2020-2021学年2 幂的乘方与积的乘方教案及反思

北师大版七年级上册

第一章　整式的乘除

  2幂的乘方与积的乘方（第1课时）

一、          设计理念：

《数学新课程标准》明确指出：数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术，特别要充分考虑计算器、计算机，对数学学习内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题强有力的工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的教学活动中去。本教学设计运用信息技术与学科的整合，通过CAI课件设置情景，化静为动，将抽象的数学知识生活化、形象化，增强学生的感性认识，激发学生学习的兴趣，引导学生学习幂的乘方的运算性质，探索幂的乘方运算性质，进一步体会幂的意义，突破教学重难点，发展学生的推理能力，提高学生解决问题的能力。

二、学情分析：

学生知识技能基础：学生通过对七年级上册数学课本的学习，已经掌握了用字母表示数的技能，并且了解了有关乘方的知识，根据幂的意义知道了式子：的成立，而通过对前一节课的学习，对于幂的运算中“同底数幂的乘法法则”已非常熟悉.

学生活动经验基础：在前一节课学生已经经历从特殊到一般的研究过程，学习归纳概括的研究方法.在探讨“幂的乘方”的关系式中，学生仍可根据幂的意义的有关计算，经历从特殊到一般的研究过程，感受到知识之间的内在联系，能从具体情境中抽象出数量之间的变化规律，并且能够用字母表达式体现展示这一规律.同时在学习过程中，给学生足够的合作交流空间，加深对法则的探索过程及对算理的理解.

三、教学任务分析：

教科书通过图中的木星、太阳和地球的大小，直观地表现了体积的倍数之间的关系.从实际问题引入幂的乘方运算.学生在探索这个问题的过程中，将自然地体会幂的乘方运算的必要性，了解数学与现实世界的联系，问题提出以后，教师可以鼓励学生根据幂的意义，独立得出木星、太阳的体积分别约是地球体积103和106倍.

在教学中，教师要注意引导学生对幂的乘方一般规律的探索和表达，在利用具体数进行试验论证上多点时间，让学生习惯于对具体数的操作，教师可以通过提出“你发现的规律对任意一个数都成立吗？”等问题加以引导，并重视同伴之间的相互启发，在运算过程中，体会幂的乘方.因此，教师在教学中应提供丰富有趣的问题，鼓励学生通过独立思考与讨论发现关系，给学生留下充分探索和交流的空间，使学生经历从具体问题中抽象规律，用符号进行表示的过程.为此，本节课的教学目标是：

1. 知识与技能：学习幂的乘方的运算性质，进一步体会幂的意义，并能解决实际问题.
2. 过程与方法：经历探索幂的乘方运算性质的过程，发展推理能力和有条理的表达能力，提高解决问题的能力.
3. 情感与态度：体会学习数学的兴趣，培养学习数学的信心，感受数学的内在美.

四、教具准备：CAI课件

五、教学过程设计：

本节课设计了七个教学环节：复习回顾、情境引入、探究新知、落实基础、练习提高、课堂小结、布置作业.

第一环节：复习回顾（CAI课件呈现： 幂的意义）

活动内容：复习已学过的幂的意义及幂的运算法则

1. 幂的意义：
2. （m、n为正整数）

同底数幂相乘，底数不变，指数相加.

活动目的：本堂课的学习方法仍是引导鼓励学生通过已学习的知识经过个人思考、小组合作等方式推导出本课新知，增强学生符号感.而这个过程离不开旧知识的铺垫，幂的意义在本节课中仍旧是法则推导的主要依据，其地位不可小觑，而同底数幂的乘法的推导过程，其中包含的算理知识在本堂课中仍是精神主旨，因而复习要细致.

活动的注意事项：本堂课的学习方式即通过已经掌握的数学知识，经历探究的过程，推导出新的数学知识.因而要让学生体会知识间的融会贯通，彻底搞清楚其中的数学思想，并会模仿，建立模型.

【设计理念】：本环节运用CAI课件呈现幂的意义，既激发学生学习的兴趣，也大大节省传统的手写板书的时间。让学生复习旧知识，引出新知识，旨温故而知新。

第二环节：情境引入

（运用CAI课件呈现教学内容，让正方体的棱长、正方体的体积直观展现在学生面前，让抽象变直观、简单化，引发联想，培养学生数学思维。）

活动内容：根据已经学习过的知识，带领学生回忆并探讨以下实际问题

1． 乙正方体的棱长是 2 cm, 则乙正方体的体积 V乙 =       cm3  .     

甲正方体的棱长是乙正方体的 5 倍，则甲正方体的体积V =     cm3 .

2．球的体积公式是V =，其中V是体积、r是球的半径

（多媒体教学可以扩大信息容量，满足学生的求知欲。本环节用CAI课件呈现地球、木星、太阳设置情景，让学生思考：可以近似地看作球体，木星、太阳的半径分别约是地球多少倍？引发学生思考，培养学生逻辑思维能力。）

地球、木星、太阳可以近似地看作球体.木星、太阳的半径分别约是地球的10倍和102倍，它们的体积分别约是地球的       倍和        倍.

活动目的：正方体是学生非常熟悉的几何体，它的体积计算公式学生琅琅上口，但是当其棱长扩大一定的倍数后，新的正方体体积与原来正方体体积之间有怎样的数量关系呢？这是学生以前很少考虑过的.

课本上的问题情境从木星、太阳和地球的体积大小入手，直观的表现体积倍数之间的关系，非常吸引人.学生在探索这个问题的过程中，将自然地体会幂的乘方运算的必要性，了解数学与现实世界的联系，问题提出以后，学生可以得出木星、太阳的体积分别约是地球体积103和(102)3倍.教师可以鼓励学生根据幂的意义，思考(102)3等于多少

活动注意事项：在实际教学过程中应本着从学生实际出发的原则，首先从学生最为熟悉的正方体体积入手，通过具体数字来研究问题，这是良策.进而告知学生球的体积公式，给出具体数字再去研究

【设计理念】：学生对正方体的棱长、正方体的体积本是抽象，但通过CAI课件呈现，学生从视觉和感知认知后，再学习就易了。本环节运用CAI课件呈现地球、木星、太阳设置情景，引导学生理解半径，进而思考地球、木星、太阳分别约是地球多少倍？这种情景教学法是引人入胜的方法，充分体现信息化教学把抽象化变直观，化难为易，优化课堂教学，引导学生自主学习，培养学生逻辑思维能力和创新意识。

第三环节：探究新知

活动内容：（CAI课件呈现问题）1．通过问题情境继续研究：为什么？让学生清楚运算之间的关系，题目所描述的是10的2次幂的三次方，其底数是幂的形式，然后根据幂的意义展开运算，去探究运算的过程.

2．计算下列各式，并说明理由 .

(1) (62)4 ;    (2) (a2)3 ;     (3) (am)2 ;     (4) (am)n .

仿照前面，来研究以上四个题目的运算情况，实际上做到（3）题时可以猜想（4）题的结果，也为后面幂的乘方的法则推导带来指导性.完成本节课的主要教学任务.

（运用CAI课件跳转前面的题目进行联系作答，引导学生自主学习，积极探究。）

活动目的：学习的过程中，时刻不能忘记学生是主体，一切教学活动都应当从学生已有的认知角度出发，问题环节设计跨越性不能太大，要让学生在不断的探索过程中得到不同程度的感悟，自己能够主动地去探究问题的实质，有成功的体验.

活动的注意事项：本环节的引入是从问题情境开始的，能够引起学生兴趣，好奇心.激发求知欲.在探索的过程中学生将自然地体会幂的乘方运算的必要性，了解数学与现实世界的联系.问题提出后，教师应鼓励学生根据幂的意义，独立来完成这几个问题.前几个问题的目的，是夯实用幂的意义来处理这类问题的方法，让每个同学都能体会这种计算方法.而在计算2（4）题时，应先鼓励学生进行猜想结果，然后再来验证这样的一个字母表达的过程.探索的方式从特殊到一般，符合学生的认知规律，进而总结出幂的乘方的法则，这是本节课的重点.

【设计理念】：课堂四十分钟是十分有限的，在数学课堂教学中，要呈现的问题、列式、图片较多，占用时间也较多，但釆用信息化教学，通过课前制作好课件，在课堂中通过CAI课件把所需的素材呈现出来，这样既省时，又减轻教师工作负担，还能让图文并茂、声像融合，激发学生学习的兴趣，提高课堂效率。

第四环节：落实基础

活动内容：一、完成教科书例题1

【例1】计算：

(1) (102)3 ;          (2)  (b5)5 ;            (3)  (an)3;

(4) －(x2)m ;        (5)  (y2)3 · y ;         (6) 2(a2)6 － (a3)4 .

二、随堂练习

1．判断下面计算是否正确？如果有错误请改正：

（运用CAI课件呈现式子，教师讲解过程中可逐一将每一步解答过程呈现出来，同时还可以实现绝对跳转，反复呈现式子，对学习有困难的学生给予反复讲解，突破难关。）

(1)  (x3)3 = x6  ;       (2)a6 · a4 = a24 ..

2．计算：

(1) (103)3 ;        (2) －(a2)5 ;         (3) (x3)4 · x2 ;

(4) [(－x)2 ]3 ;      (5) (－a)2(a2)2;       (6) x·x4 – x2 · x3

活动目的：学生刚刚接触到新的运算法则时，往往会感到十分的生疏，或者说对它的感觉仍旧停留在“雾里看花”状态，怎样拨开迷雾见真相？这需要一个过程，也就是对新知识从熟悉到熟练的过程，要达到这个目的一定要精选基本习题，所以在处理例题与随堂练习时，一定要“精心”，无论是基本的习题，还是变化的习题，都要以透彻为最终目标.

活动的注意事项：在处理例题中前三个问题的困难不大，都是对法则的最基本应用.后三个题都有一定的变化形式，（4）题中“—”的理解在这里已经不是难点，（5）（6）题中出现了法则的混用，应当提醒学生一定考虑好运算顺序再出手，对于有疑问的地方多问几个为什么，不要造成知识上的夹生饭，不利于今后的学习.随堂练习仍要如此，在实际教学活动中，肯定有部分学生仍旧会出现幂的乘方与同底数幂的乘法分辨不清楚的现象，搞不明白何时指数相加，何时指数相乘，还需进一步让学生体会：幂的运算是指数部分做的运算，同底数幂的乘法，指数相加；幂的乘方，指数相乘；通过比较可以看出，指数的运算都降了一级，这也是区分的一种方式.

第五环节：联系拓广

活动内容：把所学知识面拓广，幂的运算都在指数上做文章，这节课的拓广题，也是以指数变化为主. (运用CAI课件呈现式子)

⑴ a12 ＝（a3）(  ) ＝（a2）(  )＝a3 a(  )＝（ ）3 ＝（ ）4

⑵y3n ＝3, y9n ＝                .

⑶（a2）m+1 ＝                  .

⑷32﹒9m ＝3(  )

    活动目的：课本上的知识都是独立的，互相关联的内容和习题较少，而学习的目的不应是单独的模仿，根据多个知识交叉和综合点所涉及的问题处理也是早学习过程中应该逐渐摸索掌握的，经历这个过程实际上对所学的单独的知识又是一个更高的要求，应该让学生掌握，个别有困难的同学不做要求.

活动的注意事项：题目综合性很强，完全围绕幂的运算来进行，主要让学生动脑子，分清指数部分究竟做何运算，实际上也就是辨别是同底数幂相乘还是幂的乘方.在考虑过程中必定要把两者结合起来考虑，确实有一定的难度.课堂上速度要放慢，给学生充分的讨论与思考的时间，可以启用分组讨论合作的方式，充分发挥学生的作用，让他们之间相互商量，相互启发，进行合作交流.在争论中发现问题要比盲目的接受知识更有意义，特别是学生之间通过合作学来的知识更能在脑海中留下深刻的印象.

在教学过程中如果时间较紧，可从中选取个别题目来处理.

第六环节：课堂小结

活动内容：师生互相交流本堂课上应该掌握的幂的乘方的特征，教师对课堂上发现的学生掌握不好的地方给以强调.特别要注意已经学习过的两种幂的运算——同底数幂的乘法与幂的乘方，它们之间的联系与区别也是这堂课要掌握的.

活动目的：课堂小结并不只是课堂知识点的回顾，要尽量让学生畅谈自己的切身感受，教师对于学生发言进行鼓励，对于两个知识点整合，更要有所思考，达到对所学知识巩固的目的.

活动的注意事项：由于学习了两种幂的运算，题目的综合性加强了许多，在解答过程中对学生的辨析能力要求高了，学生肯定有不少疑惑，需要与他人交流，因而在小结时，留出比平时小结稍多一点的时间.在小结中，让学生谈出自己学习的体会，其中有能够掌握的，也有掌握不好的，掌握不好的可以结合相关习题进行点拨.

第七环节：布置作业(运用CAI课件呈现作业)

1．完成课本习题1.2的1、2

2．拓展作业：

(1)填空： [（a－b）3]2 ＝（b－a ）(  )

(2) 若4﹒8m﹒16m ＝29 ，求m的值

四、教学设计反思

1.信息化教学激发学生学习的兴趣，优化课堂教学。

数学具有抽象性及逻辑性的特点，对学生学习数学造成困难。而信息技术优化了教学环境，激发学习兴趣；将抽象的数学知识形象化，可化静为动，增强学生的感性认识；优化教学设计，突破教学重难点；启发学生的想象力，培养学生逻辑思维；深化课堂训练，提高练习效率；扩大信息容量，拓展学生的知识面，运用信息技术教学是学生学会自主学习的“高效课堂”的体现。

2.数学课堂应该是学生自主学习的课堂。

对于学生来说，学习数学的一个重要目的是要学会数学地思考，用数学的眼光去看世界.而对于教师来说，他还要从“教”的角度去看数学，他不仅要能“做”，还应当能够教会别人去“做”，为学生准备数学，即了解数学的产生、发展与形成的过程，在新的情境中使用不同的方式解释概念.当学生走进数学课堂时，他们的头脑并不是一张白纸——对数学有着自己的认识和感受.教师不能把他们看成“空的容器”，按照自己的意思往这些“空的容器”里“灌输数学”，这样常常会进入误区，因为师生之间在数学知识、数学活动经验、兴趣爱好、社会生活阅历等方面存在很大的差异，这些差异使得他们对同一个教学活动的感觉通常是不一样的.要想多“制造”一些供课后反思的数学学习素材，一个比较有效的方式就是在教学过程中尽可能多地把学生头脑中问题“挤”出来，使他们解决问题的思维过程暴露出来. 并且能够通过自己的视角发现问题，用自己的智慧解决问题，把培养学生能力放于首位.

3.引导学生联想和思考，培养学生的逻辑思维能力。

教得好本质上是为了促进学得好.但在实际教学过程中是否能够合乎我们的意愿呢？ 实践表明，培养学生把解题后的反思应用到整个数学学习过程中，养成检验、反思的习惯，是提高学习效果、培养能力的行之有效的方法。解题是学生学好数学的必由之路，但不同的解题指导思想就会有不同的解题效果，养成对解题后进行反思的习惯，即可作为学生解题的一种指导思想。反思题目结构特征可培养思维的深刻性；反思解题思路可培养思维的广阔性；反思解题途径，可培养思维的批判性；反思题目结论，可培养思维的创造性；运用反思过程中形成的知识组块，可提高学生思维的敏捷性；反思还可提高学生思维自我评价水平……，可以说反思是培养学生思维品质的有效途径。