一想到八年级上册数学里的幂的运算,很多孩子就开始头疼,这块内容确实是个坎,它和前面学的东西不太一样,有一套自己的新规则,而且这些规则后面会反复出现,在函数里,在更复杂的代数式变形里,都离不开它,要是这里没学透,往后就像脚下有块石头老是绊着你,所以我们必须在这里下点功夫,把它彻底弄明白,幂的运算这块,核心难点其实就集中在三个地方,这三个点抓不住,做题就会迷迷糊糊,容易出错。

第一个难点是混淆运算类型,这是最普遍的问题,孩子刚接触幂的几种运算,同底数幂相乘,幂的乘方,积的乘方,名字听起来有点像,规则也不同,做题一着急就容易张冠李戴,比如看到两个幂放在一起,下意识就觉得该把指数相加了,也不仔细看底数是什么,运算符号是什么,同底数幂相乘,底数不变指数相加,这个规则的前提是乘法,而且是同底数,幂的乘方呢,是底数不变指数相乘,这是另一种运算,样子是幂的次方又来了一个次方,像(a的m次方)的n次方,积的乘方又是另一回事,(ab)的n次方等于a的n次方乘以b的n次方,是把积里的每个因子分别乘方,这三种情况必须分得清清楚楚,判断一道题到底属于哪种类型,是解题的第一步,也是最关键的一步,这一步错了,后面全白搭。
这就要求孩子在做题时不能图快,先停一下,看清楚式子的结构,到底是幂和幂相乘,还是幂的外面再套一个次方,还是括号里先相乘再整体有一个次方,看清楚了,再选择对应的法则,这个分辨的过程需要练习,变成一种本能反应,不然的话,后面学到混合运算,几种法则交叉在一起用,就更会乱成一团。
第二个难点是公式的逆用和变形,很多孩子背公式很熟,正向使用没问题,a的m次方乘以a的n次方等于a的m+n次方,你给他左边,他能算出右边,但题目稍微一变,给他a的m+n次方,让他写成a的m次方乘以a的n次方,他就不会了,这就是逆用不熟练,幂的运算这一章,很多技巧都体现在逆用上,比如科学记数法里的小数换算,比如一些复杂的代数式求值,都需要逆用公式,逆用是一种逆向思维,需要孩子真正明白公式左右两边的关系是相等的,是可以互相转化的,不只是单向的背诵。
公式的变形就更进一步,比如a的m次方除以a的n次方等于a的m-n次方,这个公式可以变形为a的m次方等于a的m-n次方乘以a的n次方,这种变形在解方程或者等量代换时很有用,孩子需要理解,公式是活的,不是死的,要会根据题目的需要,灵活地调整公式的形式,这需要一定的练习量,光听懂看会是不够的,必须自己动手算,在计算中体会怎么变形才能简化问题。
第三个难点是负号的处理和符号的确定,这可能是最让人头疼的地方了,尤其是当负号出现在底数里,指数又是负数或者分数的时候,规则很容易记混,核心是要分清负号的位置,负号是跟着底数走的,还是整个幂的前面有一个负号,这是两码事,比如(-a)的平方等于a的平方,因为负号是底数的一部分,平方两次,负负得正,而 -a的平方则等于 -(a的平方),这里的负号不是底数的一部分,它相当于对a的平方这个整体取相反数,结果就是负的。
当指数是负数时,a的负n次方等于a的n次方分之一,这是负指数幂的定义,这里的关键是把负指数变成正指数,然后分数要处理得当,分子分母不能写反了,符号的问题常常和分数的运算结合在一起,更容易出错,比如计算 (-2)的负三次方,先处理负指数,等于(-2)的三次方分之一,再计算(-2)的三次方是-8,所以结果是负八分之一,每一步的符号都要准确。
还有一个容易错的地方是1和-1的任意次方,1的任何次方都是1,-1的奇数次方是-1,偶数次方是1,这个规律要记死,在填空选择里经常考,符号问题没有太多取巧的办法,就是靠细心,靠对规则的理解和记忆,每次做题的时候,都把负号圈出来,想清楚它属于哪种情况,再动笔计算。
作业本上的橡皮擦痕迹总是集中在这些地方。
学幂的运算,不能只满足于会算几道题,要理解这些规则是怎么来的,比如同底数幂相乘,为什么是指数相加,这是因为乘方的本质是乘法,a的m次方是m个a相乘,a的n次方是n个a相乘,它们乘在一起,总共就是m+n个a相乘,所以指数相加,理解了这一点,就不会轻易忘记规则,同样,幂的乘方,是m个a的n次方相乘,也就是m个n相乘,所以指数是相乘,理解了算理,记忆会更牢固,即使一时忘记公式,也能自己推导出来。
练习是必不可少的,但练习不是盲目地刷题,要有针对性,针对刚才说的三个难点,找相应的题目来做,比如专门练习分辨运算类型的题,一组式子,让孩子快速判断每个式子适用哪个法则,再比如多做需要逆用公式的题,像已知2的m次方等于3,2的n次方等于5,求2的m+n次方是多少,这类题就能很好地检验是否掌握了逆用,符号判断的题更要反复练,特别是带分数的、带负号的混合运算,一步一步写清楚,保证每一步的符号都正确。
计算能力的提升需要一个过程,急不得,但也不能放任不管,发现孩子在哪个点上老是出错,就返回去专门巩固那个点,把基础打扎实,幂的运算这块内容学好了,后面学习整式的乘除、分式的运算,甚至二次根式,都会觉得轻松很多,因为这些内容的核心运算规律,在幂的运算这里已经打下了基础。
数学的章节从来都不是孤立的。
学习的过程中,肯定会遇到算错的时候,这很正常,关键是错了要知道错在哪里,是公式记错了,还是符号看错了,或者是计算粗心,准备一个错题本,把典型的错题记下来,旁边写上错误原因和正确解法,定期翻一翻,效果比做新题还好,家长看到孩子题目做错了,先别急着批评,让他自己检查一下,看看能不能找出错误,这个过程本身就是一个很好的学习。
幂的运算这部分,学校老师会安排不少练习,认真跟住老师的节奏,把课本上的例题和习题都搞懂,基本要求就达到了,如果学有余力,可以找一些中档的题目,挑战一下公式的综合运用和灵活变形,但前提是基础题已经非常熟练了,不要好高骛远,先把最基本的法则用熟用准。
窗外那棵树和去年这时候看起来没什么不同。
最后想说的是,数学学习,尤其是代数部分,很讲究一个“准”字,概念要准,法则要准,计算要准,幂的运算就是训练这个“准”字的好机会,慢慢来,不要贪快,做一道题就保证一道题的质量,思路清晰,步骤完整,答案正确,坚持这样要求自己,计算能力自然会提高,面对数学也会更有信心,这块内容虽然有点枯燥,但它的重要性不言而喻,花点时间把它攻克下来,是非常值得的。





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