江蘇省常州市濱江中學(xué) 祁 敏
《有理數(shù)的乘方》是蘇科版七年級(jí)上冊(cè)第二章第七節(jié)的知識(shí)點(diǎn),是有理數(shù)的一項(xiàng)基本運(yùn)算。學(xué)生現(xiàn)在已經(jīng)學(xué)習(xí)了有理數(shù)加法、減法、乘法、除法這四項(xiàng)運(yùn)算,而乘方是在前四項(xiàng)運(yùn)算方法的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,不僅是對(duì)“有理數(shù)乘法與除法”的延續(xù),還是下一節(jié)“有理數(shù)的混合運(yùn)算”的基礎(chǔ),具有承上啟下的作用。
首先,從學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)進(jìn)行分析:七年級(jí)學(xué)生具有較強(qiáng)的好奇心,尤其是對(duì)操作類(lèi)的活動(dòng)十分感興趣。所以,教師在實(shí)際教學(xué)中要給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)良好的探究情境,讓學(xué)生自己尋找和發(fā)現(xiàn)運(yùn)算規(guī)律,并且讓學(xué)生自己歸納,在提高學(xué)生歸納能力的同時(shí)感受數(shù)學(xué)符號(hào)的美。
其次,從知識(shí)基礎(chǔ)進(jìn)行分析:學(xué)生在小學(xué)就已經(jīng)學(xué)過(guò)正數(shù)的平方和立方,這樣對(duì)乘方也就有較好的理解。另外,上節(jié)課知識(shí)點(diǎn)就是有理數(shù)的乘法與除法,學(xué)生對(duì)其運(yùn)算法則有準(zhǔn)確掌握,這樣在理解有理數(shù)乘方運(yùn)算法則的時(shí)候就更加輕松。
1.知識(shí)與技能目標(biāo):學(xué)生對(duì)有理數(shù)的冪、指數(shù)、底數(shù)、乘方的概念有準(zhǔn)確理解,并掌握有理數(shù)乘方的計(jì)算方法。
2.過(guò)程與方法目標(biāo):在推導(dǎo)有理數(shù)乘方的過(guò)程中,讓學(xué)生感受乘方與乘法兩者之間的聯(lián)系與不同;在乘方運(yùn)算中,觀察冪的變化并探索其規(guī)律,感受冪的運(yùn)算變化。
3.情感態(tài)度目標(biāo):對(duì)學(xué)生的總結(jié)能力進(jìn)行培養(yǎng),同時(shí)讓學(xué)生對(duì)生活中存在的有理數(shù)乘方進(jìn)行探究,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
難點(diǎn):正確理解乘方的概念與意義,并掌握有理數(shù)乘方的計(jì)算方法,學(xué)會(huì)運(yùn)算。
重點(diǎn):掌握有理數(shù)乘方與冪之間的意義、區(qū)別,找到冪的符號(hào)規(guī)律。
教師先通過(guò)多媒體給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境:全球海拔最高的山峰就是珠穆朗瑪峰,高度為8844 米,但是你們知道嗎?一張厚度為0.1毫米的紙?jiān)诮?jīng)過(guò)幾十次的對(duì)折以后,將其厚度累計(jì)起來(lái)要大于珠穆朗瑪峰的高度,但是前提條件是紙張面積足夠大。如果紙張的面積更大,堆積的高度可以是地球到月球的距離,你們相信嗎?
學(xué)生A:我不相信,這不可能。
學(xué)生B:這是不可能的,地球到月球的距離大約是384401 千米,紙張?jiān)趺纯赡苷鄣媚敲春瘛?/p>
學(xué)生C:我覺(jué)得有可能,因?yàn)閿?shù)學(xué)具有無(wú)窮的奧秘。
教師:你們有的認(rèn)為不可能,有的認(rèn)為可能,那么我們用數(shù)學(xué)思維與科學(xué)手段驗(yàn)證一下這個(gè)可能性。(板書(shū)“有理數(shù)的乘方”)
【評(píng)析】眾所周知,思考開(kāi)始于疑問(wèn)。利用學(xué)生都熟悉和知道的事物創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,并設(shè)置疑問(wèn),可以將學(xué)生的好奇心與求知欲充分激發(fā)出來(lái)。
教師:下面我們拿出一張紙,先對(duì)折一次,然后再對(duì)折……一直對(duì)折下去,并思考回答相關(guān)問(wèn)題:第一次對(duì)折紙張有幾層?第二次對(duì)折紙張有幾層?第三次對(duì)折紙張有幾層?……第三十次對(duì)折紙張有幾層?……第一百次對(duì)折紙張有幾層?
以小組為單位開(kāi)展活動(dòng),每個(gè)小組兩人,一個(gè)人記錄,另一個(gè)人操作,一分鐘以后看你們的成果。
某小組的成果展示:第一次對(duì)折紙張層數(shù)(2),第二次對(duì)折紙張層數(shù)(2×2),第三次對(duì)折紙張層數(shù)(2×2×2)。
教師:那你們可以說(shuō)說(shuō)紙張對(duì)折三十次的層數(shù)嗎?一百次呢?
教師:請(qǐng)你們仔細(xì)觀察這些式子,想一想,這些算式是哪種數(shù)學(xué)運(yùn)算?有哪些特點(diǎn)?
學(xué)生B:都是乘法運(yùn)算,特點(diǎn)就是所有算式的因數(shù)相同。
教師:你們可以將這些算式用最簡(jiǎn)單的式子進(jìn)行表示嗎?
【評(píng)析】在本次動(dòng)手操作活動(dòng)中,學(xué)生的探究興趣被充分激發(fā)出來(lái),思維也逐漸隨著教師的腳步深入。
教師:我們?cè)谛W(xué)的時(shí)候就學(xué)過(guò),如果計(jì)算正方體的體積以及正方形的面積,如正方體和正方形的邊長(zhǎng)都是5,那你們說(shuō)說(shuō)正方體的體積以及正方形的面積。
學(xué)生A:正方體的體積是5×5×5,化簡(jiǎn)為53;正方形的面積是5×5,化簡(jiǎn)為52。
教師:它們?cè)趺醋x?
學(xué)生B:53讀5 的立方;52讀5 的平方。
教師:在記法中,5 是如何確定的?右上角標(biāo)的數(shù)是如何確定的?
學(xué)生C:5 是正方體與正方形的邊長(zhǎng),是相同的因數(shù),角標(biāo)是因數(shù)的個(gè)數(shù)。
教師:請(qǐng)你們根據(jù)這種記法和讀法,對(duì)剛才活動(dòng)中得到的式子進(jìn)行讀與記。
教師:那你們可以用乘方將n個(gè)a相乘表示出來(lái)嗎?
【評(píng)析】通過(guò)該教學(xué)板塊的設(shè)計(jì),學(xué)生在探索與交流中更好地發(fā)現(xiàn)冪的規(guī)律,并且參與教學(xué)活動(dòng)的意識(shí)也更強(qiáng),教學(xué)活動(dòng)的質(zhì)量也更高。
【板書(shū)】乘方就是求多個(gè)相同因數(shù)的積的運(yùn)算;因數(shù)角標(biāo)為指數(shù);乘方結(jié)果為冪;讀作a的n次方或者a的n次冪。意義就是表示n個(gè)a相乘。
練一練:
①4×4×4 的乘方形式______。
③(-5)3的意義是______。
在課下找找日常生活中存在的有理數(shù)乘方的例子,下節(jié)課進(jìn)行分享與交流。
本節(jié)課的教學(xué)效果還較為可觀,但是有個(gè)別方面還需要完善,如在板塊二引入正方體與正方形的過(guò)程中,不應(yīng)該直接給出數(shù)字,而應(yīng)該用不同字母表示;對(duì)于特殊的冪(單獨(dú)的一個(gè)字母或者一個(gè)數(shù)),需要講解一下。