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2.9有理数的乘方
教学目标
1.在现实背景中理解有理数乘方的意义,会进行有理数乘方的运算在理解基础上,把有理数的乘方运用到新的情境中,提高解决问题的能力。运用计算机信息技术,培养学生综合探索、创造能力。
2.经历“做数学”和“用数学”的过程,感受数学的奇妙性,领会重要的数学建模思想、归纳思想,形成数感、符号感,发展抽象思维。
3.围绕问题的提出,采用“问题情境—建立模型—解释—应用与拓展”的方式,通过创造性的教学设计,向学生提出挑战性的学习任务,在信息技术的帮助下,有效开展“操作—观察—探究—发现—猜想—验证—拓广”的教学,让学生体验科学研究的一般过程,进行有效的学习。
4.认识数学与生活的密切联系,体验数学活动充满着探索与创造感受数学的严谨性,提高数学素养。通过参与数学学习活动,对数学有好奇心和求知欲,形成主动学习态度,培养科学探索精神。提升人文素质,鼓励猜想,倡导参与,与人合作,学会倾听、欣赏和感悟,建立自信心。
教学重点:关注学牛小组合作参与学习的程度,使学生经历知识形成与应用的过程,积累数学活动经验。
教学难点:有理数乘方的应用与拓展。
教学过程
一、情境导入。
以小组合作方式,把厚0.1毫米的纸依次折叠并计算纸张的厚度,引导学牛观察、发现纸张厚度所发生的变化是在成倍地增加。同时提出问题:把足够长的厚0.1毫米的纸继续折叠20次、30次,会有多厚?鼓励学生大胆猜想。
教师用计算机显示高高的楼房和高约8848米的珠穆朗玛峰的图片使学生感受它们的高度,同时教师作出假设:如果一层楼按高3米计算把足够长的厚0.1毫米的纸继续折叠20次有34层楼高,继续折叠30次后有12个珠穆朗玛峰高。这一惊人的猜想使学生精神集中、思维活跃,进入最佳状态,带着这样的问题学生自然喜欢上探究课。
二、概念教学。
运用数学建模思想把生活问题数学化,结合概念教学的特点和学生的认知水平,发挥学生的主体作用。
计算机显示:相同加数的加法如何简化?
6+6+6+6+6=
10+10+10+10+10+10=
2+2+2+2十2+2+2+2+2+2=
教师提出问题:相同因数的乘法如何简化?
6×6×6×6×6×6×6×6=
10×10×10×10×10×10×10×10=
(-3)×(-3)×(-3)×(-3)×(-3)×(-3)=
教师出示:边长为6的正方形的面积和棱长为6的正方体的体积的表示方法,由学生小组合作完成试一试。
教师有针对性地讲解有理数的乘方的概念。
有理数的乘方:求n个相同因数的积的运算。
这样,学生通过自主、积极的思维而成功地构建了数学概念,为解决数学问题提供了可能。这时候,计算机显示“相信自己行,才会我能行;互相支持行,合作大家行”的鼓励性语言。
三、前进一步。
首先,以小组合作方式完成底数分别为正数、负数、零,指数分别为奇数、偶数的有理数乘方的运算,并总结确定幂的符号运算法则: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;零的非零次幂都是零。
同时运用计算机显示数值变化规律的优势,由小组合作完成表格计算。
(一)完成下列表格(求几个相同因数的积):
n … 1 2 3 4 5 6 …
3 … …
(二)1米长的木棒,第一次截去一半,第二次截去剩下的一半,如此截下去,第七次剩下的小棒有多长?
n 1 2 3 4 5 6 7 …
…
学生由此感受到:
底数大于1时,乘方运算的结果增长得很快。
底数大于零而小于1时,乘方运算的结果减小得很快。
四、数学乐园。
为帮助学生综合运用已有的知识和经验解决生活中的数学问题,发展解决问题的能力,与学生共同进入数学乐园的学习活动。
计算机显示细胞分裂过程,教师提出问题:
1.请你用数学知识说明其中数量变化的过程。
2.请你解释为什么人称癌细胞分裂为疯狂分裂?
这样,既加强了学科间的横向联系又深化了数学内涵。
教师与学生共同探讨古代的数学问题:棋盘上的学问。
古时候,在一个王国里有一位聪明的大臣发明了国际象棋并献给了国王。国王从此迷上了下棋。为了向聪明的大臣表示感谢,国王答应满足大臣的一个要求。大臣说:“就在这个棋盘上放一些米粒吧。第1格放1粒米,第2格放2粒米,第3格放4粒米,然后是8粒、16粒、32粒……一直到第64格。”“你真傻!就要这么一点米粒?!”国王哈哈大笑。大臣说:“就怕您的国库里没有这么多米!”你认为国王的国库里有这么多米吗?
这时,学生自然会感到:数学好学有用又好玩。
五、“想入非非”。
至此,学生可以根据已有的知识和经验,运用计算机计算并验证情境导入中所提出的设想:如果一层楼按高3米计算,把足够长的厚0.1毫米的纸继续折叠20次有104米高,有34层楼高;继续折叠30次后有10万多米高,有12个珠穆朗玛峰高。
220=1048576 1048576×0.1毫米=104.8576米
230=1073741824 1073741824×0.1毫米=107374.1824米
教师鼓励学生继续大胆猜想:如果有足够长的厚为0.1毫米的纸,折叠40次的厚度能否从地球到达月球?
学生想像的空间越来越大,课堂教学也达到了高潮。
六、回顾与思考。
1.本节课你学到了什么?
2.本节课你有什么感受?还有什么困惑?
七、作业。
1.教材第54页第1题、第2题。
2.搜集生活中运用乘方的实例。
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