教学任务分析
教 学 目 标 |
知识技能 |
掌握有理数混合运算的法则,并能熟练地进行有理数加、减、乘、除、乘方的混合运算. |
数学思考 |
在运算过程中能合理使用运算律简化运算,体会运算律的作用. |
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解决问题 |
在理解有理数乘方的基础上进行有理数准确计算. |
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情感态度 |
在探索有理数的乘方法则的过程中培养学生的探索精神,同时培养学生良好的学习习惯. |
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重点 |
有理数的乘方法则的发现和有理数的混合运算. |
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难点 |
乘方法则的发现,混合运算中最佳运算方法的寻找. |
教学过程设计
一、创设情境、自主探索,引入本节课的研究问题
问题1:几个不是0的有理数相乘,积的符号是由什么确定的?
学生探索活动:学生回忆,经过回忆发现积的符号是由负因数的个数确定的,若负因数的个数为偶数时,积的符号为正;当负因数的个数为奇数时,积的符号为负.
问题2:2×2×……×2(10个2)我们可以如何表示?你能举出类似的例子吗?
学生探索活动:学生根据小学中学过的正方形的面积a·a,读作a的平方(二次方),即:a2,立方体的体积a·a·a,读作a的立方(或a的三次方),即a3,依次可以猜想:2×2×……×2(10个2)=210,表示10个2相乘.
根据学生所举的例子的共同特点(求几个相同因式乘积的运算),由学生自主进行归纳.
学生归纳(必要时教师进行启发补充等):
归纳1:n相同的因数相乘,即aa……a(n个a)记作:an,读作a的n次方.
归纳2:求n个相同因数的积的运算叫做乘方,乘方的结果叫做幂,在an中,a叫作底数,n叫作指数,当an看作一个结果时,也可以读作a的n次幂.
注意:一个数可以看成这个数本身的一次方实际上是一种规定.也可以这样来理解:指数就是指相乘的因数的个数,指数是1,就是指只有一个因数.
二、知识应用、巩固新知、引出新的要探究的问题
问题3:
计算:
(1)(-4)3 ; (2)(-2)4;
(3)
学生活动:乘方就是几个相同因数的积的运算,故可用有理数的乘法运算来进行乘方运算.
解答过程略 .
注意:表示负数的乘方,书写时一定要把整个负数(连同符号)用括号括起来,例如,(-4)×(-4)×(-4)×(-4)=(-4)3.
问题4: 不计算下列各式的值,你能确定其符号吗?你能得到什么规律吗?说出你的根据.
(1)(-2)51 ; (2)(-2)50 ; (3)250 ; (4)251.
教师活动设计:这两个问题主要让学生探索乘方的符号法则,开始时一部分学生可能找不到解决问题的思路,此时可以让学生充分的思考,必要时可以进行适当的讨论,然后进行交流,学生在交流中逐步得到正确的结果,从而归纳出一定的规律.
注意:-250和(-2)50的区别.
学生活动:学生独立思考,在独立思考的基础上进行交流,发现可以利用“几个不是零的有理数的积的符号”法则来确定乘方法则,(-2)51 表示有51个-2相乘,当然有奇数个(51个)负因数,于是结果的符号应是负号,而(-2)50表示有50个-2相乘,当然有偶数个(50个)负因数,结果的符号应是正号,再进一步归纳.
归纳:
(1)正数的任何次幂是正数;
(2)负数的偶次幂是正数;负数的奇次幂是负数;
(3)0的任何次幂等于零; l的任何次幂等于1.
从而可得有理数乘方的符号法则.
问题5: 解决下列问题,你能从中发现什么?
(1) 2×32和(2×3)2 有什么区别?各等于什么?
(2)32与23有什么区别?各等于什么?
(3)-34和(-3) 4有什么区别?各等于什么?
学生活动设计:
(1) 2×32表示 2与3的平方之积,等于18;而(2×3)2表示2与3的积的平方,等于36.
注意:没有括号时,应按先乘方,再乘除,后加减的顺序计算.
(2)32表示3的2次幂;而23表示2的3次幂,它们的结果分别是9和8.
(3)-34表示4个3相乘的积的相反数或3的4次幂的相反数;而(-3) 4则表示4个(-3)相乘的积或(-3)的4次幂,结果分别是-81和81.因此,不要出现-34= (-3) 4这样的错误.
归纳:在进行有理数的乘方运算时要辨别清楚底数和指数,以及符号问题,避免出错.
三、知识混合应用、培养学生的综合计算的能力以及灵活运用知识的能力
问题6: 计算下列各题,请总结在有理数混合运算时运算顺序应是怎样的?
(1)3+22×(-
(2)-72十2×(-3)2+(-6)÷(-
(3)(-3)2×[
教师活动:(1)鼓励学生独立完成;(2)指定三名学生到黑板演示;(3)待黑板上学生完成后,教师评析:1)强调运算顺序;2)注意-72=-(7×7)=-49;(4)第(3)小题还可以运用乘法分配律来计算.
学生活动:学生独立完成上述问题的解决,在解决问题的过程中进一步熟练法则,同时体会在运算过程中应该遵循一定的运算顺序,从而归纳出有理数混合运算时的运算顺序.
归纳运算顺序:
1. 先乘方、再乘除、最后加减;
2. 同级运算,从左到右进行;
3. 如有括号,先做括号内的运算,按小括号、中括号、大括号依次进行.
问题7:巩固练习:
(1)8十(-3)2×(-2);
(2)100÷(-2)2-(-2)÷(-
(3)-34÷2
四、拓展创新、引导学生解决新的问题,培养学生思维的灵活性和深刻性
问题8: 解决下列问题:
1.观察下列三行数
-2,4,-8,16,-32,64……①;
0, 6,-6,18,-30,66……②;
-1,2,-4,8, -16,32……③.
(1) 第①行数是按什么规律排列的?
(2) 第②、③行数与第①行数分别有什么关系?
(3) 取每行数的第10个数,计算这3个数的和.
学生活动设计:
让学生充分观察、独立思考(必要时可以让学生进行小范围讨论),对于第一个问题,通过观察发现第①行数的排列规律为:
-2,(-2)2,(-2)3,(-2)4,(-2)5,(-2)6……
对于第二个问题,对比第②行与第①行对应位置的数可以发现第②行的数是第①行对应位置的数加2,即:
-2+2,(-2)2+2,(-2)3+2,(-2)4+2,(-2)5+2,(-2)6+2…….
对比第③行与第①行对应位置的数可以发现第③行的数是第①行对应位置的数0.5倍,即:
-2×0.5,(-2)2×0.5,(-2)3×0.5,(-2)4×0.5,(-2)5×0.5,(-2)6×0.5…….
对于第三个问题,首先可以确定第①行中的第10个数为(-2)10,于是可以得到第②行的第10个数是(-2)10+2,同理利用得到第③行第10个数是(-2)10×0.5.
于是有:
(-2)10+[(-2)10+2]+[(-2)10×0.5]=2562.
〔解答〕略.
2. 有一张厚度是0.1毫米的纸,将它对折1 次后,厚度为2×0.1毫米.
(1)对折2次后,厚度为多少毫米?
(2)对折20次后,厚度为多少毫米?二、讲授新课:
学生活动设计:
探索:根据问题容易得到当对折两次后厚度为4×0.1=22×0.1毫米.
当考虑对折20次时的厚度时,给学生充分思考的时间和空间,同时必要时可以让学生进行讨论,经过讨论可以发现(关键时老师提醒、启发)对折3次时厚度变为8×0.1=23×0.1毫米,对折4次是16×0.1=24×0.1毫米,对折5次是32×0.1=25×0.1毫米……
归纳:对折20次应是220×0.1毫米.
教师活动设计:在上述问题的解决过程中教师要作好参与者、引导者的角色,当学生没有思路时应适时的引导和启发,开拓学生的思路,帮助学生更好的解决问题.
五、小结与作业
小结:
1. 有理数的乘方;
2. 乘方的符号法则;
3. 有理数的混合运算.
作业:
第54页 练习;
第58页 习题1.5 第1、3、11题.