第十节 有理数的乘方　

教学设计示例

有理数的乘方

　　一、素质教育目标

　　（一）知识教学点

　　1．理解有理数乘方的意义．

　　2．掌握有理数乘方的运算．

　　（二）能力训练点

　　1．培养学生观察、分析、比较、归纳、概括的能力．

　　2．渗透转化思想．

　　（三）德育渗透点：培养学生勤思、认真和勇于探索的精神．

　　（四）美育渗透点

　　把记成，显示了乘方符号的简洁美．

　　二、学法引导

　　1．教学方法：引导探索法，尝试指导，充分体现学生主体地位．

　　2．学生学法：探索的性质→练习巩固

　　三、重点、难点、疑点及解决办法

　　1．重点：有理数的乘方运算．

　　2．难点：有理数的乘方运算的符号法则．

　　3．疑点：①乘方和幂的区别．

　　②与的区别．

　　四、课时安排

　　1课时

　　五、教具学具准备

　　投影仪、自制胶片．

　　六、师生互动活动设计

　　教师引导类比，学生讨论归纳乘方的概念，教师出示探索性练习，学生讨论归纳乘方的性质，教师出示巩固性练习，学生多种形式完成．

　　七、教学步骤

　　（一）创设情境，导入新课

　　师：在小学我们已经学过：记作，读作的平方（或的二次方）；记作，读作的立方（或的三次方）；那么可以记作什么？读作什么？

　　生：可以记作，读作的四次方．

　　师：呢？

　　生：可以记作，读作的五次方．

　　师：（为正整数）呢？

　　生：可以记作，读作的次方．

　　师：很好！把个相乘，记作，既简单又明确．

　　【教法说明】教师给学生创设问题情境，鼓励学生积极参与，大大调动了学生学习的积极性．同时，使学生认识到数学的发展是不断进行推广的，是由计算正方形的面积得到的，是由计算正方体和体积得到的，而，……是学生通过类推得到的．

　　师：在小学对底数，我们只能取正数．进入中学以后我们学习了有理数，那么还可取哪些数呢？请举例说明．

　　生：还可取负数和零．例如：0×0×0记，（－2）×（－2）×（－2）×（－2）记作．

　　非常好！对于中的，不仅可以取正数，还可以取0和负数，也就是说可以取任意有理数，这就是我们今天研究的课题：有理数的乘方（板书）．

　　【教法说明】对于的范围，是在教师的引导下，学生积极动脑参与，并且根据初一学生的认知水平，分层逐步说明可以取正数，可以取零，可以取负数，最后总结出可以取任意有理数．

　　（二）探索新知，讲授新课

　　1．求个相同因数的积的运算，叫做乘方．

　　乘方的结果叫做幂，相同的因数叫做底数，相同的因数的个数叫做指数．一般地，在中，取任意有理数，取正整数．

　　注意：乘方是一种运算，幂是乘方运算的结果．看作是的次方的结果时，也可读作的次幂．

　　巩固练习（出示投影1）

　　（1）在中，底数是__________，指数是___________，读作__________或读作___________；

　　（2）在中，－2是__________，4是__________，读作__________或读作__________；

　　（3）在中，底数是_________，指数是__________，读作__________；

　　（4）5，底数是___________，指数是_____________．

　　【教法说明】此组练习是巩固乘方的有关概念，及时反馈学生掌握情况．（2）、（3）小题的区别表示底数是－2，指数是4的幂；而表示底数是2，指数是4的幂的相反数．为后面的计算做铺垫．通过第（4）小题指出一个数可以看作这个数本身的一次方，如5就是，指数1通常省略不写．

　　师：到目前为止，对有理数业说，我们已经学过几种运算？分别是什么？其运算结果叫什么？

　　学生活动：同学们思考，前后桌同学互相讨论交流，然后举手回答．

　　生：到目前为止，已经学习过五种运算，它们是：

　　运算：加、减、乘、除、乘方；

　　运算结果：和、差、积、商、幂；

　　教师对学生的回答给予评价并鼓励．

　　【教法说明】注重学生在认知过程中的思维．主动参与，通过学生讨论、归纳得出的知识，比教师的单独讲解要记得牢，同时也培养学生归纳、总结的能力．

　　师：我们知道，乘方和加、减、乘、除一样，也是一种运算，如何进行乘方运算？请举例说明．

　　学生活动：学生积极思考，同桌相互讨论，并在练习本上举例．

　　【教法说明】通过学生积极动脑，主动参与，得出可以利用有理数的乘法运算来进行有理数乘方的运算．向学生渗透转化的思想．

　　2．练习：（出示投影2）

　　计算：1．（1）2，　（2），　（3），　（4）．
　　2．（1），，，．
　　（2）－2，，．
　　3．（1）0，　（2），　（3），　（4）．

　　学生活动：学生独立完成解题过程，请三个学生板演，教师巡回指导，待学生完成后，师生共同评价对错，并予以鼓励．

　　师：请同学们观察、分析、比较这三组题中，每组题中底数、指数和幂之间有什么联系？

　　先让学生独立思考，教师边巡视边做适当提示．然后让学生讨论，老师加入某一小组．

　　生：正数的任何次幂都是正数；负数的奇次幂是负数，负数的偶次幂是正数，零的任何次幂都是零．

　　师：请同学们继续观察与，与中，底数、指数和幂之间有何联系？你能得出什么结论呢？

　　学生活动：学生积极思考，同桌之间、前后桌之间互相讨论．

　　生：互为相反数的两个数的奇次幂仍互为相反数，偶次幂相等．

　　师：请同学思考一个问题，任何一个数的偶次幂是什么数？

　　生：任何一个数的偶次幂是非负数．

　　师：你能把上述结论用数学符号表示吗？

　　生：（1）当时，（为正整数）；

　　（2）当

　　（3）当时，（为正整数）；

　　（4）（为正整数）；

　　（为正整数）；

　　（为正整数，为有理数）．

　　【教法说明】教师把重点放在教学情境的设计上，通过学生自己探索，获取知识．教师要始终给学生创造发挥的机会，注重学生参与．学生通过特殊问题归纳出一般性的结论，既训练学生归纳总结的能力和口头表达的能力，又能使学生对法则记得牢，领会的深刻．

　　再做一组练习（出示投影3）

　　计算：（1），，；

　　（2），，；

　　（3），，．

　　学生活动：学生在练习本上独立完成后，同桌交换，互相纠正．然后，教师引导学生纵向观察（1）题和（2）题的形式和计算结果有什么区别？中底数是－3，而题中，底数是3．因此，．可见，以负数作为底数时，这个负数必加括号，而不加括号的底数一定不是负数．

　　师：哪位同学能用乘方的一般式说明这个问题呢？

　　生：的底数是，表示个相乘，是的相反数，这就是与的区别．

　　师：引导学生观察（3）题，与两者从意义上截然不同：

　　，而．因此，要特别注意：当底数是分数时，这个分数一定要加括号，不加括号的底数不是分数．计算带分数的乘方一般应化为假分数．

　　【教法说明】同桌之间相互纠正，有时比师生之间的纠正效果会更好．通过学生实际计算、纠错，让他们自己体会到负数与分数的乘方要加括号．这样，学生自己获得的知识和方法，理解得更深刻，并能灵活运用．

　　（三）变式训练，培养能力

　　（出示投影4）

　　计算：

　　（1），，，，；

　　（2），，，；

　　（3），，，．

　　【教法说明】练习题的设计分层次，既注重基础知识，又注重了能力的培养，组织课内练习，获取学生掌握知识的反馈信息，对于学生存在的问题及时回授．

　　（四）课堂小结

　　师：今天我们一起学习了有理数的乘方．有理数的乘方运算可以利用有理数的乘法运算来进行．乘方与乘法有联系也有区别：联系是乘方本质是乘法，区别是乘方中积的因数要相同．为了更好地理解这一点，我们看下面的对比：

　　（出示投影5）

　　作乘法运算看　　　作乘方运算看

　　2×2×2＝8　　　　

　　因数是2　　　　　底数是2

　　因数的个数为3　　指数是3

　　积是8　　　　　　幂是8

　　【教法说明】小结揭示出乘方与乘法这两个知识点的联系，并找出它们之间的共同点和不同点，使学生将乘方知识与头脑中乘法的认识结构建立联系，从而形成新的知识体系．

　　（五）思考题

　　（出示投影6）

　　1．3的平方是多少？－3的平方是多少？平方得9的数有几个？有没有平方得－9的有理数？

　　2．已知，则．

　　3．计算．

　　【教法说明】这组题目是让学有余力的学生应有所追求，进一步激发学生探索的热情，有利于发展他们的数学才能．2题是非负数和有理数乘方两知识点的综合应用，有助于培养学生分析问题和解决问题的能力．3题向学生渗透分类讨论的思想．

　　八、随堂练习

　　1．判断题

　　（1）中底数是，指数是2（ ）

　　（2）一个有理数的平方总是大于0的（ ）

　　（3）（ ）

　　（4）（ ）

　　（5）（ ）

　　（6）若，则（ ）

　　（7）当时，（ ）

　　（8）平方等于本身的数是0和1（ ）

　　2．填空题

　　（1）的意义是__________________，结果为________________；

　　（2）的意义是__________________，结果为________________；

　　（3）若且，则；

　　（4）若，则，，；

　　（5）平方小于10的整数有__________个，其和为___________，积为___________．

　　九、布置作业

　　课本第113页4、5．

　　十、板书设计

　　

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