人教版义务教育教科书八年级《数学》上册(20##年教育部审定)
第十四章 整式的乘法与因式分解
14.1.1 同底数幂的乘法
(新蒲新区新蒲镇前进学校 何文芳)
一.教学内容
14.1.1 同底数幂的乘法
二.教学目标
1.知识与技能目标:理解同底数幂乘法的性质,能正确地运用性质解决一些实际问题。
2.过程与方法目标:经历探索同底数幂乘法运算性质的过程,在探索过程中, 发展学生的数感和符号感,培养学生的观察、发现、归纳、概括、猜想等探究创新能力,发展推理能力和有条理表达能力。
3.数学思考:
(1)通过由特殊到一般、从具体到抽象,得到同底数幂的性质,提高学生推理能力。
(2)通过对公式am ·an=am+n(m,n都是正整数)的应用,让学生观察是不是同底数幂相乘,进一步发展观察、归纳、类比等能力,发展有条理的思考能力。
3. 情感、态度、价值观目标:通过同底数幂乘法性质的推导和应用,使学生初步理解“特殊到一般 ”的认知规律和辨证唯物主义思想,体会科学的思想方法,激发学生探索创新精神。
三.教学重难点
1.重点:同底数幂的乘法运算性质。
2.难点:同底数幂的乘法的运算性质的理解与推导。
四.课时安排
1 课 时
五.教学准备
学生准备:复习七年级上册乘方的概念以及幂的概念。
教师准备:多媒体课件,为学生准备的资料。
六.教学过程
活动一:复习旧知识、引入新课:
师生活动:由学生独立完成下列题目,教师引导学生复习乘方的相关知识。
多媒体展示活动内容如下:
1. 运用乘方知识完成下列各题。
(1)n个相同因数积的运算叫做____,乘方的结果叫做____,则写成乘方的形式为:_____,其中叫____,叫_____,读作:______________。
(2)表示___个___相乘,把写成乘法的形式为:=_________。
(3)x3,x5,x,x2,它们的指数相同吗?它们的底数相同吗?
设计意图:让学生回顾乘方的相关知识,为同底数幂的乘法的学习作铺垫。
活动二: 探究新知 发现规律
1.探究×=________
(教师引导学生完成)
根据乘方的意义可知:
×=(10×10×10)×(10×10)
=10×10×10×10×10
=
设计意图:让学生感受学习同底数幂的乘法的必要性,并通过有步骤,有依据的计算,为探索同底数幂的乘法的运算性质做好知识和方法的铺垫。
2.填空:(学生完成)
(1)× =_______=_______=_______.
(2)· =_______=________=_______.
师生活动:学生独立计算,小组成员互相检查,一位同学在黑板上板书,师生共同分析板书结果。如果学生有困难,教师可以引导学生回顾问题1的解答过程,再进行计算。
设计意图:(1)两个特殊的算式具有代表性和层次性,其中的乘数分别为:底数和指数都是数,底数为字母指数为数;(2)这两个算式和第一个题的算式为抽象慨括出一般的结论奠定基础;(3)让学生在每个算式的计算过程中进一步明确算理和算法,进而得出正确结果。
请同学们观察下列各式左右两边底数,指数有什么关系:
×=
× =
· =
猜想:对于任意底数a, · =________(m,n都是正整数) (学生小组讨论,能说出结果即可,教师引导推导过程)
设计意图:让学生在观察、比较、抽象、概括中总结出同底数幂的乘法运算的本质特征,并猜想出其性质,即:am ·an=am+n(m,n都是正整数)
由此得到同底数幂乘法的性质:
同底数幂相乘,底数不变,指数相加。
即:· =(m,n都是正整数)
活动三:学以致用
例1.计 算
(1)105×106 (2)b7·b
(3)(-2)× (-2)2× (-2)3 (4) an · an+1
师生活动:师生共同分析解答,教师幻灯片展示(1)的解答过程,学生完成(2)(3)(4).教师着重让学生说明底数是什么,指数是什么,让学生观察是不是同底数幂相乘,引导学生运用性质进行计算。(2)中b=b1 是学生易错点,教师提问可能会出错的学生,并抓住时机强调此问题。
设计意图:让学生运用性质进行计算,在积累解题经验的同时,体会将同底数幂的乘法运算转化为指数的加法运算的思想。
活动四:巩固练习
1.下面计算对不对?如果不对,怎样改正?
(1)·=2 (2) +=
(3)·= (4)·=
(5)(a+b)4.(a+c)3=(a+b)7
师生活动:学生回答,并相互补充。教师要重点提醒学生分析题目条件,能否应用同底数幂的乘法的运算性质以及如何正确应用。
设计意图:让学生通过辨析,加深对性质的理解和运用。
2.填空:(学生完成)
(1)·____= (2)·_____=
(3)··_____= (4)·_____=
3.计算:(学生完成)
(1)· (2)·
(3)· (4)·
课堂小结:
通过本节课的学习,你有什么收获?(引导学生回答)
布置作业:
教科书第104页~105页 习题14.1第1题(1)(2)小题。
板书设计:
教学反思:同底数幂的乘法是新人教版八年级上册的内容,学生已经在七年级上册中学过乘方,已经接触过用字母表示数,这为本课奠定了基础,但时间过长,在教学过程中我进行适当的复习。本节内容同时又是对幂的意义的理解、运用和深化。整式的乘除法是代数部分的基础,它为后面学习方程,函数做了准备。
本节课的重点是让学生经历探索同底数幂的乘法这一规律(性质)的过程,然后理解其运算性质,并能利用这一性质解决一些与同底数幂的乘法有关的实际问题。从课堂发言和练习来看,学生在探究其性质时,推理能力和有条理的符号表达能力得到了一定发展。
本节课采取了导学案教学模式,并对每一个过程都进行了深入研究,在活动1中把课本内容设置成了几个问题,由浅入深,由易到难,在合作探究中能以学生为中心,做到全体参与,使学生有问题意识和探索欲望;不仅重过程而且重结果,重应用。课前我精心设计探究计划,选择和组织恰当的教学材料;在指导教学过程中,把注意力集中在学生身上,不停地做出各种判断,激发和鼓励学生的学习探究;提问不仅有序、有提示、有鼓励、有启发、问在有疑之处. 同时引导学生注意了这几点:(1)指数相加而不是相乘 (2)负数、分数乘方加括号(3)法则逆用要灵活 (4)指数不写是1。本课的主要教学任务是“同底数幂乘法的运算性质”,即同底数幂相乘,底数不变,指数相加。在课堂教学时,通过幂的意义引导学生探索发现得出这一性质,这一过程比较顺利,效果满意。学生在完成教材中的例一、例二时,正确率较高。为了加深对这一性质的理解,也将同底数幂乘法、乘方运算以及整式加减集中运算经行辨析,学生基本上也能辨认清楚。在此基础上接着对于同底数幂乘法法则的逆运用进行探索,以上的教学环节,实施流畅,效果满意。
回顾这一节课,这节课在教学过程的进度把握的比较好,而且条理比较清晰,课堂气氛很好,基本达到教学目标。但还存在一些不足。例如后面的练习题的设计,缺乏新颖,没有难度的变化,而且形式比较单一,不能更好的调动学生的积极性。忘记了返回刚开始情景导入中遗留的未解决的问题。另外课堂语言要注意规范和简练。
在以后的教学中,首先制定一节课的教学目标时,要根据学生的实际情况,先完成教材的基本要求,对于进一步挖掘教材而延伸的知识点则要注意难度。其次在课堂教学中,练习题的设计要有变式,要有梯度。立足基本目标,精讲多练,在学生熟练掌握后,再组织学生探索一些特殊题型和解题技巧。作为一名年轻的新老师,缺乏丰富的教学经验,这需要在以后的教学过程中,多向老教师学习,多听课,多进行反思。多学习教学理论,争取在课堂教学形式上有所突破。
15.2.1 同底数幂的乘法教学设计
一、教学设计思路
本课始终以学生的发展为主线,引导学生发现问题,分析问题,得出结论,应用结论。 同底数幂的乘法法则是将高一级运算转化为低一级运算,体现了数学“化归”思想.教学中从特殊到一般地推导性质,又从一般到特殊地运用性质,使学生在学习知识的过程中体味数学方法和数学精神,提高了学生的数学素质和数学能力,真正落实了新课程标准的要求。
二、 教学目标:
1 知识与能力目标:
理解同底数幂的乘法法则,能熟练地运用同底数幂的乘法法则解决一些实际问题;
2 过程与方法目标:
经历自主探索同底数幂的乘法的运算性质过程,能用代数式和文字正确地表达这一性质,并会运用它们熟练地进行运算
通过由特殊到一般的说理、验证培养学生一定的说理能力和归纳表达能力,使学生初步理解特殊----一般------特殊的认知规律。
3 情感与价值观目标:
体味科学的思想方法,接受数学文化的熏陶,激发学生探索创新的精神。
三、教学重点:正确理解同底数幂的乘法法则。
四、 教学难点:正确理解和运用同底数幂的乘法法则。
五、教学方法:
1.教法:引导发现法、合作探究法、练习巩固法。
2.学法:本节课注重调动学生积极思考、主动探索,尽可能地增加学生参与教学活动的时间和空间,可以进行了以下学法指导:观察分析、探究归纳、练习巩固。
六、教学过程
(一)提出问题,创设情境
复习an的意义:an表示n个a相乘,我们把这种运算叫做乘方.乘方的结果叫幂;a叫做底数,n是指数.
提出问题:
问题:一种电子计算机每秒可进行1012次运算,它工作103秒可进行多少次运算?
[师]能否用我们学过的知识来解决这个问题呢?
[生]运算次数=运算速度×工作时间
所以计算机工作103秒可进行的运算次数为:1012×103.
[师]1012×103如何计算呢?
[生]根据乘方的意义可知
1012×103=×(10×10×10)==1015.
[师]很好,通过观察大家可以发现1012、103这两个因数是同底数幂的形式,所以我们把像1012×103的运算叫做同底数幂的乘法.根据实际需要,我们有必要研究和学习这样的运算──同底数幂的乘法.
(二)发现归纳 探究新知
1.做一做
计算下列各式:
(1)25×22
(2)a3·a2
(3)5m·5n(m、n都是正整数)
你发现了什么?注意观察计算前后底数和指数的关系,并能用自己的语言描述.
[师]根据乘方的意义,同学们可以独立解决上述问题.
[生](1)25×22=(2×2×2×2×2)×(2×2) =27=25+2.
因为25表示5个2相乘,;22表示2个2相乘,根据乘方的意义,同样道理可得
a3·a2=(a·a·a)·(a·a)=a5=a3+2.
5m·5n= ×=5m+n.
(让学生自主探索,在启发性设问的引导下发现规律,并用自己的语言叙述).
[生]我们可以发现下列规律:
(1)这三个式子都是底数相同的幂相乘.
(2)相乘结果的底数与原来底数相同,指数是原来两个幂的指数的和.
2.议一议
am·an等于什么(m、n都是正整数)?为什么?
[师生共析]
am·an表示同底数幂的乘法.根据幂的意义可得:
am·an=·==am+n
于是有am·an=am+n(m、n都是正整数),用语言来描述此法则即为:“同底数幂相乘,底数不变,指数相加”.
[师]请同学们用自己的语言解释“同底数幂相乘,底数不变,指数相加”的道理,深刻理解同底数幂的乘法法则.
[生]am表示n个a相乘,an表示n个a相乘,am·an表示m个a相乘再乘以n个a相乘,也就是说有(m+n)个a相乘,根据乘方的意义可得am·an=am+n.
[师]也就是说同底数幂相乘,底数不变,指数要降一级运算,变为相加.
3.例题讲解
[例1]计算:
(1)x2·x5 (2)a·a6
(3)2×24×23 (4)xm·x3m+1
[例2]计算am·an·ap后,能找到什么规律?
[师]我们先来看例1,是不是可以用同底数幂的乘法法则呢?
[生1](1)、(2)、(4)可以直接用“同底数幂相乘,底数不变,指数相加”的法则.
[生2](3)也可以,先算2个同底数幂相乘,将其结果再与第三个幂相乘,仍是同底数幂相乘,再用法则运算就可以了.
[师]同学们分析得很好.请自己做一遍.每组出一名同学板演,看谁算得又准又快.
生板演:
(1)解:x2·x5=x2+5=x7.
(2)解:a·a6=a1·a6=a1+6=a7.
(3)解:2×24×23=21+4·23=25·23=25+3=28.
(4)解:xm·x3m+1=xm+(3m+1)=x4m+1.
[师]接下来我们来看例2.受(3)的启发,能自己解决吗?与同伴交流一下解题方法.
解法一:am·an·ap=(am·an)·ap=am+n·ap=am+n+p;
解法二:am·an·ap=am·(an·ap)=am·an+p=am+n+p.
解法三:am·an·ap=··=am+n+p.
评析:解法一与解法二都直接应用了运算法则,同时还用了乘法的结合律;解法三是直接应用乘方的意义.三种解法得出了同一结果.我们需要这种开拓思维的创新精神.
[生]那我们就可以推断,不管是多少个幂相乘,只要是同底数幂相乘,就一定是底数不变,指数相加.
[师]是的,能不能用符号表示出来呢?
[生]am1·am2·…·amn=am1+m2+…+mn
[师]太棒了.那么例1中的第(3)题我们就可以直接应用法则运算了.
2×24×23=21+4+3=28.
(三)反馈练习 巩固新知
1 课本142页练习
2 下面的计算对不对?如果不对,怎样改正?
(1)b5 · b5= 2b5 ( ) (2)b5 + b5 = b10 ( )
(3)x5 ·x5 = x25 ( ) (4)y5 · y5 = 2y10 ( )
(5)c · c3 = c3 ( ) (6)m + m3 = m4 ( )
3 变式练习 填空:
(1)x5 ·( )= x 8 (2)a ·( )= a6
(3)x · x3( )= x7
4 巩固提高 计算
(1) x n ·xn+1 ; (2)y · y2 · y3 + y6
(3)(x+y)3 · (x+y)4
5 灵活运用 填空
(1) 8 = 2x,则 x = ;
(2) 8× 4 = 2x,则 x = ;
(3) 3×27×9 = 3x,则 x = .
(四)课时小结
[师]这节课我们学习了同底数幂的乘法的运算性质,请同学们谈一下有何新的收获和体会呢?
[生]在探索同底数幂乘法的性质时,进一步体会了幂的意义.了解了同底数幂乘法的运算性质.
[生]同底数幂的乘法的运算性质是底数不变,指数相加.应用这个性质时,我觉得应注意两点:一是必须是同底数幂的乘法才能运用这个性质;二是运用这个性质计算时一定是底数不变,指数相加,即am·an=am+n(m、n是正整数).
(五)课后作业.
根据本课在教材中地位,作业的布置分成两部分,一部分是巩固,一部分是启发学生思考后面的知识点。
作业1
m m2·m5·m6 = ;
- x2·(-x) = ;
Xm · yn+2 - yn+2·y· ym
作业2 根据乘方的意义及同底数幂的乘法填空:
(1) (2)= 2 × 2 =2( )
(2) (a ) = a( ) (m、n为正整数).
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