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2.9有理数的乘方
教学目标
1、知识目标:在现实背景中理解有理数乘方的意义,能进行有理数乘方的运算;
2、能力目标:培养学生的观察、比较、分析、归纳、概括能力,以及学生的合作探索精神;
3、情感态度:通过实验感受当底数大于1 时,乘方运算的结果增长的很快,渗透分类讨论思想。
教材分析:有理数的乘方中反映出来的数学思想主要是分类讨论思想,本节中,精心设计了三组计算题,引导学生从底数大于零、等于零、小于零分析、归纳、概括出有理数乘方的符号法那么,使学生在潜移默化中形成分类讨论思想,符号语言的使用,优化了表示分类讨论思想的形式,尤其是负数的奇次幂和偶次幂是大分类中的小分类,用符号语言就更加明显,在练习中让学生完成问题(-1)n-1,进一步稳固了分类讨论思想,使这种思想得以落实。数学教学的重要目的是开展智力,提高能力,而开展智力、提高能力的核心是开展学生的思维能力。教学中,既要注重逻辑推理能力的培养,又重注重观察、归纳等合情推理能力的培养,因此,根据教学内容和学生的认知水平,因此把培养学生的观察、归纳等能力列入了教学目标。在引入新内容时,要尽可能使学生的学习方式与原有的知识体系进行类比,不断进行推广.a2是由计算正方形面积得到的,a3是由计算正方体的体积得到的,而a4,a5,…,an是学生通过类推得到的。把学生做稳固性练习和总结运算规律放在一起进行,其效果就远远超出了稳固性练习的本意。
学生必须通过自己的探索才能学会数学和会学数学,与其说学习数学,不如说体验数学、做数学。始终给学生以创造发挥的时机,让学生自己在学习中扮演主动角色,教师不代替学生思考,把重点放在教学情境的设计上,例如,通过实际计算,让学生自己体会到负数与分数的乘方要加括号。
作用:本节内容是在学生学习了有理数的乘法运算后引入的,旨在简化相同因数的积的形式,同时也是为以后学习数的开方、二次根式等有关内容打根底的,故本节内容具有承前启后的重要作用。
重点:有理数乘方的运算
难点:有理数乘方运算的符号法那么
教学准备:0.
教学设计
一、创设情境、提出问题
提出一个问题:一张大约0.1毫米厚的纸,对折20次后,想象一下有多厚?每层楼约为
待学生讨论后,指出结果有约105
在小学我们已经学习过a·a,记作a2,读作a的平方(或a的二次方);a·a·a作a3,读作a的立方(或a的三次方);那么,a·a·a·a可以记作什么?读作什么?a·a·a·a·a呢?
a·a·a……a ( 共有n个a, n是正整数)呢?
在小学对于字母a我们只能取正数,进入中学后,我们学习了有理数,那么a还可以取哪些数呢?请举例说明。
二、分析探索、问题解决
1、知识要点归纳:
1〕、求n个相同因数的积的运算叫做乘方。
2〕、乘方的结果叫做幂,相同的因数叫做底数,相同因数的个数叫做指数。
一般地,在an中,a取任意有理数,n取正整数,以后我们还要学习a取非有理数,n取非正整数的情况。
应当注意,乘方是一种运算,幂是乘方运算的结果,当an看作a的n次方的结果时,也可以读作a的n次幂。
3〕、我们知道,乘方和加、减、乘、除一样,也是一种运算,就是表示n个a相乘,所以可以利用有理数的乘法运算来进行有理数乘方的运算。
2、你会计算下面的题目吗?不妨试一试
(1)2,2,3,24; (2)-2,2,3,(-2)4;
(3)0,02,03,04
教师指出:2就是21,指数1通常不写。然后让三个学生在黑板上计算。
议一议
引导学生观察、比较、分析这三组计算题中,底数、指数和幂之间有什么关系?〔从底数的正负性和指数的奇偶性分析〕
(1)横向观察
正数的任何次幂都是正数;负数的奇次幂是负数,偶次幂是正数;零的任何次幂都是零。
(2)纵向观察
互为相反数的两个数的奇次幂仍互为相反数,偶次幂相等。
(3)任何一个数的偶次幂都是非负数。
三、.知识理顺、得出结论
你能把上述的结论用数学符号语言表示吗?〔生讨论后,师归纳如下〕
当a>0时,an>0(n是正整数);
当a<0,n为偶数〔奇数〕时,幂的结果为正数〔负数〕;
当a=0时,an=0(n是正整数)。
(以上为有理数乘方运算的符号法那么)
四、应用反思、拓展创新
a2n=(-a)2n(n是正整数);
=-(-a)2n-1(n是正整数);
a2n≥0(a是有理数,n是正整数)。
你能再算一下以下各题吗?
(1)(-3)2,(-3)3,[-(-3)]5;
(2)-32,-33,-(-3)5;
(3),
学生做完后小组互相对答案。教师引导学生观察第(1)题和第(2)题的形式和计算结果,让学生自己体会到,(-a)n的底数是-a,表示n个(-a)相乘,-an是an的相反数,这是(-a)n与-an的区别。
教师引导学生横向观察第(3)题的形式和计算结果,让学生自己体会到,写分数的
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