摘 要: 本文依據(jù)普通高中《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn))的要求和理念,選取北師大版高中數(shù)學(xué)選修1—2第三章推理與證明中《歸納推理》一節(jié),深入分析教材,結(jié)合學(xué)生實(shí)際,提出了本節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)。本文作者在文中從設(shè)計(jì)思路、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)過(guò)程及教學(xué)反思等方面展現(xiàn)了自己的設(shè)計(jì)理念及過(guò)程。根據(jù)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn),本文作者還特別強(qiáng)調(diào)了以下兩點(diǎn):培養(yǎng)學(xué)生濃厚興趣是學(xué)好數(shù)學(xué)的前提;鼓勵(lì)學(xué)生積極思考、大膽探索是教學(xué)的最高境界。這兩點(diǎn)正是當(dāng)前新課改的主攻方向,也是數(shù)學(xué)教學(xué)的精髓所在。
關(guān)鍵詞: 《歸納推理》 教學(xué)設(shè)計(jì) 歸納推理概念 歸納推理方法
一、教材依據(jù)
北師大版高中數(shù)學(xué)選修1—2 第三章 推理與證明 §1.歸納與類(lèi)比1.1歸納推理
二、設(shè)計(jì)思路
通過(guò)教材及課外實(shí)例中推理過(guò)程的分析、理解,使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)和掌握歸納推理的思維方法,并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的解題應(yīng)用,同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣愛(ài)好,培養(yǎng)學(xué)生積極思考,大膽探索,善于歸納推理,合情猜想結(jié)論的良好思維習(xí)慣。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.了解歸納推理的思維過(guò)程,并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的歸納推理應(yīng)用。
2.培養(yǎng)學(xué)生“觀察規(guī)律—猜想結(jié)論—檢驗(yàn)證明”的歸納推理能力。
3.通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí),使學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)運(yùn)用歸納推理思維的意識(shí)和習(xí)慣。
4.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的濃厚興趣和應(yīng)用數(shù)學(xué)的良好品質(zhì),逐步形成發(fā)現(xiàn)新知識(shí),解決新問(wèn)題的能力。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
利用歸納推理的思維方法解決具體數(shù)學(xué)題目及相關(guān)實(shí)際問(wèn)題。
五、教學(xué)過(guò)程
(一)通過(guò)實(shí)例引入歸納推理概念。
例1.觀察下列各式,寫(xiě)出運(yùn)算結(jié)果。
教師講評(píng):上述兩例趣味性強(qiáng),充分體現(xiàn)了歸納思維實(shí)質(zhì),順利導(dǎo)入本節(jié)新課。
(二)引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)歸納思維解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的方法步驟。
1.指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本例題:(1)哥德巴赫猜想;(2)歐拉公式;(3)數(shù)列通項(xiàng)公式。
通過(guò)以上三個(gè)實(shí)例的學(xué)習(xí)理解,使學(xué)生對(duì)歸納推理有一個(gè)初步的感性認(rèn)識(shí)。
2.組織學(xué)生分組討論:鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,大膽發(fā)表自己的看法與見(jiàn)解,結(jié)合教材內(nèi)容初步得出歸納推理解決實(shí)際問(wèn)題的“觀察規(guī)律—猜想結(jié)果—檢驗(yàn)論證”的方法步驟。
3.教師總結(jié)歸納推理概念。
歸納推理是根據(jù)一類(lèi)事物中部分事物具有某種屬性,推斷該類(lèi)事物中所有事物都具有這種屬性的一種推理形式,它是由局部到整體、個(gè)別到一般的一種思維方式。
?。ㄈ┲R(shí)應(yīng)用,解題訓(xùn)練。
例3.將正奇數(shù)按下面表格中的數(shù)字呈現(xiàn)的規(guī)律填入各方格中,則數(shù)字55位于第幾行第幾列?
解析:觀察表格中數(shù)字排列規(guī)律,每行4個(gè)正奇數(shù),奇數(shù)行第1列空缺且從左往右排列,偶數(shù)行第5列空缺且從右往左排列。
由于55=2×28-1,即55是第28個(gè)正奇數(shù),又28=4×7,由此可知:55位于第7行第5列。
評(píng)注:本題由已知表格觀察歸納排列規(guī)律,從而確定數(shù)字55的位置。
例4.觀察下列等式:
?、賑os2α=2cosα-1;
②cos4α=8cosα-8cosα+1;
?、踓os6α=32cosα-48cosα+18cosα-1;
?、躢os8α=128cosα-256cosα+160cosα-32cosα+1;
?、輈os10α=mcosα-1280cosα+1120cosα+ncosα+pcosα-1。
可以推測(cè):m-n+p=?搖?搖?搖?搖?搖.[2010年,福建卷(文)]
解析:通過(guò)觀察各等式,可以得出3條規(guī)律:
?。?)每個(gè)等式首項(xiàng)系數(shù)規(guī)律:第n個(gè)等式首項(xiàng)系數(shù)為2(n∈N),則m=2=2=512;
(2)每個(gè)等式右邊各系數(shù)之和為恒為常數(shù)1,則對(duì)于等式⑤有m-1280+1120+n+p-1=1,即n+p=-350;
(3)取角α的特殊值帶入等式⑤,如取α=60°,則有
cos600°=-+++-1,化簡(jiǎn)整理得
n+4p=-200.聯(lián)立方程組,得
n+p=-350,n+4p=-200,解得:n=-400,p=50.
故:m-n+p=512+400+50=962.
評(píng)注:本題通過(guò)所給各等式,觀察歸納內(nèi)在規(guī)律,分別求出m,n,p的值,從而使所求問(wèn)題順利解決。
通過(guò)以上兩個(gè)例題學(xué)習(xí),可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行“觀察所給條件,發(fā)現(xiàn)內(nèi)在規(guī)律,合理猜想結(jié)論”的歸納思維訓(xùn)練,使學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)客觀規(guī)律,猜想數(shù)學(xué)結(jié)果的思維方法,從而極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生“熱愛(ài)數(shù)學(xué),鉆研數(shù)學(xué),探討知識(shí)形成過(guò)程”的積極性,這也是數(shù)學(xué)教學(xué)的主要目的。
?。ㄋ模┙處熞龑?dǎo)學(xué)生總結(jié)“歸納推理”的主要特點(diǎn)。
1.歸納推理是依據(jù)特殊現(xiàn)象推斷一般現(xiàn)象的思維過(guò)程;
2.利用歸納推理得出的結(jié)論不一定是正確的,只有經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)論證才能判斷真假;
3.歸納推理是認(rèn)識(shí)新規(guī)律,發(fā)現(xiàn)新知識(shí),推動(dòng)科技進(jìn)步的重要基礎(chǔ)。
?。ㄎ澹┍竟?jié)小結(jié)。
1.初步掌握歸納推理思維方法,能用歸納推理方法解決簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題。
2.通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí),使學(xué)生體會(huì)和認(rèn)識(shí)到歸納推理在數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要作用。
六、教學(xué)反思
1.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣是學(xué)好數(shù)學(xué)的前提,通過(guò)豐富多彩的數(shù)學(xué)問(wèn)題,既使學(xué)生初步掌握歸納推理的方法步驟,又極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情和積極性,這是數(shù)學(xué)教學(xué)的最高境界。
2.注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程,鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,大膽推理,從而有所發(fā)現(xiàn),有所創(chuàng)造。
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