☉江蘇省江陰市暨陽(yáng)中學(xué) 王優(yōu)華
不少教材上關(guān)于冪的運(yùn)算性質(zhì)都是分成3個(gè)課時(shí)依次組織學(xué)生學(xué)習(xí)同底數(shù)冪的乘法、積的乘方、冪的乘方,由于每種運(yùn)算性質(zhì)的內(nèi)容不多,所以每節(jié)課老師們總要選配大量的練習(xí)或變式練習(xí),搞深度變式、整體運(yùn)用、逆向求值等訓(xùn)練,把本來(lái)簡(jiǎn)單易學(xué)的冪的運(yùn)算性質(zhì)弄得繁冗不堪,有些教學(xué)更是人為拔高,弄得不少學(xué)生初學(xué)整式乘法時(shí)就被“當(dāng)頭一棒”.基于以上一些教學(xué)現(xiàn)狀,我們認(rèn)真研習(xí)了全國(guó)著名特級(jí)教師李庾南老師倡導(dǎo)的“學(xué)材再建構(gòu)”,積極開(kāi)展整合教材內(nèi)容后的單元教學(xué),把三種冪的運(yùn)算性質(zhì)作為第1課時(shí)探究的主要任務(wù),整理呈現(xiàn)出來(lái),讓學(xué)生先見(jiàn)森林,再見(jiàn)樹(shù)木,也取得了較好的教學(xué)效果.本文先概述該課的教學(xué)流程,并跟進(jìn)教學(xué)立意的闡釋?zhuān)峁┭杏?
教學(xué)環(huán)節(jié)(一) 復(fù)習(xí)舊知
問(wèn)題1:35的意義及各部分的名稱(chēng);3n(n為正整數(shù))呢?a(nn為正整數(shù))呢?
教學(xué)預(yù)設(shè):復(fù)習(xí)乘方的定義,并讓學(xué)生理解an的兩種表示方法,它們可以相互轉(zhuǎn)化:

將兩種形式在黑板上板書(shū),讓學(xué)生加深印象,并知道數(shù)的定義是具有“雙向”作用的.
問(wèn)題2:計(jì)算:(1)35×32;(2)35×312.
教學(xué)預(yù)設(shè):第(2)題利用乘方定義很不方便,能不能找到一個(gè)簡(jiǎn)便的計(jì)算方法?
教學(xué)環(huán)節(jié)(二) 探究性質(zhì)
探究活動(dòng)1:同底數(shù)冪的乘法.
問(wèn)題3:計(jì)算:(1)am·a(nm,n都是正整數(shù)).
教學(xué)組織:先安排學(xué)生自主探究,再小組內(nèi)合作交流,如果學(xué)生直接寫(xiě)出答案,要通過(guò)追問(wèn),回到乘方的定義進(jìn)行一般的推證才是計(jì)算“成功”.最后概括出同底數(shù)冪的性質(zhì):
am·an=am+(nm,n都是正整數(shù)).
并給出文字表述:同底數(shù)冪相乘,底數(shù)不變,指數(shù)相加.板書(shū)到相應(yīng)“主板區(qū)”.接下來(lái)給出一組跟進(jìn)練習(xí),鞏固性質(zhì).
跟進(jìn)練習(xí):計(jì)算:(1)35×312;(2)x2·x7;(3)y2n·y2n+1.
探究活動(dòng)2:冪的乘方.
問(wèn)題4:計(jì)算:(am)n(m,n都是正整數(shù)).
教學(xué)組織:先安排學(xué)生自主探究后再小組合作交流,同時(shí)選兩名學(xué)生上臺(tái)板演.再分別請(qǐng)兩人講解他們的演算步驟與依據(jù),突出算理的教學(xué),通過(guò)教師追問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出“回到乘方的定義”進(jìn)行運(yùn)算的算理.最后概括出性質(zhì):
(am)n=amn(m,n都是正整數(shù)).
文字表述:冪的乘方,底數(shù)不變,指數(shù)相乘.將符號(hào)表示與文字表述依次板書(shū)在“主板區(qū)”.然后給出一組跟進(jìn)練習(xí),鞏固性質(zhì).
跟進(jìn)練習(xí):計(jì)算:(1)(a2)4;(2)-(x4)3.
講評(píng)預(yù)設(shè):引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)說(shuō)他們是如何計(jì)算的,比如計(jì)算時(shí)要先確定計(jì)算的類(lèi)型,再選擇對(duì)應(yīng)的運(yùn)算性質(zhì).
探究活動(dòng)3:積的乘方.
問(wèn)題5:計(jì)算:(3)(ab)n(n為正整數(shù)).
教學(xué)組織:分別安排學(xué)生自主探究、合作交流,概括出性質(zhì):
(ab)n=anbn(n為正整數(shù)).
文字表述:積的乘方,等于把積中的每一個(gè)因式分別乘方,再把所得的冪相乘.將符號(hào)表達(dá)與文字表述板書(shū)后給出跟進(jìn)練習(xí):
跟進(jìn)練習(xí):計(jì)算:(1)(-5b)3;(2)(-2xy3)4.
講評(píng)預(yù)設(shè):可以投影或?qū)W生上臺(tái)的板演展示學(xué)生計(jì)算,并安排學(xué)生講解每一步的算理,如果學(xué)生仍然是回到乘方的定義進(jìn)行計(jì)算的,則要引導(dǎo)他們簡(jiǎn)化過(guò)程,懂得運(yùn)用剛剛歸納出來(lái)的冪的運(yùn)算性質(zhì)進(jìn)行運(yùn)算.
教學(xué)環(huán)節(jié)(三) 小結(jié)拓展
小結(jié)預(yù)設(shè):先把前面探究、歸納得出的三個(gè)整數(shù)指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì)在板書(shū)區(qū)進(jìn)一步“關(guān)聯(lián)”起來(lái),引導(dǎo)學(xué)生比較它們的不同;然后分別對(duì)它們進(jìn)行如下的性質(zhì)拓展:
(1)am·a·nap=am+n+(pm,n,p都是正整數(shù)).
(2)[(am)n]p=amn(pm,n,p都是正整數(shù)).
(3)(abc)n=anbnc(nn為正整數(shù)).
這3條性質(zhì)的拓展不需要學(xué)生再詳細(xì)演算和證明,只要安排學(xué)生說(shuō)出結(jié)果,并給出簡(jiǎn)要的推理依據(jù)即可,最后指出:在以后的計(jì)算過(guò)程中,可以直接運(yùn)用性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算.
教學(xué)環(huán)節(jié)(四) 當(dāng)堂反饋
1.判斷對(duì)錯(cuò),如果錯(cuò)誤請(qǐng)改正:
(1)a·3a=a4;( ) (2)(a2)3=a5;( )
(3)(2a)3=2a3;( ) (4)(-3a2b)2=9a4b2(.)
2.計(jì)算:(1)m·3m6=________;(2)(-a2)3=________;
(3)(2ab)2=_________.
考慮到本課的教學(xué)內(nèi)容為三個(gè)冪的運(yùn)算性質(zhì),內(nèi)容較多,故所安排的訓(xùn)練習(xí)題不多,教學(xué)用力點(diǎn)主要在三個(gè)冪的運(yùn)算性質(zhì)的推導(dǎo)和跟進(jìn)練習(xí)算理的追問(wèn)上,目的是讓學(xué)生懂得學(xué)習(xí)運(yùn)算的兩個(gè)重點(diǎn):一是概括法則;二是運(yùn)用法則.以下就本節(jié)課的教學(xué)立意進(jìn)一步闡釋三點(diǎn):
本課教學(xué)內(nèi)容的“最近發(fā)展區(qū)”或上位知識(shí)是有理數(shù)乘方,在此基礎(chǔ)上我們整合教材,明確了本課時(shí)的教學(xué)目標(biāo)有以下幾點(diǎn),比如能利用乘方的意義和運(yùn)算律推導(dǎo)整數(shù)指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì),包括同底數(shù)冪的乘法,冪的乘方和積的乘方;能利用整數(shù)指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)算;在推導(dǎo)整數(shù)指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì)的過(guò)程中,培養(yǎng)探究問(wèn)題的意識(shí)及良好的交流合作的學(xué)習(xí)習(xí)慣.順便提及,對(duì)課時(shí)教學(xué)目標(biāo)的明確是十分重要的課題,從大量的課堂觀(guān)察來(lái)看,有些課時(shí)教學(xué)內(nèi)容偏離主題,選題的內(nèi)容效度不當(dāng),多是因?yàn)檎n時(shí)教學(xué)目標(biāo)的定位不準(zhǔn)或意識(shí)不強(qiáng)所致.比如,有些老師在同底數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì)教學(xué)時(shí),較多地選用了如下一些題型進(jìn)行訓(xùn)練:
1.已知xm-·nx2n+1=x11,ym-·1y4-n=y(tǒng)5,求mn2的值.
2.已知2a=3,2b=6,2c=12,試確定a,b,c之間的關(guān)系.
3.計(jì)算:(a-b)·(b-a)·3(a-b)2.
從課堂練習(xí)效果來(lái)看,以上3題在冪的運(yùn)算的第1課時(shí)訓(xùn)練時(shí),絕大多數(shù)學(xué)生都會(huì)不太適應(yīng),從而給學(xué)生在這章起始課學(xué)習(xí)時(shí)形成“陰影”.事實(shí)上,以上3題并不是本課時(shí)訓(xùn)練目標(biāo),而是逆向運(yùn)用、整體運(yùn)用,都是后續(xù)習(xí)題課跟進(jìn)訓(xùn)練中的提高拓展內(nèi)容,作為起始課,是不宜人為拔高要求的.
由于我們定位在單元教學(xué)的起始課,即冪的三個(gè)運(yùn)算性質(zhì)的第1課時(shí),所以本課的教學(xué)重點(diǎn)是推導(dǎo)冪的運(yùn)算性質(zhì)(同底數(shù)冪的乘法,冪的乘方,積的乘方).例習(xí)題的訓(xùn)練特別是變式訓(xùn)練量不可能太大(主要原因當(dāng)然是教學(xué)時(shí)間).這樣來(lái)看,在以上教學(xué)流程中,主要教學(xué)用時(shí)就是在三個(gè)冪的性質(zhì)的探究上,先安排學(xué)生直接運(yùn)算,不少學(xué)生會(huì)直接猜對(duì)答案,這時(shí)跟進(jìn)追問(wèn),暴露他們的思維,引導(dǎo)學(xué)生回到乘方的定義推導(dǎo)、演算出答案,這個(gè)過(guò)程就是重視教學(xué)重點(diǎn)的教學(xué)舉措.也是示范了代數(shù)法則教學(xué)的一種研究方式,回到“更上位的定義”進(jìn)行推導(dǎo)演算,是生成、概括新法則的有效方法.
數(shù)式運(yùn)算的學(xué)習(xí),一方面是法則的概括,二是運(yùn)用法則.由于本課在法則的生成上用力較多,教師不斷追問(wèn)讓學(xué)生回到乘方的定義推導(dǎo)性質(zhì),所以不少學(xué)生在跟進(jìn)練習(xí)的計(jì)算時(shí),也“回到乘方”再詳細(xì)計(jì)算,這時(shí)就需要提醒學(xué)生在法則生成之后,就可運(yùn)用法則簡(jiǎn)化表達(dá),而不需要反復(fù)回到乘方的定義再詳細(xì)推導(dǎo)演算.這種“負(fù)遷移”與學(xué)生新學(xué)幾何性質(zhì)定理出現(xiàn)的問(wèn)題是一樣的,我們?cè)诮淌趲缀涡露ɡ砗螅簧賹W(xué)生不能即時(shí)運(yùn)用,比如角平分線(xiàn)的性質(zhì)定理(角平分線(xiàn)上的點(diǎn)到角的兩邊距離相等)運(yùn)用全等三角形推導(dǎo)之后,學(xué)生并不能熟練運(yùn)用,而是反復(fù)回到全等三角形進(jìn)行證明,往往要經(jīng)過(guò)多次訓(xùn)練,才能減少“思維回路”式的推理證明.可見(jiàn),作為冪的運(yùn)算單元教學(xué)的第1課時(shí)主要是以推導(dǎo)法則為主,后續(xù)習(xí)題課跟進(jìn)訓(xùn)練時(shí),還需要防范學(xué)生可能產(chǎn)生的“思維回路”式運(yùn)算,可以通過(guò)捕捉一些典型“回路”解法進(jìn)行展評(píng),引導(dǎo)學(xué)生參加評(píng)析、簡(jiǎn)化和優(yōu)化.
1.章建躍.從數(shù)學(xué)整體觀(guān)看“同底數(shù)冪的乘法”的教學(xué)[J].中國(guó)數(shù)學(xué)教育,2013(7/8).
2.顧燕萍,李衛(wèi)星.基于整體觀(guān)的單元教學(xué)實(shí)踐與思考——以“冪的運(yùn)算”新授課為例[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2015(11).
3.湯志良.步步有據(jù):推導(dǎo)冪的運(yùn)算性質(zhì)——李庾南老師“冪的運(yùn)算性質(zhì)”課例賞析[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2015(5).
4.李桂玲.注重算理·引導(dǎo)概括·滲透思想——李庾南老師“整式乘法”課例賞析[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2015(10).
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