人教版高中数学二项式定理教学设计全国一等奖

二项式定理（第一课时）教案宁波市效实中学黄琪锋一、教材分析《二项式定理》是高中数学人教版A版选修2-3第一章《计数原理》的第三节．在学科教学指导意见中，本节内容分二课时．１在多项式的运算中，把二项式展开成单项式之和的公式，即二项式定理有着非常重要的地位，它是带领我们进入微分学领域大门的一把金钥匙２二项式定理是代数乘法公式的推广，这节课的内容安排在计数原理之后进行学习，一方面是因为它的证明要用到计数原理，可以把它作为计数原理的一个应用，另一方面也为学习随机变量及其分布作准备３由于二项式系数是一些特殊的组合数，由二项式定理可导出一些组合数的恒等式，这对深化组合数的认识有好处．４运用二项式定理也可以解决如整除、近似计算、不等式证明等数学问题．二、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：通过对中西方数学家在二项式定理研究的进程来增强学生的学习兴趣，培养学生的自主探究意思，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．三、教学重点、难点重点：用计数原理分析3)a 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四、教学过程（一）提出问题，引入课题引入：借助数学史的知识引入二项式和二项式定理【设计意图】通过对中西方数学家在二项式定理研究的进程来增强学生的学习兴趣，直接引出课题．激发学生的求知欲，明确这节课要解决的问题（二）引导探究，发现规律1、多项式乘法的再认识．问题1： ))((2121b b a a ++的展开式是什么？展开式有几项，每一项是怎样构成的？问题2：))()((212121c c b b a a +++每一项是怎样构成的，展开式有几项？【设计意图】引导学生运用计数原理来解决项数问题，明确每一项的特征，同时也为后续的学习作准备2、3)(b a +展开式的再认识探究1：不展开3)(b a +，能否回答下列问题（请以两人为一小组进行讨论）：1 合并同类项之前展开式有多少项？2 展开式中有哪些项？3 各项的系数为多少？4 从上述三个问题，你能否得出3)(b a +的展开式？探究2：仿照上述过程，请你推导4)(b a +的展开式【设计意图】通过几个问题的层层递进，引导学生用计数原理对3)(b a +的展开式进行再思考，分析各项的形式、项的个数，这也为推导n b a )(+的展开式提供了一种方法，使学生在后续的学习过程中有“法”可依．三 形成定理，说理证明探究3：仿照上述过程，请你推导n b a )(+的展开式．)()(*110N n b C b a C b a C a C b a n n n k k n k n n n n n n ∈+++++=+-- ——— 二项式定理证明：n b a )(+是n 个)(b a +相乘，每个)(b a +在相乘时，有两种选择，选a 或b ，由分步计数原理可知展开式共有n 2项（包括同类项），其中每一项都是k k n b a -),1,0(n k =的形式，对于每一项k k n b a -，它是由个)(b a +选了b ，n －个)(b a +选了a 得到的，它出现的次数相当于从n 个)(b a +中取个b 的组合数k n C ，将它们合并同类项，就得二项展开式，这就是二项式定理．【设计意图】通过仿照3)(b a +、4)(b a +展开式的探究方法，由学生类比得出n b a )(+的展开式．二项式定理的证明采用“说理”的方法，从计数原理的角度对展开过程进行分析，概括出项的形式，用组合知识分析展开式中具有同一形式的项的个数，从而得出用组合数表示的的展开式．四 熟悉定理，简单应用二项式定理的公式特征：（由学生归纳，让学生熟悉公式）（1）项数：共有1+n 项（2）次数：字母a 按降幂排列，次数由n 递减到0；字母b 按升幂排列，次数由0递增到n ． 各项的次数都等于n ．（3）二项式系数: 依次为n n k n n n n C C C C C ,,,,,,210 ，这里),,1,0(n k C k n ⋅⋅⋅=称为二项式系数（4）二项展开式的通项: 式中的k k n k n b a C -叫做二项展开式的通项 用1+k T 表示,即通项为展开式的第1+k 项: 1+k T =k k n k n b a C -牛刀小试： （1）n x )1(+ （2）n b a )(-（3）化简14161411x x x x -+-+-+-+432（）（）（）（）例1 求4（的展开式思考1：展开式的第2项的系数是多少？思考2：展开式的第３项的二项式系数是多少？思考3：你能否直接求出展开式的第３项？【设计意图】熟悉二项展开式，培养学生的运算能力．五 课堂小结，课后作业由学生归纳本课学习的内容及体现的数学思想1. 一个公式： )()(*110N n b C b a C b a C a C b a n n n k k n k n n n n n n ∈+++++=+--2. 两种方法：1从特殊到一般的研究方法 2用计数原理分析项和系数巩固型作业：课本36页习题1.3 A 组 1、2、3思维拓展型作业：二项式系数n nk n n n n C C C C C ,,,,,,210 有何性质． 【设计意图】 1通过小结使学生明确本节课的知识。

课题：§1.3.1二项式定理（人教A 版高中课标教材数学选修2-3）《二项式定理》教学设计一、教学内容解析《二项式定理》是人教A 版选修2-3第一章第三节的知识内容，它是初中学习的多项式乘法的继续．在计数原理之后学习二项式定理，一方面是因为它的证明要用到计数原理，可以把它作为计数原理的一个应用，另一方面也是解决整除、近似计算、不等式证明的有力工具，同时也是后面的数学期望等内容的基础知识，二项式定理起着承上启下的作用．另外，由于二项式系数是一些特殊的组合数，利用二项式定理可进一步深化对组合数的认识．总之，二项式定理是综合性较强的、具有联系不同内容作用的知识．二、教学目标设置新课标指出教学目标应体现学生学会知识与技能的过程也同时成为学生学会学习，形成正确价值观的过程．新课标要求：用计数原理分析2()a b +，3()+a b ，4()+a b 的展开式，归纳类比得到二项式定理，并能用计数原理证明．掌握二项展开式的通项公式，解决简单问题；学会讨论二项式系数性质的方法．根据新课标的理念及本节课的教学要求，制定了如下教学目标：1.学生在二项式定理的发现推导过程中，掌握二项式定理及推导方法、二项展开式、通项公式的特点，并能运用二项式定理计算或证明一些简单的问题．2.学生经历二项式定理的探究过程，体验“从特殊到一般发现规律，从一般到特殊指导实践”的思想方法，获得观察、归纳、类比、猜想及证明的理性思维探究能力．3.通过二项展开式的探究，培养学生积极主动、勇于探索、不断创新的精神，感受合作探究的乐趣，感受数学内在的和谐、对称美及数学符号应用的简洁美．结合数学史，激发学生爱国热情和民族自豪感．三、学情分析１．有利因素授课对象是高二的学生，具有一般的归纳推理能力，思维较活跃，初步具备了用联系的观点分析问题的能力．学生刚刚学习了计数原理和排列组合的知识，对本节()+n a b 展开式中各项系数的研究会有很大帮助．２．不利因素本节内容思维量较大，对思维的严谨性和分类讨论、归纳推理等能力有较高要求，学生学习起来有一定难度．在数学学习过程中，大部分学生习惯于重视定理、公式的结论，而不重视其形成过程．四、教法策略分析遵循“以学生为主体、教师是数学课堂活动的组织者、引导者和参与者”的现代教育原则，采用“启发式教学法”，学生主要采用“探究式学习法”， 并利用多媒体辅助教学．本课以问题的提出、问题的解决为主线，始终在学生知识的“最近发展区”设置问题，倡导学生主动参与，通过不断探究、发现，在师生互动、生生互动中，完成二项式定理的探究，让学习过程成为学生心灵愉悦的主动认知过程．五、教学过程引入：通过“牛顿发现二项式定理”的历史引入课题．提出问题：2()+=a b ？ 3()+=a b ？ 4()+=a b ？那么9()?a b +=……n b a )(+的展开式是什么？【设计意图】学生的学习遵循“历史发生原理”，把二项式定理发现的历史融入新课导入，既能引起学生的兴趣，符合新课程理念，还能提升课堂品味．创设有效的数学情景能激发学生的学习兴趣，为学生提供良好的学习环境．数学的来源，一是来自数学外部现实社会的发展需要；二是来自数学内部的矛盾，即数学本身发展的需要．这个问题将“多项式展开有哪些项”包含其中，为后面的研究做好铺垫．（二）体验感知 探究归纳1．归纳特点总结规律．【设计意图】由特殊到一般的归纳总结，离不开大量特殊实例的观察．只有将大量具体实例进行整体和局部多方面的分析，才能得到接近一般性规律的结论．也只有对得出各种结论进行整合，才能让学生顺畅的抓住展开过程的两个要点，即项的结构和项的系数，才能让学生有目的的进一步进行探讨和分析．2．项的结构特点．（学生叙述展开过程中各项是如何形成的．如果学生的叙述中没有说明从每个因式中取一个字母相乘得到展开式的项，老师提出预备问题：展开式的各项是由同一个因式中的字母相乘得到的吗？） 师：根据多项式乘法法则，()na b +的展开式就是从每个因式中任取一项相乘得到展开式的项． 【设计意图】多项式乘法法则是展开式的运算基础，同时也为用组合数表示系数创设情境．而学生对于多项式乘法法则的理论叙述不够顺畅．通过教师强调多项式乘法法则，让学生思维建立旧知识与新知识联系，为下面系数的确定做好铺垫．3．项的系数特点．本节课的重点就是利用多项式的乘法法则和计数原理对展开式中各项进行分析．该问题的提出，符合学生的思维发展规律，能准确地检验学生对问题分析能力和解决方法的掌握，突出体现本节课的思维方法．（三）知识建构 形成定理)()(*110N n b Cb a C b a C a C b a n n n k kn k n n n n n n ∈+++++=+-- —— 二项式定理证明：n b a )(+是n 个)(b a +相乘，每个)(b a +在相乘时，有两种选择，选a 或选b ，由分步计数原理可知展开式共有n 2项（包括同类项），其中每一项都是k k n b a -),1,0(n k =的形式，对于每一项k k n b a -，它是由k 个)(b a +选了b ，n －k 个)(b a +选了a 得到的，它出现的次数相当于从n 个)(b a +中取k 个b 的组合数k n C ，将它们合并同类项，就得二项展开式，这就是二项式定理．二项式定理的公式特征：①展开式中每一项的次数都是n ；②展开式共1n +项；③按照字母a 降幂排列，次数由n 递减到0，字母b 升幂排列，次数由0递增到n ；④k n k k n C a b -是展开式的第1k +项； k n k k n C a b -叫二项展开式的通项，用1k T +表示．⑤各项的系数(0,1,)k n C k n = 叫二项式系数．【设计意图】先由学生独立完成，然后组织讨论．完成有特殊到一般的归纳过程，训练学生的类比、联想、归纳的探究能力．在讨论过程中要明确每一项的形式及相应的个数．（四）巩固新知 提升能力【设计意图】通过例题让学生熟悉二项展开式及其通项，区分二项式系数和系数，培养学生的运算能力．设计题目考察学生的学习情况,各个题目设计的比较有梯度，逐渐加大难度，符合学生的认知水平．（五）回顾反思 归纳总结知识方面：二项式定理，通项，二项式系数；思想方法：从特殊到一般；观察——归纳——类比——猜想——证明．【设计意图】小结可以锻炼学生的概括能力、语言表达能力，可以使学生加深对本节课的认识，掌握基本数学思维方法．（六）课下作业 思维延伸一、P 36: 1~3二、1.求12(3的展开式的中间一项； 2.求x -101(1)2展开式中含x51的项的系数． 思维延伸： 探究()5a b c ++的展开式中22a b c 的系数．【设计意图】通过课下作业使学生深入理解知识，培养学生的创新精神、增强主动探究的意识和能力．六、板书设计教学设计说明高中数学的学科价值在于以下三个方面：传递初等数学知识；进行逻辑推理训练；培养学科精神．数学学习的关键在于理解，重视知识的形成过程，而不是死板的公式应用．新课标指出：学生的学习活动不应只限于对概念、结论和技能的记忆、模仿和接受，独立思考、自主探究、动手实践、合作交流、阅读自学等都是学习数学的重要方式．因此，课堂教学中应该是“用教材”，而不是“教教材”，教师要敢于放手，营造宽松的教学氛围，关注学生的主体参与、师生互动、生生互动，着重培养学生研究数学的意识和发展数学的能力，提升学生提出问题、研究问题的能力，竭尽全力培养学生探索创新的意识．在这过程中，要努力把表现的机会让给学生，让学生在直接体验中构建自己的知识体系．本节课堂教学中，遵循“以学生为主体、教师是数学课堂活动的组织者、引导者和参与者”的现代教育原则，采用“启发式教学法”，分为：创设情境、探究归纳、知识建构、巩固新知、归纳总结五个阶段．努力使学生有足够的思维活动体验，教师根据学生的思维特征和认知规律，在学生数学学习经验的基础上去设置问题．例如本节中，由特殊到一般的数学思维方法，需要对特殊情形进行观察归纳．要想提高归纳的准确性，就需要较多的实例进行观察．特别是“组合知识的运用”，当n 较小时，学生意识不到用组合的知识解释项的系数．只有当n 较大时，各项系数的确定才能凸显出组合知识的优势．因此，在题目设置时，准备了2()+a b ，3()+a b ，4()+a b 三个展开式让学生观察归纳，否则关于“组合知识的运用”就成了教师的告知．问题解决是数学教育的核心，课堂教学中，在学生原有认知的基础上，设置“好”的问题串是非常重要的，因为教师对问题设置如何，直接决定了学生的思维方向和思维深度，教学中以问题为主线，由问题驱动，激发学生探究结论的欲望，使学生的思维始终处于“提出问题、解决问题”的状态中．本节课在“多项式乘法法则”“组合知识的运用”两个方面，学生无法自主完成思维方法的提升，教师通过设置恰当的问题引导学生分析思维过程，为学生在理论层面总结提升．在探究的环节，教师的作用是“激活”而不是“告知”，要把隐藏在学生思想深处的思维方法引导出来．教师作为学生数学探究活动的设计者、活动实施的调控者，直接影响和决定了学生的学习热情及课堂效果．本节课中，课遵循学生的认识规律，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．学生能学到很多数学经验：在二项展开式探究过程中，运用组合理解算理、利用数列知识理解通项、运用赋值法得到相关结论等，渗透数学学习的策略与方法，在组织学生数学探究中，积极动手、动脑，实现思维建构、不断积累数学经验，从而形成自主探究的学习习惯，达到理想的教育教学效果．点评《二项式定理》作为一节命题课，更应该重视学生数学素养的培养，良好思维品质的生成．何磊老师深读课标和教材，清晰制定了具体可测的教学目标，深刻挖掘了二项式定理的数学本质；结合学生的认知基础和心理特点，设计了层层递进数学问题；以学生为主体，给学生足够的思考空间和辨析研讨的机会，激发了学生深层次的思考；何老师数学功底扎实，教学功底雄厚，教学有张有弛，当学生需要帮助时，给学生隐性的帮助，在关键时刻又有恰当和明确的概括提升．其教学特色主要体现在：1.突出核心内容，深挖数学本质作为计数原理的应用，提示我们这是挖掘二项式定理数学本质的根源．但在大量的课堂观察中发现，很多老师规避这一教学难点，仅从外在形式上分析和记忆．导致学生在用二项式定理解决问题时，难以有效的迁移．何老师则是充分理解教材和学生的基础上，充分地运用计数原理分步、分类的教学思想，有效的化解了这一重点和难点．2.目标明确具体，问题层层递进高效率的课堂，必须有具体可测的教学目标和具体可操作的数学问题．何老师的这节课主要围绕a b展开式中项的形式和项的系数，展开问题驱动，使学生始终围绕这一核心展开思考，使学生的()n思维始终处于不断的“提出问题、解决问题”的状态中，认知结构和解决问题的能力在潜移默化中得以提升．3.关注学生主体，激发深层思考学生探究意识强烈，学习积极性高．何老师在这节课所设计的问题以及围绕这些问题所进行的铺垫，为学生的数学探究活动营造了浓郁的学习环境和气氛，通过让学生口述、板书、交流讨论等形式使学生成为课堂学习的主人，激发了学生深层次的思考，从而深化对知识的理解．4.高效驾驭课堂，适时概括引领作为课堂的设计者和组织者，既要重视学生的主体，也不能忽视教师的概括引领．何老师的教学设计高观点，教学展开低起点，教学概括明确适时．尤其是数学思想方法渗透到位．何老师十分重视数学思想方法的渗透，以问题为载体，通过观察、归纳、类比、猜想、证明，教给学生运用数学思想方法分析、解决问题的思维策略，使数学思想方法的运用植入学生数学思维体系．思维的升华从有价值的思考开始，学生良好的思维品质的培养，需要教师高水平的预设和高水平的驾驭生成．我觉得何老师很好的诠释了二项式定理，并带学生较好的领悟了二项式定理的本质，是一节好课．。

二项式定理（第 1 课时）一、容和容分析容：二项式定理的发现与证明．容分析：本节是高中数学人教 A 版选修 2－ 3 第一章第 3 节的容．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长，此容安排在组合数模型以后，随机变量及其分布以前，既是组共计数模型的一个应用，也是为学习二项散布作准备．此外，因为二项式系数是一些特别的组合数，由二项式定理能够导出一些组合数的恒等式，这对深入组合数的认识有利处。

因为二项式定理的发现，能够经过从特别到一般进行归纳归纳，在归纳归纳过程中还可以够用到组共计数模型，所以，这部分容关于培养学生数学抽象与数学建模修养有着不行忽视的价值．教课中应该惹起充足重视．二、学情剖析这一堂课是面对高二学生。

学生已经初步具备了多项式乘法，同类项归并，摆列计数原理，组合数计数原理以及归纳推理等知识贮备。

能够在教师的指引下理解并掌握本节课中的推理演绎过程。

可是，学生的自我研究，归纳，剖析的能力还有待提升。

三、课程学习目标（1）知识目标：使学生掌握二项式定理及推导方法，二项式睁开式、通项公式的特色，并能利用二项式定理计算或证明一些简单问题。

（2）能力目标：在学生对二项式定理形成的参加议论过程中，培养学生察看、猜想、归纳的能力，以及学生的化归意识及知识迁徙能力。

（3）感情目标：经过二项式定理的学习，培养学生解决数学识题的兴趣和信心，让学生感觉数学在的和睦、对称美及数学符号应用的简短美。

四、设计思想：本课采纳合作研究、自主学习、合作沟通的研究性学习方式，重点放在定理的形成、证明的研究及定理基本应用上，在知识的形成、发展过程中睁开思想，逐渐培养学生发现问题、研究问题、解决问题的能力和创建性思想的能力。

目标分析：（1）二项式睁开式是依多项式乘法获取的特别形式，所以从多项式乘法出发去发现二项式定理切合学生的认知规律．但归纳归纳的结论，假如不加以严格的证明不切合数学的基本要求．所以，在归纳归纳的过程中，用好组合模型不单能够更自然地获取结论，还可以为证明二项式定理供给方法．（2）因为二项睁开式是一个复杂的多项式．假如不把其当作一个数列的和，引进数列的通项帮助理解与应用，学生很难短期对定理有深入的认识．所以，经过一些特例，成立二项式睁开式与数列及数列和的联系，是达成教课目的的一个重要门路．（3）数学中心修养是数学教课的重要目标，但数学中心修养需要在每一堂课中找寻时机去落实．在二项式定理的教课中，从特别的二项式睁开式的特色归纳归纳一般二项式睁开式的规律是进行数学抽象教课的很好时机；同时利用组共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课的好时机．鉴于上述剖析，本节课的教课重点定为：发现并证明二项式定理．五、教课重点与难点：重点： (1)使学生参加并深刻领会二项式定理的形成过程，掌握二项式定理；（2）能正确应用二项式定理解决一些简单的问题。

3 二项式定理一等奖创新教案[课题]二项式定理（一）［教学内容解析］在多项式的运算中，二项式定理有着非常重要的地位，它是带领我们进入微积分学领域大门的一把金钥匙，只是在中学阶段还没有显示机会.本小节内容安排在计数原理之后，一方面是因为二项式定理的推导过程及证明要用到计数原理，另一方面二项式系数是一些特殊的组合数，因此本课的学习对排列组合部分知识的深化认识有好处.另外，二项式定理也为学习随机变量及其分布做准备.二项式定理还可以解决近似计算、整除、不等式证明等问题，有着综合性强、联系不同知识点的特点。

［教学目标设置］依据课程标准，结合学生的认知发展水平和心理特征，确定本节课的教学目标如下：（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）重、难点分析重点：用计数原理分析、的展开式，归纳得到二项式定理．难点：用计数原理分析二项式的展开过程，发现二项式展开式各项的形成规律．［学生学情分析］本节课授课的对象是高二年级的学生，他们已掌握了计数原理和排列组合知识，具备一定的分析和解决问题的能力，逻辑思维也初步形成，但要把二项式定理与排列组合问题联系起来，还是比较困难的，因此需要创设一个环境，从语言感知，文字感知及图形感知等各个方面构建学生的思维认知。

［教学策略分析］为了突出重点、突破难点，在教学中采取了以下策略：1．教法分析新的数学课程标准提出：掌握数学知识只是结果，而掌握知识的活动过程才是途径，通过这个途径，来挖掘人的发展潜能才是目的，结果应让位于过程.因此，在教学中，必须贯彻好过程性原则.也就是说，在教学过程中，充分揭示每一个阶段的思维活动过程，通过思维活动过程的暴露和数学创新活动过程的演变，使教学活动成为思维活动的教学，由此来启发、引导学生直接或间接地感受和体验知识的产生、发展和演变过程. 变传统的“接受性、训练性学习”为新颖的“探究式、发现式的学习”，变教师是传授者为组织者、合作者、指导者，在学习过程中，教师想尽办法激发学生探究式、发现式学习的兴趣，并使其作为一种教学方式应用于概念、定理、公式和解题教学中，让学生在探究、发现中获取知识，发展能力.从而增强学生的主体意识，提高学生学习的效果.2．学法分析根据学生思维的特点，遵循“教必须以学为主立足点”的教学理念，让每一个学生自主参与整堂课的知识构建。

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。

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。