高中数学《二项式定理》公开课优秀教学设计二
《二项式定理》教学设计
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《二项式定理》教学设计
一、教学目标
1、学习二项式定理的概念;
2、掌握二项式定理的证明方法;
3、熟练运用二项式定理计算阶乘。
二、课前准备
1、准备教学案例:“抛掷次数为n的骰子,其中点数之和为k,求出满足条件的概率”;
2、准备课堂活动:利用抽签游戏,引导学生理解二项式定理;
3、准备实物:骰子;
4、准备实践活动:利用抛掷骰子实验验证二项式定理。
三、课堂教学步骤
第一步、引入
1、介绍课题:二项式定理(一);
2、简单介绍二项式定理的概念:其是指当抛掷次数为n的骰子时,点数之和为k的概率,可以表示为n个“1”和“0”的排列组合,其中“1”代表抛掷出的点数为6,“0”代表抛掷出的点数不为6第二步、活动
1、布置抽签游戏:将班上学生分成2组,每组各抽取一张纸片,纸
片上分别写有“1”和“0”,由学生们举手抽签,当每组中有n个学生均
抽出“1”或“0”时,分数比较高的组即为胜利组;
2、进行讨论:根据抽签游戏,引导学生们讨论,抛掷次数为n的骰子,其中点数之和为k,求出满足条件的概率;
第三步、演示
1、讲解二项式定理:说明抛掷次数为n的骰子,其中点数之和为k。
高中数学《二项式定理》教学设计
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高中数学《二项式定理》教学设计教学目标:1.理解二项式定理的概念和公式;2.掌握二项式定理的应用方法,能够将其用于多项式展开和计算;3.培养学生的逻辑思维能力和数学推理能力。
教学重点:1.二项式定理的概念和公式;2.二项式定理的应用方法。
教学难点:1.二项式定理的应用方法;2.数学推理能力的培养。
教学准备:1.教材《高中数学》;2.黑板、彩色粉笔;3.教学投影仪。
教学过程:Step 1 引入(5分钟)1. 在黑板上写出“(a+b)² = a² + 2ab + b²”这个式子,让学生观察这个式子有什么特点。
2.引导学生思考,当我们展开一个形如“(a+b)ⁿ”的式子时,会得到怎样的结果。
Step 2 概念讲解(10分钟)1.分析上面提到的式子,得出一个结论:“当一个多项式的指数为2时,展开后的结果是一个三项式”。
2.引入二项式的概念:“若为任意正整数n,a和b为任意常数,则(a+b)ⁿ展开后得到的多项式称为二项式。
”3.引入二项式定理的公式:“对任意正整数n,有(a+b)ⁿ=C(n,0)aⁿ·b⁰+C(n,1)aⁿ⁻¹·b¹+C(n,2)aⁿ⁻²·b²+...+C(n,n-1)a¹·bⁿ⁻¹+C(n,n)a⁰·bⁿ。
”4.解释公式中的C(n,k)为组合数,表示从n个元素中选择k个元素的组合数。
Step 3 示例讲解(15分钟)1.通过一个具体的示例,将二项式定理的应用方法展示给学生。
2.示范展开一个二项式“(a+b)³”。
3.计算C(3,0)、C(3,1)、C(3,2)、C(3,3)的值。
4.将计算结果代入公式,展开“(a+b)³”。
Step 4 练习(20分钟)1.让学生尝试展开不同次数的二项式,并听取他们的答案。
2.提示学生根据二项式定理的公式,计算组合数的值,并将其应用于展开计算中。
二项式定理教学教案(详案)
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课时
2
课题
二项式定理
教学目的 要求
教学重点 教学难点
知识目标:理解二项式定理,会用二项式定理求二项展开式。理解 和掌握二项展开式的规律,利用它能对二项式展开,进行相应的计算。
能力目标:会区别“系数”、“二项式系数”等概念,灵活正用和逆 用展开式。
情感目标:让学生感受数学内在的和谐,对称美及数学符号应用的 简洁美,进一步结合“杨辉三角”,对学生进行爱国主义教育,激励学生 的民族自豪感和为国富民强而勤奋学习的热情。
C40; 含 a3b 的项只能由 3 个括号取 a,余下的 1 个括号取 b 而得,即 C41a3b,系数为:
C41; 含 a2b2 的项只能由 2 个括号取 a,余下的 2 个括号取 b 而得,即 C42a2b2,系数为:
C42; 含的 ab3 的项只能由 1 个括号取 a,余下的 3 个括号取 b 而得,即 C43a3b,系数为:
x
注意:展开式中第
r+1
项的二项式系数
C
r n
与第
r+1
项的系数含义不同。
五、课堂小结(引导提问,10 分钟)
1、二项式定理
(a +b)n =C 0 an +C1 an-1b+…+C r a b n-r r +…+C n bn,其中各项系数就是组合数 C r ,
n
n
n
n
n
展开式共有 n+1 项,第 r+1 项是 Tr+1
C43; 含 b4 的项只能由 4 个括号都取 b 而得,即 C44b4,系数为 C44; 从而可得:
(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4
二项式定理教学设计教案
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二项式定理教学设计教案第一章:导入1.1 教学目标让学生了解二项式定理的背景和意义。
引导学生通过实际例子发现问题,激发学习兴趣。
1.2 教学内容引入二项式定理的概念,解释其在数学中的重要性。
通过具体的例子,如完全平方公式,引导学生观察和总结一般规律。
1.3 教学活动利用多媒体展示完全平方公式的例子,引导学生观察和总结。
组织小组讨论,让学生分享自己的发现和思考。
1.4 教学评价通过小组讨论和问题解答,评估学生对二项式定理的理解程度。
第二章:二项式定理的表述2.1 教学目标让学生掌握二项式定理的表述和公式。
引导学生理解二项式定理的推导过程。
2.2 教学内容给出二项式定理的表述和公式,解释各项的系数和指数的含义。
通过示例,引导学生理解二项式定理的推导过程。
2.3 教学活动通过示例和练习,让学生熟悉二项式定理的表述和公式。
引导学生参与推导过程,加深对二项式定理的理解。
2.4 教学评价通过练习和问题解答,评估学生对二项式定理的掌握程度。
第三章:应用二项式定理3.1 教学目标让学生学会运用二项式定理解决实际问题。
引导学生运用二项式定理进行组合计数和概率计算。
3.2 教学内容解释二项式定理在组合计数和概率计算中的应用。
提供实际问题,引导学生运用二项式定理解决问题。
3.3 教学活动通过示例和练习,让学生掌握二项式定理在组合计数和概率计算中的应用。
组织小组讨论,让学生分享自己的解题方法和经验。
3.4 教学评价通过小组讨论和问题解答,评估学生对二项式定理应用的掌握程度。
第四章:拓展与深化4.1 教学目标让学生了解二项式定理的拓展和深化内容。
引导学生思考二项式定理在数学中的广泛应用和意义。
4.2 教学内容介绍二项式定理的拓展内容,如多项式定理和整数定理。
探讨二项式定理在数学中的广泛应用,如组合数学、概率论等领域。
4.3 教学活动通过示例和练习,让学生了解二项式定理的拓展内容。
组织小组讨论,让学生思考二项式定理在数学中的应用和意义。
高三数学教案《二项式定理》优秀三篇
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高三数学教案《二项式定理》优秀三篇回顾小结:篇一通过学生主动探索的学习过程,使学生清晰的掌握二项式定理的内容,更体会到了二项式定理形成的思考方式,为后继课程(n次独立重复实验恰好发生k次)的学习打下了基础。
而二项式定理内容本身对解释二项分布有很直接的功效,因为二项分布中所有概率和恰好是二项式。
课后记:准备这节课,我主要思考了这么几个问题:1)这节课的教学目的“使学生掌握二项式定理”重要,还是“使学生掌握二项式定理的形成过程”重要?我反复斟酌,认为后者重要。
于是,我这节课花了大部分时间是来引导学生探究“为什么可以用组合数来表示二项式定理中各项的二项式系数?”2)学生怎样才能掌握二项式定理?是通过大量的练习来达到目的,还是通过学生对二项式定理的形成过程来记忆?正如前面所说“学问之道,问而得,不如求而得之深固也”。
我还是要求学生自主的去探索二项式定理。
这样也符合以教师为主导、学生为主体、师生互动的新课程教学理念。
3)准备什么样的例题?例题的目的是为了巩固本节课所学,例题1是很直接的二项式定理内容的应用;为了更好的让学生体会到二项式定理形成过程中的思考问题的方式,并培养学生知识的迁移能力,我增多了例题,但难免还有一些有不足之处,希望各位老师能不吝赐教。
谢谢!教材分析:篇21.知识内容:二项式定理及简单应用2.地位及重要性二项式定理是安排在高中数学排列组合内容后的一部分内容,其形成过程是组合知识的应用,同时也是自成体系的知识块,为随后学习的概率知识及高三选修概率与统计,作知识上的铺垫。
二项展开式与多项式乘法有密切的联系,本节知识的学习,必然从更广的视角和更高的层次来审视初中学习的有关多项式变形的知识。
利用二项式定理可以解决一些比较典型的数学问题,例如近似计算、整除问题、不等式的证明等。
3.教学目标A、知识目标:1)使学生参与并探讨二项式定理的形成过程,掌握二项式系数、字母的幂次、展开式项数的规律2)能应用二项式定理对所给出的二项式进行正确的展开B、能力目标:1)在学生对二项式定理形成过程的参与、探讨过程中,培养学生观察、猜想、归纳的能力及分类讨论解决问题的能力2)培养学生的化归意识和知识迁移的能力c、情感目标:1)通过学生自主参与和二项式定理的形成过程培养学生解决数学问题的信心;2)通过学生自主参与和二项式定理的形成过程培养学生体会到数学内在和谐对称美;3)培养学生的民族自豪感,在学习知识的过程中进行爱国主义教育。
高二数学《二项式定理》教案
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高二数学《二项式定理》教案《高二数学《二项式定理》教案》这是优秀的教学设计文章,希望可以对您的学习工作中带来帮助!一、教学设计思想目前教学的核心是“以学生的发展为本”,注重学生的学习状态和情感体验,注重教学过程中学生主体地位的凸现和主体作用的发挥,强调尊重学生人格和个性,鼓励发现、探究与质疑,鼓励培养学生的创新精神和实践能力.二项式定理这部分内容比较枯燥,是初中乘法公式的推广,是排列组合知识的具体运用,是学习概率的重要基础.这部分知识具有较高应用价值和思维训练价值.教材中的二项式定理主要包括:定理本身,通项公式,杨辉三角,二项式系数的性质等.如何发挥学生的主体作用,使学生自己探究学习知识、建构知识网络,是本节课教学设计的核心.正因为二项式定理在初等数学中与其他内容联系较少,所以教材上教法就显得呆板,单调,怎样使二项式定理的教学生动有趣?使得在这节课上学生获得主动?我采用启发探究式教学方式,遵循“兴趣与能力的同步发展规律”和“教,学,研互相促进的规律”,在教学中追求简易,重视直观,并巧妙地在应用抽象使问题变得十分有趣,学生学得生动主动,充分发挥其课堂上的主体作用.具体为:一是从名人、问题引入课题。
采用“问题――探究”的教学模式,把整个课堂分为呈现问题、探索规律、总结规律、应用规律四个阶段.这里体现了新课程的数学应用意识的理念.让学生体会研究问题的方式方法,培养学生观察、分析、概括的能力,以及化归意识与方法迁移的能力,体会从特殊到一般的思维方式,也让学生体会数学语言的简洁和严谨。
二是从特殊到一般。
观察发现二项式定理的基本内容.遵循学生的认知规律,由特殊到一般,由感性到理性.重视学生的参与过程,问题引导,师生互动.重在培养学生观察问题,发现问题,归纳推理问题的能力,从而形成自主探究的学习习惯.三是采用小组合作、探究的方式。
在教学中,努力把表现的机会让给学生,以发挥他们的自主作用;尽量创造让学生活动的机会,以让学生在直接体验中建构自己的知识体系;尽量引导学生的发展和创造意识,以使他们能在再创造的氛围中学习.四是教师的启发与学生的探究恰当结合。
高中数学《二项式定理》公开课优秀教学设计二.docx
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二项式定理(第 1 课时)一、内容和内容解析内容:二项式定理的发现与证明.内容解析:本节是高中数学人教 A 版选修 2-3 第一章第 3 节的内容.二项式定理是多项式乘法的特例,是初中所学多项式乘法的延伸,此内容安排在组合计数模型之后,随机变量及其分布之前,既是组合计数模型的一个应用,也是为学习二项分布作准备.由于二项式定理的发现,可以通过从特殊到一般进行归纳概括,在归纳概括过程中还可以用到组合计数模型,因此,这部分内容对于培养学生数学抽象与数学建模素养有着不可忽略的价值.教学中应当引起充分重视.二、目标和目标解析目标:(1)能通过多项式乘法,归纳概括出二项式定理内容,并会用组合计数模型证明二项式定理.(2)能从数列的角度认识二项式的展开式及其通项的规律,并能通过特例体会二项式定理的简单应用.(3)通过二项式定理的发现过程培养学生的数学抽象素养,以及用二项式定理这个模型培养学生数学建模素养.目标解析:(1)二项式展开式是依多项式乘法获得的特殊形式,因此从多项式乘法出发去发现二项式定理符合学生的认知规律.但归纳概括的结论,如果不加以严格的证明不符合数学的基本要求.因此,在归纳概括的过程中,用好组合模型不仅可以更自然地得到结论,还能为证明二项式定理提供方法.(2)由于二项展开式是一个复杂的多项式.如果不把其看成一个数列的和,引进数列的通项帮助理解与应用,学生很难短期内对定理有深入的认识.因此,通过一些特例,建立二项式展开式与数列及数列和的联系,是达成教学目标的一个重要途径.(3)数学核心素养是数学教学的重要目标,但数学核心素养需要在每一堂课中寻找机会去落实.在二项式定理的教学中,从特殊的二项式展开式的特征归纳概括一般二项式展开式的规律是进行数学抽象教学的很好机会;同时利用组合计数模型证明二项式定理,以及利用二项式定理这个模型解决问题,也是进行数学建模教学的好机会.基于上述分析,本节课的教学重点定为:发现并证明二项式定理.三、教学问题诊断分析1.教学问题一:现在的学生字母运算能力普遍偏弱,多个多项式的乘法对运算要求又较高,而本节课又需要进行多个多项式的乘法去观察展开式的特征,因此,解决运算问题是本节课的第一个教学问题.解决方案:运用图形计算器的代数运算功能,可以让学生快速得到正确结果,让学生把主要精力用在观察、发现规律上.2.教学问题二:怎样发现二项式展开式的规律是本节课的第二个教学问题.这不仅是本节课的重点,也是教学难点.解决方案:通过比较多项式( a1b1)(a2b2 )( a3b3 ) 展开式中项与项的异同点,得出( a b) n的展开式的项的规律,从而得到二项式定理的内容.3.教学问题三:如何证明二项式定理是第三个教学问题.学生很容易把发现二项式展开式的过程就当成二项式定理的证明过程.二项式定理的证明可以用数学归纳法,但难度较大.较为恰当的选择是把发现二项式定理过程中用到的组合计数模型来证明.解决方案:通过对 (a b)3的展开式项的分析,并用组合数进行刻画,由此用组合数对一般的展开式进行刻画.基于上述情况,本节课的教学难点定为:发现及归纳二项式展开式系数的规律.四、教学策略分析本节课的教学目标与教学问题为我们选择教学策略提供了启示.为了让学生通过观察、归纳得到二项式定理,应该为学生创造积极探究的平台.因此,在教学过程中使用TI -图形计算器.既可以解决多项式乘法的复杂计算问题,也可以让学生从被动学习状态转到主动学习状态中来.在教学设计中,采取问题引导方式来组织课堂教学.问题的设置给学生留有充分的思考空间,让学生围绕问题主线,通过自主探究达到突出教学重点,突破教学难点.在教学过程中,重视二项式定理的发现与证明,让学生体会到从特殊到一般是数学抽象的基本过程,同时,定理的证明与定理的应用其实就是数学模型的建立与应用的典范.因此,本节课的教学是实施数学具体内容的教学与核心素养教学有机结合的尝试.五、教学过程与设计教学问题或任务环节[ 问题 1]有人说(1 x ) 70的展开式中有x47项,你认为对吗?若有,它的系数是多少?[问题 2]为了解决问题1,需要用到( a b) n的展开,你认为这个展开式式会怎样呢?回顾前知引出猜想师生活动设计意图教师 1:提出问题1.学生 1:学生思考.问题引入.教师 2:提出问题2.学生 2:学生思考.教师 3:观察( a b)1、 ( a b)2、 ( a b)3、(a b) 4、 (a b) 5的展开式,你能得到哪些规律?学生 3:利用图形计算器CAS 的 expand() 函数,提出问题.得出 (a b)3、 (a b)4、 ( a b)5的展开式.引导学生通过对特殊情形的观察,归纳猜想一般情形的基本特征.教师 4:根据你所计算的结果,填对应表格.教师引导,学生根据所得具体的展开式,从展开式中的项数、项的次数、项的系数等角度进行归纳,并根据归纳所得猜想一般学生4:发现项数、项的次数、项的系数并猜的展开式的结果.想:学生体会由n n n 1n k k n特殊到一般(a b)0a1a b k a b n b的归纳猜想的过程.[问题 3] 猜想一:( a b)n0a n1a n 1bk a n k b k n b n 中的k?教师 5:提出问题3.学生 5:引起思考,并提出想法.教师 6:提出问题:在 ( a b )30 a 31a 2b2 ab 23b 3一般问题回1 ,1 3 ,2到特殊情形中,为什么“0 3 ,进行研究.3 1 ”?学生 6:展开式计算,寻找答案.教师 7:提出问题:( a b )3与( a1b1 )( a2b2 )( a3b3 ) 是什么把问题回到已知的结构关系?进行处理.学生 6:当a1 a 2 a 3 a , b1b2b3 b时, ( a1 b1 )( a2b2 )( a 3b3 )( a b ) 3.教师 7:提出问题:探探究 ( a1 b1 )( a2b2 )(a3 b3 ) 展开式的特寻规点.学生通过计律学生 7 :利用图形计算器的CAS功能中算器得到计expand()函数,得出 (a1b1 )( a2b2 )( a3b3 ) 的算结果.获得展开式.结论教师 8:引导学生分析(a1b1)( a2b2 )( a3b3 )展开式的各项,并提出问题在展开式中为什么没有 a1b1a2项, a1a2等项?学生 8:学生根据所得的计算结果,观察得到教师通过引导学生对展开式各项构成的观察,得到项的构成.展开式的项的特点:展开式中的每一项是由每个括号中“取且只取”一个字母相乘得到的.教师 9:通过表格呈现特殊( a b) 3与并提出问题:( a b ) 30 a 31 a 2 b2 ab 23b 3中,为什么1 3 ?学生 9:(a b) 3展开式中的项 3a2b 是由(a1 b1 )(a2b2 )( a3 b3 ) 展开式中的项 a1a2b3,通过特殊与一般的项的a1b2 a3,b1 a2 a3去掉足码得到aab ,aba ,baa关系对比,后合并同类项得到.从三个括号中的一个括号得到对系数意义的理选择“ b ”剩余两个括号选择“ a ”构成的,解.因为从三个括号中的一个括号选择“ b ”,一旦确定哪个括号选“ b ”,剩余两个括号选择也就确定了,因为“ b ”有三种选择,所以对应同类项的个数就为 3 ,即“a2b ”的系数为3.根据展开式教师 10:能否用计数模型进行解释?系数即同类学生 10:“a2b”可以看成是从三个括号中选项的个数这择一个括号选“ b ”,剩余两个括号选择“a”,一结论,引完成这件事的所有可能,要做这件是,我们可导同学们通分成两步来完成:第一、从三个括号中选择一过一般到特个括号选“ b ”,有C31种选择;第二、剩余两殊,用组合计数模型对个括号选择“ a ”就 C22 1 种选法,故有各项系数进行研究.C31 1 C31种选法,所以,1C31.依此可以得到其它系数的组合数形式:(a b) 3C30 a3C31 a2b C32 ab2C33 b3.教师 11:根据所得(a b) 3展开式的规律,你系数的猜能否得猜想 (a b )n的展开式中想.[问题 3] 你能证明( a b)nC n0 a n C1n a n 1bC n k a n k b k C n n b n( n N )吗?证明定理明晰概念0 , 1, , k ,, n的值?学生 11:(a b)n C n0 a n C n1a n 1 b C n k a n k b kC n n b n教师 12:提出问题3.学生 12:提出想法.教师 13:你认为证明问题3,关键是几步?学生 13:(1)项的结构;(2)项的系数.教师 14:证明:()n是 n 个 (a b) 相乘,a b根据多项式的乘法,展开式每一项都满足a n kb k( k {0,1,, n} ).对项a n k b k( k{0,1,, n} )看成问题:从n 个括号中选择 k 个括号选“b”,剩余括号选择“ a ”,相乘而成.可这样设计计数模型,要做这件事,可分成两步来完成:第一、从n个括号中选择 k 个括号选“b”,有C n k种选择;第二、剩余括号选择“ a ”就 C n n k k1种选法,根据分步计数原理有C n k1C n k种选法.所以,项a n k b k的同类项有C n k,故a n k b k的系数为 C n k(k{0,1, ,n} ).所以, ()n k n k ka展开式每一项满足nbb C a由归纳猜想到理论证明.引导提炼学生提炼证明要点.强调规范表达.( k {0,1,, n} ).教师 15:上述公式叫二项式定理,展开式共有n 1 项,其中各项的系数C n k( k {0,1, , n} )[ 问题4] 从数列的角叫做二项式系数.度看二项式展开式,你教师 16:提出问题 4.能获得什么认识?学生 14:二项展开式可以看成是一个数列的和,数列的通项公式是C n k a n k b k,表示数列第k 1 项.教师 17:二项式展开式的通项是展开式中第学生从数列的角度获得对二项式展开式的再认识.k 1k n k k[问题 5]你能根据项: T k 1 C n a b .( a b) n的展开式得出学生15:根据二项式定理,把( a b)n化成( a b) n[ a( b)] n“”的展开式吗?的形式,把此式子中的 b 看成二项式定理中的“b ”即可得到结论(写出具体展开式).让学生体会利用二项式定理模型进行计算,感受数学模型的在数学应用中的价值.[课堂练习 1](1)求 (1 x)n的展开式;(2) 求(2 x1)6的展x开式.[课堂练习 2]求( x 1)9展开式中 x3 x的系数.[ 课堂练习1]教师 18:布置课堂练习1、 2.熟悉二项式学生 16:完成课堂练习,并通过计算器核对答定理模型.案.[课堂练习2]让学生体会用通项公式表示展开式的简洁性.[问题 6] 你从二项式教师 19:提出问题 6.定理的发现、证明与应学生 17:本节课获取二项式定理的过程:先由用的过程中体会到一特殊察 (a b)3、 (a b)4、 (a b)5的展开式猜些什么?想一般 (a b)n的展开式项的结构,再通过对特殊形式 ( a b)3展开式项的研究得到 (a b) n的师生共同回顾总结.引领学生感悟数学认知的过程,体会数学核心素养.课堂小结升[课后练习 ]华6的展开认1.写出( x 1)知式.2.写出( 3x1)n的2 3x展开式的第 r1项.[课后思考 ]1.(a b c)3的展开式为.2.请同学们观察下表(我国宋朝时期数学家杨辉所做的一个表),你有什么发现?展开式项的规律,最后进行理论证明;课堂展示了获取一个一般性结论的过程:首先要通过特殊到一般进行猜想结论,体现了数学抽象过程;其次,得到猜想后,要进行理论论证,体现了数学逻辑推理;最后,得到结论后,要以此为模型进行应用,体现了数学模型的应用.学生 18:学生课后进行思考,并完成课后练习.课后练习是对定理巩固,思考练习是对本节知识的一个深化认识,同时也为下节内容做好铺垫.知识落实为明线核心素养为暗线——课例《二项式定理》点评《二项式定理》是高中数学教学的一个难点. 此定理规律的发现与证明很好的体现了获取一个一般性的结论的基本过程.我们知道,学生在学习某一项知识之前,头脑里并非一片空白。
高三数学教案《二项式定理》优秀3篇
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高三数学教案《二项式定理》优秀3篇1. 介绍本文档将介绍三篇优秀的高三数学教案,主题为《二项式定理》。
这些教案从不同的角度和方法讲解了二项式定理,帮助学生更好地理解和应用该定理,提高数学解题能力。
2. 教案一:《二项式定理初步认识》2.1 教学目标•了解二项式的定义和性质•掌握二项式展开的基本方法•能够灵活应用二项式定理解决实际问题2.2 教学内容1.二项式的定义和性质–介绍二项式的概念和表达形式–讲解二项式的性质,如二项式系数的对称性等2.二项式展开的基本方法–介绍二项式在展开时的基本方法–给出一些例题进行演示和练习3.实际问题的应用–利用二项式定理解决实际问题,如排列组合问题等–给出一些实际问题的例题和练习2.3 教学方法•讲授与演示相结合:通过讲解二项式的定义和性质,并用例题演示二项式展开的基本方法,加深学生对二项式定理的理解•提问与讨论:引导学生参与讨论,思考问题的解决方法,培养学生的分析和解决问题的能力•练习与巩固:给学生一定数量的练习题,巩固所学知识,并能够应用到实际问题中2.4 教学评价与反馈•教学评价:通过课堂上教师的观察、学生的表现及课后作业的完成情况,进行教学评价•教学反馈:及时给予学生反馈,并指导学生改正错误,提高学习效果3. 教案二:《二项式定理的证明与应用》3.1 教学目标•掌握二项式定理的证明方法•理解二项式定理的应用领域•提高数学推理和证明能力3.2 教学内容1.二项式定理的证明方法–讲解二项式定理的组合证明方法,如二项式系数的递推关系等–通过数学推理,证明二项式定理的正确性2.二项式定理的应用–介绍二项式定理在组合数学、概率论等领域的应用–给出一些应用题进行练习,提高学生的应用能力3.数学推理与证明–培养学生的数学推理和证明能力,通过解答证明题加深学生对二项式定理的理解3.3 教学方法•讲授与演示相结合:通过讲解二项式定理的证明方法,并演示具体的证明过程,加强学生对二项式定理的理解•课堂讨论:引导学生进行证明题的讨论和分析,提高学生的数学推理能力•练习与应用:给学生一些练习题,加深学生对二项式定理的应用理解3.4 教学评价与反馈•教学评价:通过课堂上的表现、学生的参与情况以及课后作业的完成情况综合评价学生的学习情况•教学反馈:及时给予学生反馈,并指导学生改进学习方法,提高学习效果4. 教案三:《二项式定理与三角恒等式》4.1 教学目标•掌握二项式定理与三角恒等式的联系和应用•理解二项式定理与三角恒等式在数学中的重要性•提高学生的综合应用能力4.2 教学内容1.二项式定理与三角恒等式的联系和应用–介绍二项式定理与三角恒等式之间的联系和应用–分析二项式展开式的三角形式及其与三角恒等式的关系2.二项式定理与三角恒等式的具体应用–给出一些具体的二项式展开题目,引导学生将其化简成三角恒等式形式–通过练习题,锻炼学生的综合应用能力4.3 教学方法•讲授与实例演示:通过讲解二项式定理与三角恒等式的联系,并给出具体的例题进行演示,加深学生对二项式定理和三角恒等式的理解•练习与应用:给学生一些练习题,锻炼学生将二项式展开式化简成三角恒等式形式的能力•问题探究与讨论:引导学生思考和探索二项式定理与三角恒等式之间的更多联系4.4 教学评价与反馈•教学评价:通过观察学生的课堂表现、参与讨论的情况以及课后作业的完成情况综合评价学生的学习情况•教学反馈:及时给予学生反馈,并指导学生改进问题解决的方法,提高学习效果5. 总结本文档介绍了三篇优秀的高三数学教案,主题为《二项式定理》。
《二项式定理》优秀教学设计
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新课标人教A版选修2—3二项式定理(第一课时)教学设计一、教学目标1.知识与技能:(1)理解二项式定理是代数乘法公式的推广.(2)理解并掌握二项式定理,能利用计数原理证明二项式定理.2.过程与方法:通过学生参与和探究二项式定理的形成过程,培养学生观察、分析、概括的能力,以及化归的意识与方法迁移的能力,体会从特殊到一般的思维方式.3. 情感、态度与价值观:培养学生的自主探究意识,合作精神,体验二项式定理的发现和创造历程,体会数学语言的简洁和严谨.二、教学重点、难点重点:用计数原理分析2)a+和3)(ba+的展开式,得到二项式定理(b难点:用计数原理分析二项式的展开过程,发现二项式展开成单项式之和时各项系数的规律.三、教学过程与操作设计:课后反思:这节课经历了多次试讲,采纳了数学组多名老师的意见,进行了多次化繁为简的修改。
本节课重点和难点定位于利用计数原理让学生充分理解二项式定理的形成过程,因此本节课花了大量时间与学生一起探究推导,采用的具体手段是“从特殊到一般,从具体到抽象”的方法,从平方,三次方入手,由教师引导展开式得出过程,观察分析的角度集中在(1)项数与次数的关系,(2)各项的次数,a,b的次数分布规律,(3)项的系数规律。
在观察分析过程围绕“展开式中的项是每一个括号中取一个字母相乘而得”这个核心展开。
例题方面,本节课采用了一道例题和两个变式,例题在书本的基础上进行适当简化处理,把要掌握的知识点整合,减少不同题目背景的干扰,提高课堂效率。
例1中特别关注“+-”号转化以及先化简再展开的思路,此处设置一题选择题,结合“智慧课堂”irs软件的反馈系统,强调系数与二项式系数的区别。
两道变式为了让学生体会二项式通项在解题中的使用。
在实际教学中,由于本堂课内容较多,时间分配是比较困难,所以导致教师主导偏多,留给学生自主探究时间不够,可以再放开一点,让学生能够再多动手、动脑,教师讲得再精简,学生活动再增加,今后将予以改进。
高中高三数学《二项式定理》教案、教学设计
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(二)讲授新知,500字
在讲授新知环节,我会按照以下步骤进行:
1.详细讲解二项式定理的基本形式,让学生理解二项式定理的构成要素。
2.通过几何图形和具体实例,引导学生探究二项式定理的推导过程,强调组合数公式的运用。
-例如:请简述二项式定理的推导过程,以及你在学习过程中遇到的问题和解决方法。
-要求:学生认真撰写,培养学生的学习反思能力。
5.课外阅读题:推荐学生阅读与二项式定理相关的数学历史资料,了解数学家们在二项式定理研究过程中的贡献。
-例如:阅读《数学家与二项式定理》的相关文章,了解二项式定理的发现和发展过程。
3.二项式定理在解决实际问题中的应用。
4.二项式定理与其他数学知识的联系。
在整个教学内容与过程中,我注重启发式教学,关注学生的主体地位,充分调动学生的积极性,提高学生的数学素养。
五、作业布置
为了巩固学生对二项式定理的理解和应用,确保学生能够熟练掌握本章节的知识点,我设计了以下几类作业:
1.基础知识巩固题:选取一些典型的题目,要求学生运用二项式定理的基本形式进行计算,巩固二项式系数的计算方法。
-例如:计算(x+y)^5展开式中x^3y^2的系数。
-要求:学生独立完成,注重解题过程的规范性和准确性。
2.应用题:设计一些实际问题,让学生运用二项式定理解决,提高学生分析问题和解决问题的能力。
-例如:一个袋子里有5个红球和5个蓝球,随机取出3个球,求取出2个红球和1个蓝球的概率。
-要求:学生通过小组合作完成,培养学生的团队协作能力。
4.教学策略:
高三数学教案《二项式定理》
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高三数学教案《二项式定理》教案标题:二项式定理教案目标:1. 了解二项式定理的定义和基本性质2. 能够应用二项式定理计算特定的二项式表达式3. 了解二项式定理在数学和实际生活中的应用教学重点:1. 二项式定理的定义和基本性质2. 二项式定理的应用教学难点:1. 二项式定理的实际应用教学准备:1. 教材:高中数学教材2. 教具:黑板、粉笔教学过程:Step 1:导入通过一个简单的问题引入二项式定理的概念,如:「已知(a+b)^2=a^2+2ab+b^2,求(a+b)^3是多少?」,让学生思考并回答问题。
Step 2:理论讲解1. 引导学生回顾二项式展开式的定义:对于任意非负整数n,二项式展开式的形式为(a+b)^n=a^n+C(n,1)a^(n-1)b+...+C(n,n-1)ab^(n-1)+b^n。
2. 解释二项式展开式中的C(n,k)代表组合数,即从n个元素中取k个元素的组合数。
3. 引导学生理解二项式定理的基本性质:当n为非负整数时,有(a+b)^n=C(n,0)a^n+C(n,1)a^(n-1)b+...+C(n,n-1)ab^(n-1)+C(n,n)b^n。
Step 3:例题演练1. 通过简单的例子演示如何应用二项式定理,如计算(a+b)^4。
2. 给学生提供一些练习题,让他们独立进行计算,如计算(a+b)^5。
Step 4:拓展应用1. 引导学生思考二项式定理在数学中的应用,如求整系数多项式的平方。
2. 引导学生思考二项式定理在实际生活中的应用,如概率论中的二项分布。
Step 5:小结归纳从理论和应用两个方面对二项式定理进行总结归纳,并帮助学生梳理知识点。
Step 6:课堂练习布置一些课堂练习题,鼓励学生独立完成。
Step 7:课堂总结对本节课的重点内容进行总结,并让学生提问和解答疑惑。
教学延伸:1. 鼓励学生进一步探究二项式定理的推广和应用。
2. 提供更多实际生活中的例子,引导学生思考和应用二项式定理。
二项式定理公开课27534省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
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n-k个(a+b)中选a, k个(a+b)中选b得到旳.因为b选定后,
a旳选法也随之拟定, 所以, an-kbk出现旳次数相当于
从n个(a+b)中取k个b旳组合数 Cnk , 这么,(a+b)n旳展开式中, ankbk共有Cnk个,将它们合并同类项, 就得到二项展开式:
每个(a+b)在相乘时有两种选择,选a或选b,而且每个
(a+b)中旳a或b都选定后,才干得到展开式旳一项。
对(a+b)2展开式旳分析
(a+b)2= (a+b) (a+b) 展开后其项旳形式为:a2 , ab , b2
这三项旳系数为各项在展开式中出现旳次数。考虑b
每个都不取b旳情况有1种,即C20 ,则a2前旳系 数为C20 恰有1个取b旳情况有C21种,则ab前旳系数为C21 恰有2个取b旳情况有C22 种,则b2前旳系数为C22
A C160
B C160
C C150
D C150
1.知识收获:二项式定理;二项式定理旳体现 式及展开式旳通项、二项式系数与系数旳概念。
二项式定理
第 k 1项旳二项式系数 通项
a b n Cn0an Cn1an1b Cnkankbk Cnnbn
二项式
二项式展开式
2.措施收获:正确区别“项旳系数”和“二项式系
7100
C1 100
799
Cr 100
7100r
C 99 100
71
C 100 100
70
∴8100被7除旳余数是1,所以 8100 天后旳这
一天是星期四.
二项式定理优秀教学设计
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二项式定理第二课时教学目标:会用二项式的通项公式求展开式中的指定项或指定项系数。
教学过程:【设置情境】问题 试判断102)13(xx +的展开式中有无常数项?如果有,求出该常数项;如果没有,说明理由。
分析:这个问题仅凭观察、想象,无法判断;但展开又嫌太烦且无必要,那么有无良法呢?【探索研究】1.二项展开式的通项公式二项展开式中的r r n r n b a-C 叫做二项展开式的通项,用1+r T 来表示。
即通项为展开式的第1+r 项。
r r n r n r b a T -+=C 1。
其中),,2,1,0(C n r rn =叫做二项式系数。
对于nb a )(-的展开式,其通项公式为r r n r n r r b a T -+-=C )1(1。
由于其通项一般记为1+r T ,所以r 不是项数,1+r 才是项数;反过来,当已知项数时,将它减去1,才得到r 。
2.二项展开式的通项公式的作用二项展开式的通项公式,反映出展开式在指数、项数、系数等方面的内在联系,因此能运用二项展开式的通项公式求特定项、特定项系数、常数项、有理项及系数最大、绝对值最大的项。
3.例题分析例1 求12)(a x +的展开式中的倒数第4项。
9393312991291210220C C a x a x a x T ==⋅=-例2 (1)求7)21(x +的展开式中的第4项的系数;(2)求9)1(x x -的展开式中3x 的系数。
解:(1)展开式的第4项为33374280)2(C x x T ==∴第4项的系数是280。
(2)设展开式的第1+r 项为含3x 的项,则 r r r rr r r xx x T 299991C )1()1(C --+-=-=∴ 3329==-r r即展开式中的第4项含3x ,其系数为84C )1(393-=-。
【演练反馈】1.求2133)(ab b a +的展开式中a 、b 的指数相等的项。
(由一名学生板演后,老师指出“某一项”与“某一项系数”的区别)2.解决【设置情境】中的问题。
高中数学(二项式定理)教案2 苏教版选修2-3 教案
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例1选择题
(1) 的展开式中,第五项是………………………………………( )
A. B. C. D.
(2) 的展开式中,不含a的项是第……………………………( )项
A.7 B.8 C.9 D.6
(3)(x-2)9的展开式中,第6项的二项式系数是……………………………( )
A.4032 B.-4032 C.126 D.-126
(4)若 的展开式中的第三项系数等于6,则n等于………………( )
A.4 B.4或-3 C.12 D.3
(5)多项式(1-2x)5(2+x)含x3项的系数是………………………… ………( )
A.120 B.-120 C.100 D.-100
例2.求(x-1)-(x-1)2+(x-1)3-(x-1)4+(x-1)5的展开式中x2的系数.
怎样才能使得在这节课上学生获得主动?采用课前预习;自学辅导;还是学生讨论,或读,议、讲,练,或目标教学,还是设置发现情境?看来这些办法遇到真正困难时都会无能为力,因为这些方法都无法改变算式的冗长,证法的呆板,课堂上的新情境与学生的认知结构中的图式不协调的事实.
而MM教育方式即数学方法论的教育方式却能根据习题理论注意到充分利用数学方法与数学技术把所要证明或计算的形式变换得十分简洁,心理学家皮亚杰一再强调“认识起因于主各体之间的相互作用”[1]只有客体的形式与学生主体认知结构中的图式取得某种一致的时候,才能完成认识的主动建构,也就是学生获得真正的理解.
怎样使二项式定理的教学生动有趣
正因为二项式定理在初等数学中与其他内容联系较少,所以教材上教法就显得呆板,单调,课本上先给出一个(a+b)4用组合知识来求展开式的系数的例子.然后推广到一般形式,再用数学归纳法证明,因为证明写得很长,上课时的板书几乎占了整个黑板,所以课必然上得累赘,学生必然感到被动.那么多的算式学生看都不及细看,记也感到吃力,又怎能发挥主体作用?
36751_《二项式定理》教案2(人教A版选修2-3)
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1.3二项式定理学习目标:1掌握二项式定理和二项式系数的性质。
2.能灵活运用展开式、通项公式、二项式系数的性质解题 学习重点:如何灵活运用展开式、通项公式、二项式系数的性质解题 学习难点:如何灵活运用展开式、通项公式、二项式系数的性质解题授课类型:新授课课时安排:1课时教具:多媒体、实物投影仪 教学过程: 一、复习引入:1.二项式定理及其特例: (1)01()()nnnr n r r n nn n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈,(2)1(1)1nr rn n n x C x C x x +=+++++.2.二项展开式的通项公式:1rn rr r n T C ab -+=3.求常数项、有理项和系数最大的项时,要根据通项公式讨论对r 的限制;求有理项时要注意到指数及项数的整数性 4 二项式系数表(杨辉三角)()n a b +展开式的二项式系数,当n 依次取1,2,3…时,二项式系数表,表中每行两端都是1,除1以外的每一个数都等于它肩上两个数的和 5.二项式系数的性质:()n a b +展开式的二项式系数是0n C ,1n C ,2n C ,…,n n C .r n C 可以看成以r 为自变量的函数()f r ,定义域是{0,1,2,,}n ,例当6n =时,其图象是7个孤立的点(如图)(1)对称性.与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等(∵mn mn n C C -=).直线2nr=是图象的对称轴. (2)增减性与最大值:当n 是偶数时,中间一项2n nC 取得最大值;当n 是奇数时,中间两项12n nC-,12n nC+取得最大值.(3)各二项式系数和: ∵1(1)1nr r n n n x C x C x x +=+++++,令1x =,则0122nrnn n n n n C C C C C =++++++二、讲解范例:例1.设()()()()231111nx x x x ++++++++=2012n n a a x a x a x ++++,当012254n a a a a ++++=时,求n 的值解:令1x =得:230122222nn a a a a ++++=++++2(21)25421n -==-,∴2128,7nn ==,点评:对于101()()()nn n f x a x a a x a a -=-+-++,令1,x a -=即1x a =+可得各项系数的和012n a a a a ++++的值;令1,x a -=-即1x a =-,可得奇数项系数和与偶数项和的关系例2.求证:1231232nn n n n n C C C nC n -++++=⋅.证(法一)倒序相加:设S =12323nnn n n C C C nC ++++①又∵S=1221(1)(2)2n n n n n n n n nC n C n C C C --+-+-+++ ②∵rn rn n C C -=,∴011,,n n n n n n C C C C -==,由①+②得:()0122nn n n n S n C C C C =++++,∴11222n n S n n -=⋅⋅=⋅,即1231232nn nn n n C C C nC n -++++=⋅.(法二):左边各组合数的通项为r n rC 11!(1)!!()!(1)!()!r n n n n r nC r n r r n r --⋅-=⋅==---,∴()1230121112123n n n n n n n n n n C C C nC n C C C C -----++++=++++12n n -=⋅.例3.已知:223(3)nx x +的展开式中,各项系数和比它的二项式系数和大992. (1)求展开式中二项式系数最大的项;(2)求展开式中系数最大的项 解:令1x =,则展开式中各项系数和为2(13)2nn+=,又展开式中二项式系数和为2n, ∴222992nn -=,5n =.(1)∵5n =,展开式共6项,二项式系数最大的项为第三、四两项, ∴223226335()(3)90T C x x x ==,22232233345()(3)270T C x x x ==,(2)设展开式中第1r +项系数最大,则21045233155()(3)3r rrrrr r T C x x C x+-+==,∴1155115533792233r r r r r r r r C C r C C --++⎧≥⎪⇒≤≤⎨≥⎪⎩,∴4r =,即展开式中第5项系数最大,2264243355()(3)405T C x x x ==.例4.已知)(1222212211+---∈+⋅++++=N n C C C S n n n n n n nn ,求证:当n 为偶数时,14--n S n 能被64整除分析:由二项式定理的逆用化简n S ,再把14--n S n 变形,化为含有因数64的多项式 ∵1122122221(21)nn n n n n n n n S C C C ---=++++⋅+=+3n =,∴14--n S n 341n n =--,∵n 为偶数,∴设2n k =(*k N ∈), ∴14--n S n 2381k k =--(81)81k k =+--011228(88)8k k k k C C C -=+++(*),当k =1时,410n S n --=显然能被64整除, 当2k≥时,(*)式能被64整除,所以,当n 为偶数时,14--n S n 能被64整除三、课堂练习:1.)()4511x +-展开式中4x 的系数为,各项系数之和为.2.多项式12233()(1)(1)(1)(1)nn n n n n f x C x C x C x C x =-+-+-++-(6n >)的展开式中,6x 的系数为3.若二项式231(3)2n xx-(n N *∈)的展开式中含有常数项,则n 的最小值为() A.4B.5 C.6D.84.某企业欲实现在今后10年内年产值翻一番的目标,那么该企业年产值的年平均增长率最低应()A.低于5%B.在5%~6%之间C.在6%~8%之间D.在8%以上 5.在(1)nx +的展开式中,奇数项之和为p ,偶数项之和为q ,则2(1)n x -等于()A.0B.pq C.22p q + D.22p q -6.求和:()2341012311111111111n nnn n n n n a a a a a C C C C C a a a aa+------+-++------.7.求证:当n N *∈且2n ≥时,()1322nn n ->+.8.求()102x +的展开式中系数最大的项 答案:1.45,02.0.提示:()()16n f x x n =->3.B4.C5.D6.()11n a a ---7.(略)8.33115360T x +=四、小结:二项式定理体现了二项式的正整数幂的展开式的指数、项数、二项式系数等方面的内在联系,涉及到二项展开式中的项和系数的综合问题,只需运用通项公式和二项式系数的性质对条件进行逐个节破,对于与组合数有关的和的问题,赋值法是常用且重要的方法,同时注意二项式定理的逆用 五、课后作业:1.已知2(1)n a +展开式中的各项系数的和等于52165x ⎛ ⎝的展开式的常数项,而2(1)na +展开式的系数的最大的项等于54,求a 的值()a R ∈答案:a =2.设()()()()()591413011314132111x x a x a x a x a -+=+++++++求:①0114a a a +++②1313a a a +++.答案:①9319683=;②()953399632+=3.求值:0123456789999999999922222C C C C C C C C C C -+-+-+-+-. 答案:82256=4.设296()(1)(21)f x x x x =+-+,试求()f x 的展开式中: (1)所有项的系数和;(2)所有偶次项的系数和及所有奇次项的系数和 答案:(1)63729=;(2)所有偶次项的系数和为6313642-=; 所有奇次项的系数和为6313652+= 六、板书设计(略) 七、课后记:。
高中数学《二项式定理》公开课教案设计
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二项式定理公开课教案〔第一教时〕一、教学目标1、理解杨辉三角形。
其行为样例是:〔1〕能用不完全归纳法写出杨辉三角形;〔2〕能根据杨辉三角形6)的二项式进行展开。
b5E2RGbCAP对(ab)n(n2、掌握二项式定理。
其行为样例是:〔1〕能根据组合思想及不完全归纳法猜出二项展开式的系数C nr a nr b r;(2)能正确区分二项式系数和某一项的C nr(r 0,1,2, ,n,n N)以及二项展开式的通项T r1系数;〔3〕能应用定理对任意给定的一个二项式进行展开、并求出它特定的项或系数。
p1EanqFDPw二、教学重点与难点1、重点:二项式定理的发现、理解和初步应用。
2、难点:二项式定理的发现。
〔教具:多媒体课件〕三、教学过程1、情景设置问题1:假设今天是星期一,再过30天后是星期几?怎么算?预期答复:星期三,将问题转化为求“30被7除后算余数〞是多少。
问题2:假设今天是星期一,再过8n(n N)天后是星期几?怎么算?预期答复:将问题转化为求“8n (7 1)n被7除后算余数〞是多少,也就是研究(ab)n(n N)的展开式是什么?这就是本节课要学的内容,学完本课后,此题就不难求解了。
DXDiTa9E3d 〔设计意图:使学生明确学习目的,用悬念来激发他们的学习动机。
奥苏贝尔认为动机是学习的先决条件,而认知驱力,即学生渴望认知、理解和掌握知识,并能正确陈述问题、顺利解决问题的倾向是学生学习的重要动力。
〕RTCrpUDGiT2、新授第一步:让学生展开(a b)1 a b(a b)2 a2 2ab b2;(a b)3 (a b)2(a b) a3 3a2b3ab2 b3;(a b)4 (a b)3(a b) a4 4a3b6a2b2 4ab3 b4(a b)5 (a b)5(a b) a5 5a4b10a3b2 10a2b3 5ab4 b5教师将以上各展开式的系数整理成如下模型1112113311464 1151010511:你找出以上数据上下行之的律。
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二项式定理(第1课时)一、内容和内容解析内容:二项式定理的发现与证明.内容解析:本节是高中数学人教A版选修2-3第一章第3节的内容.二项式定理是多项式乘法的特例,是初中所学多项式乘法的延伸,此内容安排在组合计数模型之后,随机变量及其分布之前,既是组合计数模型的一个应用,也是为学习二项分布作准备.由于二项式定理的发现,可以通过从特殊到一般进行归纳概括,在归纳概括过程中还可以用到组合计数模型,因此,这部分内容对于培养学生数学抽象与数学建模素养有着不可忽略的价值.教学中应当引起充分重视.二、目标和目标解析目标:(1)能通过多项式乘法,归纳概括出二项式定理内容,并会用组合计数模型证明二项式定理.(2)能从数列的角度认识二项式的展开式及其通项的规律,并能通过特例体会二项式定理的简单应用.(3)通过二项式定理的发现过程培养学生的数学抽象素养,以及用二项式定理这个模型培养学生数学建模素养.目标解析:(1)二项式展开式是依多项式乘法获得的特殊形式,因此从多项式乘法出发去发现二项式定理符合学生的认知规律.但归纳概括的结论,如果不加以严格的证明不符合数学的基本要求.因此,在归纳概括的过程中,用好组合模型不仅可以更自然地得到结论,还能为证明二项式定理提供方法.(2)由于二项展开式是一个复杂的多项式.如果不把其看成一个数列的和,引进数列的通项帮助理解与应用,学生很难短期内对定理有深入的认识.因此,通过一些特例,建立二项式展开式与数列及数列和的联系,是达成教学目标的一个重要途径.(3)数学核心素养是数学教学的重要目标,但数学核心素养需要在每一堂课中寻找机会去落实.在二项式定理的教学中,从特殊的二项式展开式的特征归纳概括一般二项式展开式的规律是进行数学抽象教学的很好机会;同时利用组合计数模型证明二项式定理,以及利用二项式定理这个模型解决问题,也是进行数学建模教学的好机会.基于上述分析,本节课的教学重点定为:发现并证明二项式定理.三、教学问题诊断分析1.教学问题一:现在的学生字母运算能力普遍偏弱,多个多项式的乘法对运算要求又较高,而本节课又需要进行多个多项式的乘法去观察展开式的特征,因此,解决运算问题是本节课的第一个教学问题.解决方案:运用图形计算器的代数运算功能,可以让学生快速得到正确结果,让学生把主要精力用在观察、发现规律上.2.教学问题二:怎样发现二项式展开式的规律是本节课的第二个教学问题.这不仅是本节课的重点,也是教学难点.解决方案:通过比较多项式112233()()()a b a b a b +++展开式中项与项的异同点,得出()na b +的展开式的项的规律,从而得到二项式定理的内容.3.教学问题三:如何证明二项式定理是第三个教学问题.学生很容易把发现二项式展开式的过程就当成二项式定理的证明过程.二项式定理的证明可以用数学归纳法,但难度较大.较为恰当的选择是把发现二项式定理过程中用到的组合计数模型来证明.解决方案:通过对3()a b +的展开式项的分析,并用组合数进行刻画,由此用组合数对一般的展开式进行刻画.基于上述情况,本节课的教学难点定为:发现及归纳二项式展开式系数的规律.四、教学策略分析本节课的教学目标与教学问题为我们选择教学策略提供了启示.为了让学生通过观察、归纳得到二项式定理,应该为学生创造积极探究的平台.因此,在教学过程中使用TI -图形计算器.既可以解决多项式乘法的复杂计算问题,也可以让学生从被动学习状态转到主动学习状态中来.在教学设计中,采取问题引导方式来组织课堂教学.问题的设置给学生留有充分的思考空间,让学生围绕问题主线,通过自主探究达到突出教学重点,突破教学难点.在教学过程中,重视二项式定理的发现与证明,让学生体会到从特殊到一般是数学抽象的基本过程,同时,定理的证明与定理的应用其实就是数学模型的建立与应用的典范.因此,本节课的教学是实施数学具体内容的教学与核心素养教学有机结合的尝试.五、教学过程与设计教学环节问题或任务师生活动设计意图回顾前知引出猜想[问题1]有人说70(1)x+的展开式中有47x项,你认为对吗?若有,它的系数是多少?[问题2]为了解决问题1,需要用到()na b+的展开,你认为这个展开式式会怎样呢?教师1:提出问题1.学生1:学生思考.教师2:提出问题2.学生2:学生思考.教师3:观察1()a b+、2()a b+、3()+a b、4()+a b、5()+a b的展开式,你能得到哪些规律?学生3:利用图形计算器CAS的expand()函数,得出3()+a b、4()+a b、5()+a b的展开式.教师4:根据你所计算的结果,填对应表格.学生4:发现项数、项的次数、项的系数并猜想:101()n n n n k k nk na b a a b a b bλλλλ--+=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+问题引入.提出问题.引导学生通过对特殊情形的观察,归纳猜想一般情形的基本特征.教师引导,学生根据所得具体的展开式,从展开式中的项数、项的次数、项的系数等角度进行归纳,并根据归纳所得猜想一般的展开式的结果.学生体会由特殊到一般的归纳猜想的过程.探寻规律获得结论[问题3]猜想一:101()n n nn k k nk na b a a ba b bλλλλ--+=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+中的kλ=?教师5:提出问题3.学生5:引起思考,并提出想法.教师6:提出问题:在332230123()a b a a b ab bλλλλ+=+++中,为什么“01λ=,13λ=,23λ=,31λ=”?学生6:展开式计算,寻找答案.教师7:提出问题:3()a b+与112233()()()a b a b a b+++是什么关系?学生6:当123a a a a===,123b b b b===时,3112233()()()()a b a b a b a b+++=+.教师7:提出问题:探究112233()()()a b a b a b+++展开式的特点.学生7:利用图形计算器的CAS功能中expand()函数,得出112233()()()+++a b a b a b的展开式.教师8:引导学生分析112233()()()+++a b a b a b展开式的各项,并提出问题在展开式中为什么没有112a b a项,12a a等项?学生8:学生根据所得的计算结果,观察得到展开式的项的特点:展开式中的每一项是由每个括号中“取且只取”一个字母相乘得到的.一般问题回到特殊情形进行研究.把问题回到已知的结构进行处理.学生通过计算器得到计算结果.教师通过引导学生对展开式各项构成的观察,得到项的构成.教师9:通过表格呈现特殊3()a b +与112233()()()a b a b a b +++的展开式的 并提出问题:332230123()a b a a b ab b λλλλ+=+++中,为什么13λ=? 学生9: 3()a b +展开式中的项23a b 是由112233()()()+++a b a b a b 展开式中的项a a b 123,a b a 123,b a a 123去掉足码得到 aab ,aba ,baa 后合并同类项得到.从三个括号中的一个括号选择“b ”剩余两个括号选择“a ”构成的,因为从三个括号中的一个括号选择“b ”,一旦确定哪个括号选“b ”,剩余两个括号选择也就确定了,因为“b ”有三种选择,所以对应同类项的个数就为3,即“2a b ”的系数为3.教师10:能否用计数模型进行解释?学生10:“2a b ”可以看成是从三个括号中选择一个括号选“b ” ,剩余两个括号选择“a ”,完成这件事的所有可能,要做这件是,我们可分成两步来完成:第一、从三个括号中选择一个括号选“b ”,有13C 种选择;第二、剩余两个括号选择“a ”就221C =种选法,故有11331C C ⨯=种选法,所以,113C λ=.依此可以得到其它系数的组合数形式:3031222333333()a b C a C a b C ab C b +=+++.通过特殊与一般的项的关系对比,得到对系数意义的理解.根据展开式系数即同类项的个数这一结论,引导同学们通过一般到特殊,用组合计数模型对各项系数进行研究.课堂小结升华认知[课后练习]1.写出6(1)x-的展开式.2.写出331()2nxx-的展开式的第1r+项.[课后思考]1.3()a b c++的展开式为.2.请同学们观察下表(我国宋朝时期数学家杨辉所做的一个表),你有什么发现?展开式项的规律,最后进行理论证明;课堂展示了获取一个一般性结论的过程:首先要通过特殊到一般进行猜想结论,体现了数学抽象过程;其次,得到猜想后,要进行理论论证,体现了数学逻辑推理;最后,得到结论后,要以此为模型进行应用,体现了数学模型的应用.学生18:学生课后进行思考,并完成课后练习.课后练习是对定理巩固,思考练习是对本节知识的一个深化认识,同时也为下节内容做好铺垫.知识落实为明线核心素养为暗线——课例《二项式定理》点评《二项式定理》是高中数学教学的一个难点.此定理规律的发现与证明很好的体现了获取一个一般性的结论的基本过程. 我们知道,学生在学习某一项知识之前,头脑里并非一片空白。
他们通过学习、生活的各种经历,已经形成了一些科学的或非科学的概念、经验和一套他们独有的思维方式。
黄文辉老师善于从已知(“最近发展区”)出发,“采用问题引导”,置疑、思疑和解疑,循循善诱、化难为易;他既以学生为主体,将课堂还给学生,又注意“发挥教师引导作用”。
作用→反馈→再作用→再反馈,在这种反复的信息交互中,学生由表及里、思维不断优化,教学目标逐步实现;他“注重知识的发生过程”,与学生共同经历从个别现象,探索、挖掘、发现普遍规律的心路历程,感受数学之美,潜移默化的发展了学生的科学创新能力;他突出重点,强化数学核心素养训练,通过“建构计数原理模型”,演绎证明猜想,形成定理,提升了学生严谨的科学态度和逻辑思辨能力.具体来说,有以下几个特点:1、现代技术为更好的实现教学目标服务.本节课的主题是探究规律、发现结论、证明定理,计算不是本节课的任务,但要完成对规律的探究,又必须借助于一些特殊多项式的展开式,故图形计算器在课堂上的使用,能使学生从繁杂的计算中解放出来,更注重于教学的核心任务.2、整个设计充分体现了由特殊到一般的抽象过程。
在课堂教学中核心素养的培养不是仅仅停留在口头上,本节课的设计很好的诠释了这一点,教师通过问题引导学生不断的通过多个特殊形式的展开式的特点引导学生观察、归纳出一般性的规律,让学生充分感受了数学抽象的过程。
3、问题的生成是自然的。
整节课的问题,教师没有生硬的塞给学生,而是在学生思考过程中,因学生的思维需求,自然而然的提出问题,是建立在学生主动需求的基础上。