吳海燕 吳增生
摘? 要:數(shù)學(xué)具有整體性,數(shù)學(xué)內(nèi)容之間具有內(nèi)在的邏輯一致性. 這種邏輯一致性引領(lǐng)著知識的發(fā)生、發(fā)展過程. 在冪的乘方運(yùn)算中,其構(gòu)成要素(底數(shù)和指數(shù))的變化規(guī)律來源于乘方的定義和乘法運(yùn)算律,這就是冪的乘方運(yùn)算法則發(fā)生、發(fā)展的數(shù)學(xué)內(nèi)在邏輯. 依據(jù)這種數(shù)學(xué)知識發(fā)生、發(fā)展的內(nèi)在邏輯的一致性,可以設(shè)計(jì)出具有數(shù)學(xué)整體性、前后連貫、邏輯一致的教學(xué)過程,促進(jìn)學(xué)生自然、合理地發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題,進(jìn)行邏輯連貫的數(shù)學(xué)思考與表達(dá). 文章以積的乘方運(yùn)算的教學(xué)為例,研究如何利用這種數(shù)學(xué)的邏輯一致性進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì).
關(guān)鍵詞:積的乘方;教學(xué)研究;邏輯一致性
作者簡介:吳海燕(1983— ),女,一級教師,主要從事中學(xué)數(shù)學(xué)教育教學(xué)研究;
吳增生 (1962— ),男,正高級教師,浙江省特級教師,主要從事中學(xué)數(shù)學(xué)教育研究.
正整數(shù)指數(shù)冪的乘法運(yùn)算是整式乘法運(yùn)算法則的邏輯出發(fā)點(diǎn),而正整數(shù)指數(shù)冪的乘法運(yùn)算法則是基于乘方的定義及乘法交換律和結(jié)合律. 冪的乘法運(yùn)算研究的內(nèi)容是同底數(shù)冪相乘,研究的是底數(shù)相同的冪的乘法運(yùn)算中指數(shù)的變化規(guī)律,它的邏輯基礎(chǔ)是乘方運(yùn)算的定義和乘法結(jié)合律. 冪的乘方運(yùn)算研究的是底數(shù)和指數(shù)都相同的冪的乘法運(yùn)算,表現(xiàn)出底數(shù)不變性和指數(shù)的變化規(guī)律,它來自于同底數(shù)冪相乘的運(yùn)算,更基礎(chǔ)地,還可以看作來源于乘方的定義和乘法結(jié)合律,是用歸納的方法得到的. 積的乘方運(yùn)算研究的是底數(shù)不同、指數(shù)相同的冪的乘法運(yùn)算(在冪的乘方運(yùn)算中用ab…d代替冪的乘方運(yùn)算中的am),這一性質(zhì)的邏輯基礎(chǔ)還是乘法運(yùn)算律(交換律、結(jié)合律)和乘方的定義,以及冪的乘法運(yùn)算.
其中,冪的乘法運(yùn)算為:
冪的乘方運(yùn)算為:
積的乘方運(yùn)算為:
事實(shí)上,這種冪的乘法運(yùn)算下的其構(gòu)成要素(底數(shù)和指數(shù))的變化規(guī)律就是冪的乘法運(yùn)算的研究內(nèi)容,而乘方運(yùn)算的定義和乘法運(yùn)算律則是它們發(fā)生發(fā)展的共同邏輯基礎(chǔ),依據(jù)這種數(shù)學(xué)知識發(fā)生發(fā)展的內(nèi)在邏輯一致性,可以設(shè)計(jì)出具有數(shù)學(xué)整體性、前后連貫、邏輯一致的教學(xué)過程,促進(jìn)學(xué)生自然、合理地發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題,進(jìn)行邏輯連貫的數(shù)學(xué)思考與表達(dá).
“14.1.3 積的乘方”是人教版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》八年級上冊第14章“整式的乘法與因式分解”第1節(jié)最后一個課時的教學(xué)內(nèi)容. 筆者嘗試從數(shù)學(xué)內(nèi)容的整體性和邏輯一致性出發(fā)設(shè)計(jì)教學(xué),體現(xiàn)單元教學(xué)內(nèi)容中的整體性和前后連貫性.
一、分析教學(xué)內(nèi)容
整式的乘法是建立在冪的運(yùn)算性質(zhì)的基礎(chǔ)上,結(jié)合運(yùn)算律得到的,要研究整式的乘法運(yùn)算,必須先研究冪的乘法運(yùn)算. 從冪的構(gòu)成要素(底數(shù)和指數(shù))角度看,同底數(shù)冪相乘是基于乘方的定義和乘法結(jié)合律研究若干個底數(shù)相同的冪的乘法運(yùn)算,如果這若干個冪的指數(shù)也相同,則就是冪的乘方;在冪的乘方中,如果把底數(shù)中的冪變成不同因數(shù)的積,就變成積的乘方. 因此,本節(jié)內(nèi)容是在同底數(shù)冪相乘和冪的乘方運(yùn)算的基礎(chǔ)上,融合兩者得到的. 基于這種數(shù)學(xué)內(nèi)在的邏輯一致性設(shè)計(jì)前后連貫的課堂教學(xué),可以體現(xiàn)數(shù)學(xué)的整體性,這是進(jìn)行單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)的有效方法.
因此,本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是:在研究積的乘方法則過程中,提出問題,推導(dǎo)公式,通過這兩種數(shù)學(xué)活動發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象能力和推理能力,在法則應(yīng)用的過程中發(fā)展學(xué)生的符號意識和運(yùn)算能力.
二、確定教學(xué)目標(biāo)
1. 教學(xué)目標(biāo)
(1)理解并準(zhǔn)確掌握積的乘方的運(yùn)算性質(zhì),熟練應(yīng)用這一性質(zhì)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算,發(fā)展學(xué)生的運(yùn)算能力.
(2)在發(fā)現(xiàn)和推導(dǎo)冪的運(yùn)算性質(zhì)的過程中,能把具體數(shù)的運(yùn)算和運(yùn)算律應(yīng)用于字母運(yùn)算,發(fā)展學(xué)生的抽象能力和歸納能力,體會從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想和轉(zhuǎn)化思想.
(3)會反思和總結(jié)學(xué)習(xí)方法,體會代數(shù)性質(zhì)研究的一般觀念,通過合作交流分享觀點(diǎn),總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí).
2. 教學(xué)目標(biāo)解析
達(dá)成教學(xué)目標(biāo)(1)的標(biāo)志是:能用積的乘方性質(zhì)進(jìn)行正確的運(yùn)算,并能辨別與同底數(shù)冪乘法及冪的乘方性質(zhì)的區(qū)別與聯(lián)系.
達(dá)成教學(xué)目標(biāo)(2)的標(biāo)志是:學(xué)生能類比冪的乘方性質(zhì)的推導(dǎo)過程嘗試推導(dǎo)出積的乘方性質(zhì),能說出推導(dǎo)的依據(jù);能用文字語言和符號語言準(zhǔn)確表述性質(zhì)的含義,并能抓住性質(zhì)的本質(zhì),即改變運(yùn)算順序.
達(dá)成教學(xué)目標(biāo)(3)的標(biāo)志是:會總結(jié)研究的方法,會分析同底數(shù)冪的乘法、冪的乘方及積的乘方三種運(yùn)算之間的邏輯關(guān)系.
三、確定教學(xué)難點(diǎn)
積的乘方性質(zhì)的得出需要經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)與提出問題、分析與解決問題的數(shù)學(xué)活動. 總結(jié)前面學(xué)習(xí)的兩個冪的運(yùn)算性質(zhì),如果從冪的結(jié)構(gòu)上分析,它們都是研究底數(shù)相同的冪進(jìn)行乘法運(yùn)算后,積的“底數(shù)”的不變性和“指數(shù)”的變化規(guī)律(同底數(shù)冪相乘——底數(shù)相同、指數(shù)不一定相同,冪的乘方——底數(shù)相同、指數(shù)相同). 從數(shù)學(xué)的內(nèi)部發(fā)展來看,接下來我們要研究指數(shù)相同、底數(shù)不同的因式的變化規(guī)律,即把冪的乘方公式[amn=am · am · … · amn個am=amn]中的am用不同的底數(shù)ab…d代替,從而提出問題“[ab…dn=]? ? ? ”. 如果學(xué)生對前面兩個性質(zhì)的學(xué)習(xí)不能從結(jié)構(gòu)上歸納是研究底數(shù)相同、指數(shù)變化的問題,就會導(dǎo)致學(xué)生提出問題存在困難;在研究“[abn]=? ? ? ?”的過程中,學(xué)生能類比前面兩個冪的性質(zhì)的探究方式(通過舉例、歸納猜想、推導(dǎo)公式等方式),但是會在用語言描述積的乘方性質(zhì)及建立三個性質(zhì)的聯(lián)系時遇到困難. 解決這些困難依然需要從冪的構(gòu)成要素(底數(shù)、指數(shù))上分析. 冪的乘法運(yùn)算的這三個公式不僅抽象,而且易混淆、出錯. 如果學(xué)生單純記憶這些公式,在運(yùn)算過程中極易混淆出錯. 因此,教師需要引導(dǎo)學(xué)生從冪的結(jié)構(gòu)來分析其底數(shù)和指數(shù)的變化規(guī)律,使學(xué)生理解每種運(yùn)算的意義,在此基礎(chǔ)上通過辨別和訓(xùn)練掌握這三個運(yùn)算的性質(zhì).
基于以上分析,確定本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)為:提出積的乘方的研究問題,推導(dǎo)積的乘方的運(yùn)算公式,理解三個冪的運(yùn)算公式之間的區(qū)別與聯(lián)系.
四、設(shè)計(jì)教學(xué)整體框架
本節(jié)課的教學(xué)整體思路如下.
首先,引導(dǎo)學(xué)生回顧前兩節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容——同底數(shù)冪相乘和冪的乘方,分析它們之間的內(nèi)在聯(lián)系. 同底數(shù)冪相乘的公式為[am ? an]=[am+n],進(jìn)一步特殊化,可得[am · am · … · amn個am=amn=amn;] 冪的乘方公式[amn]=[amn]的實(shí)質(zhì)是[a · a · …· am個an]=[amn]=[amn]. 在此基礎(chǔ)上提出問題:若底數(shù)不同,該怎樣計(jì)算[ab…dm個ab…dn]呢?把底數(shù)簡化為兩個不同的數(shù),就可以提出我們本節(jié)課要研究的問題,即“[abn]=? ? ?”,流程圖如圖1所示.
其次,運(yùn)用乘方的定義和乘法運(yùn)算律,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出積的乘方公式,并進(jìn)一步推廣到一般.
而后,在公式辨別的基礎(chǔ)上用公式進(jìn)行化簡,讓學(xué)生說算理、說蘊(yùn)含的思想方法(轉(zhuǎn)化思想).
最后,從本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容、研究過程和研究方法等角度引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)、分享.
五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1. 復(fù)習(xí)導(dǎo)入,發(fā)現(xiàn)和提出問題
問題1:本章我們著重研究整式的乘法運(yùn)算,前兩節(jié)課我們做了哪些準(zhǔn)備?
師生活動:教師引導(dǎo)學(xué)生回顧同底數(shù)冪相乘及冪的乘方的性質(zhì),并利用PPT展示如圖2所示的知識結(jié)構(gòu)圖.
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生通過觀察與思考,發(fā)現(xiàn)同底數(shù)冪相乘的結(jié)果還是冪,體會數(shù)學(xué)運(yùn)算可以使結(jié)果更簡潔,也為本節(jié)課積的性質(zhì)的探究作準(zhǔn)備.
問題2:前面學(xué)習(xí)的兩個冪的性質(zhì)從冪的結(jié)構(gòu)角度進(jìn)行分析,都是研究底數(shù)相同的冪的相乘(指數(shù)不一定相同——同底數(shù)冪相乘,指數(shù)相同——冪的乘方)中,積的底數(shù)不變性和指數(shù)的變化規(guī)律. 從數(shù)學(xué)的內(nèi)部發(fā)展來說,你覺得接下來要做什么樣的研究?
教師引導(dǎo)學(xué)生說出:研究指數(shù)不變(相同)、底數(shù)不同時對運(yùn)算結(jié)果的影響.
追問1:冪的乘方運(yùn)算(am)n中,當(dāng)指數(shù)不變時,從乘方的意義角度你能說說它的底數(shù)可以怎樣變化嗎?
教師引導(dǎo)學(xué)生說出:底數(shù)中的冪實(shí)質(zhì)上是幾個相同因式的乘積,即[a · a · …· am個an],接下來應(yīng)該研究底數(shù)是不同因式的乘積的冪的運(yùn)算,如[ab…dn].
追問2:數(shù)學(xué)的研究總是遵循從簡單到復(fù)雜的規(guī)律,你覺得我們應(yīng)該從幾個不同因式的積開始研究?
師生活動:學(xué)生能夠回答從兩個不同因式的積開始研究. 教師板書課題——14.1.3 積的乘方.
【設(shè)計(jì)意圖】通過以上復(fù)習(xí)引入過程,讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)內(nèi)部邏輯的發(fā)展指引著數(shù)學(xué)的研究方向,體會數(shù)學(xué)研究從簡單到復(fù)雜的發(fā)展過程.
2. 分析和解決問題
問題3:你能類比前面學(xué)習(xí)的兩個冪的性質(zhì)的探究過程,說說我們應(yīng)該怎樣研究積的乘方嗎?
師生活動:教師引導(dǎo)學(xué)生用類比的方法進(jìn)行探究. 先從冪的結(jié)構(gòu)出發(fā),發(fā)現(xiàn)底數(shù)是兩個不同因式的積時,指數(shù)可以是任意數(shù). 指數(shù)n從最簡單的、具體的數(shù)入手,如1,2,3,…通過列舉[5×31,] [5×32,] [2×43]等例子,讓學(xué)生基于數(shù)的運(yùn)算形成初步的直覺.
【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生意識到數(shù)學(xué)的基本研究方法是從特殊到一般、從簡單到復(fù)雜.
追問1:要把上述數(shù)的運(yùn)算的規(guī)律推廣到一般,通常要借助字母表示數(shù),你能說說[ab2, ab3,][ ab4]的運(yùn)算結(jié)果嗎?得出這個結(jié)果的依據(jù)是什么?
師生活動:教師引導(dǎo)學(xué)生類比前兩個冪的性質(zhì)的研究,從乘方意義的角度來算一算. 師生一起完成[ab2]的運(yùn)算,學(xué)生獨(dú)立完成[ab3]= a3b3和[ab4]= a4b4的運(yùn)算.
[ab2]
= [ab · ab](乘方的意義)
= [a · a · b · b](乘法交換律,結(jié)合律)
= a2b2 (乘方的意義或同底數(shù)冪相乘的性質(zhì))
追問2:你能歸納、猜想[abn]的運(yùn)算結(jié)果嗎?
師生活動:引導(dǎo)學(xué)生從式子的結(jié)構(gòu)分析、歸納共性,得出猜想 [abn] = anbn.
追問3:你能推導(dǎo)出你的猜想嗎?
師生活動:學(xué)生在練習(xí)本上完成公式推導(dǎo),并說出每一步的依據(jù).
推導(dǎo)過程如下:
追問4:你能用文字語言描述得到的結(jié)論嗎?
師生活動:教師引導(dǎo)學(xué)生從式子的結(jié)構(gòu)出發(fā)用文字語言描述,進(jìn)一步明確公式中a,b,n的取值范圍.
積的乘方的性質(zhì):積的乘方等于把積中每一個因式分別乘方,再把所得的冪相乘.
追問5:你覺得這句話中哪些字、詞比較重要?
師生活動:教師引導(dǎo)學(xué)生解讀性質(zhì),關(guān)注“每一個、分別、乘方”等詞. 從運(yùn)算的角度分析得出“積的乘方 = 乘方的積”,歸納這個公式的本質(zhì),即改變了運(yùn)算的順序.
追問6:我們已經(jīng)完成了兩個不同因式的積的乘方性質(zhì)的推導(dǎo),你能推廣到一般,說出幾個不同因式的積的情況嗎?
師生活動:學(xué)生能夠獨(dú)立得到公式[ab…dn]= anbn…dn.
【設(shè)計(jì)意圖】通過以上過程讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)的研究方法是從特殊到一般再進(jìn)行推廣. 性質(zhì)的得出需要借助推理,性質(zhì)的完備需要考慮各字母的取值范圍,性質(zhì)的理解需要逐字解讀、符號化表示、文字描述. 性質(zhì)的理解是應(yīng)用的前提.
問題4:你能說說得出這一性質(zhì)經(jīng)歷了哪些過程嗎?
師生活動:教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出本節(jié)課中研究積的乘方的過程,即“提出問題—特殊化—邏輯推導(dǎo)—?dú)w納推廣—表達(dá)結(jié)論”.
【設(shè)計(jì)意圖】通過問題4引導(dǎo)學(xué)生提煉代數(shù)法則和公式研究的一般方法.
3. 辨別應(yīng)用,鞏固新知
問題5:運(yùn)用所學(xué)知識解決例1,并思考“運(yùn)算時要注意什么?運(yùn)算性質(zhì)的本質(zhì)是什么?”
例1? 計(jì)算.
(1)[2a3; ] (2)[-5b3; ]
(3)[12xy22;] (4)[-2x34. ]
師生活動:學(xué)生自行嘗試運(yùn)算,教師巡視并選擇出現(xiàn)代表性錯誤的學(xué)生板演展示第(1)(2)小題的運(yùn)算過程.
師生分析、總結(jié)注意要點(diǎn):數(shù)字因數(shù)容易漏乘;結(jié)果要化到最簡形式;注意符號.
第(3)(4)小題由教師示范分析和解答. 對于第(3)小題,教師需要強(qiáng)調(diào):計(jì)算此類3個因式的積時,要注意數(shù)字因式,包含數(shù)字因式在內(nèi)的每個因式都要乘方. 在此基礎(chǔ)上,闡述運(yùn)算依據(jù)——乘方的定義和乘法運(yùn)算律;明確公式的本質(zhì)——改變運(yùn)算順序;明確指導(dǎo)思想——化繁為簡,化新為舊.
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生通過應(yīng)用性質(zhì),思考應(yīng)用的條件,從而厘清性質(zhì),突破疑惑,總結(jié)易錯點(diǎn)和注意點(diǎn),理解公式的本質(zhì),以及應(yīng)用公式運(yùn)算過程中的轉(zhuǎn)化思想.
練習(xí)1:計(jì)算.
(1)[3b3;] (2)[-2x2y2;]
(3)[x+yx-y5;] (4)[-2×1022.]
師生活動:學(xué)生在3分鐘內(nèi)獨(dú)立完成練習(xí)1. 教師巡視,當(dāng)多數(shù)學(xué)生完成時,開始小組討論(限時3分鐘). 要求每個小組通過對照、辨析將答案統(tǒng)一,并思考出現(xiàn)不同答案的原因.
教師預(yù)設(shè):學(xué)生可能會對第(3)小題存在疑惑,整體思想存在偏差,可能會出現(xiàn)和的平方等于平方和的情況. 解決這些問題的方法是看計(jì)算的每一步是否有依據(jù).
【設(shè)計(jì)意圖】通過小組合作既可以討論出錯的原因,又能使學(xué)生深入理解性質(zhì),調(diào)動學(xué)生的積極性,培養(yǎng)合作精神. 教師要再次提醒學(xué)生解題要關(guān)注的注意點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生形成程序化的解題步驟,即識運(yùn)算、定順序、遵性質(zhì).
例2? 計(jì)算.
(1)[1510×510]; (2)[0.210×512].
師生活動:當(dāng)學(xué)生解題遇到困難時,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察底數(shù)之間存在倒數(shù)關(guān)系,思考是否能先將底數(shù)相乘,這需要改變運(yùn)算順序,從而自然想到運(yùn)用積的乘方公式,而且是逆用公式,再讓學(xué)生思考應(yīng)用積的乘方公式要滿足什么條件. 第(2)小題不滿足公式條件,需要先把指數(shù)化為相同的情況再進(jìn)行計(jì)算.
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生通過逆向應(yīng)用積的乘方公式進(jìn)行運(yùn)算,發(fā)展逆向思維能力和運(yùn)算能力,體會轉(zhuǎn)化思想.
例3? 如圖3(a),棱長為a的正方體的體積為a3.
(1)如圖3(b),將棱長擴(kuò)大到原來的a倍,你能求出新的正方體的體積嗎?
(2)如圖3(c),將棱長擴(kuò)大到原來的b倍,你能求出新的正方體的體積嗎?
【設(shè)計(jì)意圖】應(yīng)用積的乘方運(yùn)算解決簡單的實(shí)際問題,發(fā)展學(xué)生的應(yīng)用意識.
問題6:觀察例3的運(yùn)算過程,思考冪的乘方與積的乘方之間有什么關(guān)系?
師生活動:如圖4,原正方體的體積計(jì)算應(yīng)用了乘方的定義,或者同底數(shù)冪乘法;第(1)小題中的算式是3個相同冪的積,應(yīng)用了積的乘方公式;第(2)小題中的算式是3個ab的積,也應(yīng)用了積的乘方公式. 進(jìn)一步地,引導(dǎo)學(xué)生把這種邏輯關(guān)系推廣到一般,即底數(shù)相同的冪相乘,就是同底數(shù)冪相乘,若每個冪的底數(shù)和指數(shù)分別相同,則是冪的乘方;當(dāng)冪的乘方中底數(shù)一般化,變成不同時,冪的乘方就轉(zhuǎn)化為積的乘方;而當(dāng)積的乘方中底數(shù)特殊化為相同時就是冪的乘方,結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)如圖5所示.
【設(shè)計(jì)意圖】將例3的結(jié)果進(jìn)一步拓展,使學(xué)生感受冪的運(yùn)算性質(zhì)既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系,感受數(shù)學(xué)的整體性與邏輯一致性.
4. 綜合應(yīng)用,鞏固提升
練習(xí)2:計(jì)算[-a3b62+-a2b43.]
師生活動:學(xué)生獨(dú)立完成后,每組派一名學(xué)生板演. 之后師生總結(jié)運(yùn)算步驟,強(qiáng)調(diào)多種運(yùn)算綜合時要注意運(yùn)算順序.
【設(shè)計(jì)意圖】綜合應(yīng)用冪的運(yùn)算性質(zhì)和合并同類項(xiàng)法則進(jìn)行運(yùn)算,要求明確運(yùn)算對象,明確運(yùn)算目標(biāo),選擇合理的算法,理解算理,考查學(xué)生運(yùn)用法則運(yùn)算的能力.
5. 反思提煉,課堂小結(jié)
(1)本節(jié)課中,我們學(xué)習(xí)了哪種冪的運(yùn)算?運(yùn)算時要注意什么?
(2)我們是怎樣得到這一法則的?
(3)冪的運(yùn)算性質(zhì)之間有什么聯(lián)系與區(qū)別?你覺得還能研究冪的哪種運(yùn)算?
(4)為什么要研究冪的運(yùn)算性質(zhì)?
師生活動:通過以上幾個問題引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的研究內(nèi)容、研究思路及方法,形成如圖6所示的知識結(jié)構(gòu)圖.
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生整理自己的收獲,相互交流,形成結(jié)構(gòu)化的知識體系.
六、目標(biāo)檢測設(shè)計(jì)
1. 判斷下列的計(jì)算是否正確,如果錯誤,試加以改正.
(1)[ab23=ab6]; (2)[3xy3=9x3y3];
(3)[--ab22=a2b4]; (4)[-2a22=-4a4].
2. 計(jì)算.
(1)[-3b5]; (2)[12ab4];
(3)[-2xy3z24]; (4)[3x+y23;]
(5)812 × 0.12513.
3. 已知[xn=5,yn=3,] 求[x2y2n]的值.
4. 如果a ≠ b,且[ap3 · bp + q=a9b5]成立,求p,q的值.
【設(shè)計(jì)意圖】第1題考查學(xué)生對積的乘方運(yùn)算的意義的理解;第2題考查學(xué)生積的乘方運(yùn)算的性質(zhì)的應(yīng)用,促進(jìn)學(xué)生理解算理;第3題和第4題考查學(xué)生積的乘方運(yùn)算的性質(zhì)的應(yīng)用,發(fā)展學(xué)生的運(yùn)算能力.
七、教學(xué)反思
本節(jié)課教學(xué)最顯著的特點(diǎn)是基于數(shù)學(xué)內(nèi)容的整體性和邏輯一致性設(shè)計(jì)連貫的教學(xué)活動. 首先,從冪的結(jié)構(gòu)角度分析同底數(shù)冪乘法、冪的乘方公式,底數(shù)相同時,研究指數(shù)的變化得到同底數(shù)冪相乘的公式,指數(shù)相同、底數(shù)也相同時的乘法是冪的乘方,在此基礎(chǔ)上提出底數(shù)是不同因式、指數(shù)相同時的冪的運(yùn)算的研究問題——積的乘方運(yùn)算. 其次,學(xué)習(xí)方法上與前面兩個性質(zhì)的學(xué)習(xí)是一脈相承的,這體現(xiàn)了方法上的一致性. 通過辨析和實(shí)際應(yīng)用后的總結(jié),分析了三個性質(zhì)之間的邏輯聯(lián)系,使學(xué)生理解三個性質(zhì)之間的邏輯一致性——都是研究冪的乘法運(yùn)算中底數(shù)和指數(shù)的變化規(guī)律,都是以乘方的定義和乘法運(yùn)算律為依據(jù)推導(dǎo)出來的. 通過這樣的教學(xué),學(xué)生能在已有學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上自然、合理地發(fā)現(xiàn)和提出問題,用相同的策略和方法分析和解決問題,學(xué)習(xí)連貫的內(nèi)容. 在提出問題的過程中,發(fā)展學(xué)生的抽象能力;在積的乘方公式形成過程中,發(fā)展學(xué)生的抽象能力和推理能力;在應(yīng)用公式推理、計(jì)算的過程中發(fā)展學(xué)生的推理能力和運(yùn)算能力. 通過這樣的教學(xué),可以將發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的目標(biāo)真正落實(shí)到課堂教學(xué)中.
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