题2明确研究思路,搭建认知框架。
2.借力乘方,拾级而上
借力前面数的运算,再设置两个题组,从特殊到一般推进,从底数、指数均为数,到其中之一为字母,一直延伸到全部字母化,拾级而上,逐层递进,获得同底数幂的运算法则,而后以此为起点,通过系列化的问题,完成幂的乘方、积的乘方的建构。
(1)同底数的乘法运算(底数、指数有一类是字母的):
a3·a4=?b2·b4=?m2·m3=?2m·2n=?
问题:计算完成后借助观察提出什么猜想?略。
(2)同底数的乘法运算(底数、指数均为字母的):
am·an=?
am·an = (aaa…a)·(a·a·a…a)(______的意义)
___个a___个a
= a·a·a…a (乘法结合律)_____个a
= am+n (_______的意义)
问题1:你能归纳出一般结论吗?
一般地,若字母m、n都是正整数,则am·an = am+n(m、n是正整数)
问题2:你能类比上式猜出am÷an=___,并验证你的猜想吗?
可通过a4÷a2=?等进行具体化验证,而后再进行一般性验证。
追问:同底数幂的除法运算法则用文字表述为什么呢?
类比同底数幂的乘法运算,可叙述为:同底数幂的除法运算是底数不变,指数相减。
问题3: m、n、p是正整数,你会计算am·an·ap吗?
根据乘法的结合律,am·an·ap =(am·an)ap = am+n·ap=am+n+p。进而把同底数幂推广至多个同底数幂的运算。
问题4: a4·a4·a4·a4·a4·a4=?你能根据运算的结果做出猜想吗?
……
[设计意图]以同底数幂作基点,先行进行同底数幂中因数个数的推广,而后从指数特殊的角度、底数因数增至两个的角度,步步延伸,揭示出幂的另外两条运算性质,既让学生认识到知识的来龙去脉,更重要的是弄清它们的内在关联,这种知识的自然生长,对促成学生的迁移能力大有裨益。
对本节而言,乘方即是新知“同底数幂”的“生长点”, 而“同底幂的除法、幂的乘方、积的乘方”,即是新知的“延伸点”,前后贯通,一脉相承,如此组织教学有效地践行了新课程的理念,同时也是对自己教学主张的具体化阐释。
(本文系山东省教学研究课题:全息教学论下的跨越式教学(课题编号:pt-20120126)的终结性成果)(作者单位:山东省滨州市北镇中学初中部)■
□责任编辑 周瑜芽
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