數(shù)學(xué)歸納法教學(xué)設(shè)計
作為一名教學(xué)工作者,通常需要準(zhǔn)備好一份教學(xué)設(shè)計,教學(xué)設(shè)計是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的計劃性和決策性活動。那要怎么寫好教學(xué)設(shè)計呢?以下是小編整理的數(shù)學(xué)歸納法教學(xué)設(shè)計,希望對大家有所幫助。
一、教材分析
數(shù)學(xué)歸納法是一種重要的數(shù)學(xué)證明方法,在高中數(shù)學(xué)內(nèi)容中占有重要的地位,其中體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想方法對學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想至關(guān)重要。本課是數(shù)學(xué)歸納法的第一節(jié)課,前面學(xué)生對等差數(shù)列、數(shù)列求和、二項式定理等知識有較全面的把握和較深入的理解,初步掌握了由有限多個特殊事例得出一般結(jié)論的推理方法,即不完全歸納法,這是研究數(shù)學(xué)問題,猜想或發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律的重要手段。但是,由有限多個特殊事例得出的結(jié)論不一定正確,這種推理方法不能作為一種論證方法。因此,在不完全歸納法的基礎(chǔ)上,必須進(jìn)一步學(xué)習(xí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)的論證方法——數(shù)學(xué)歸納法,這是促進(jìn)學(xué)生從有限思維發(fā)展到無限思維的一個重要環(huán)節(jié),同時本節(jié)內(nèi)容又是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的推理能力、訓(xùn)練學(xué)生的抽象思維能力、體驗數(shù)學(xué)內(nèi)在美的好素材。
二、教學(xué)目標(biāo)
學(xué)生通過數(shù)列等相關(guān)知識的學(xué)習(xí),已經(jīng)基本掌握了不完全歸納法,已經(jīng)由一定的觀察、歸納、猜想能力。
根據(jù)教學(xué)內(nèi)容特點和教學(xué)大綱,結(jié)合學(xué)生實際而制定以下教學(xué)目標(biāo):
1.知識目標(biāo)
(1)了解由有限多個特殊事例得出的一般結(jié)論不一定正確。
。2)初步理解數(shù)學(xué)歸納法原理。
。3)能以遞推思想為指導(dǎo),理解數(shù)學(xué)歸納法證明數(shù)學(xué)命題的兩個步驟一個結(jié)論。
。4)會用數(shù)學(xué)歸納法證明與正整數(shù)相關(guān)的簡單的恒等式。
2.能力目標(biāo)
。1)通過對數(shù)學(xué)歸納法的學(xué)習(xí),使學(xué)生初步掌握觀察、歸納、猜想、分析能力和嚴(yán)密的邏輯推理能力。
。2)在學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想,小心求證的辨證思維素質(zhì)以及發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的意識和數(shù)學(xué)交流的能力。
3.情感目標(biāo)
。1)通過對數(shù)學(xué)歸納法原理的探究,親歷知識的構(gòu)建過程,領(lǐng)悟其中所蘊含的數(shù)學(xué)思想和辨正唯物主義觀點。
。2)體驗探索中挫折的艱辛和成功的快樂,感悟數(shù)學(xué)的內(nèi)在美,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生喜歡數(shù)學(xué)。
。3)學(xué)生通過置疑與探究,初步形成正確的數(shù)學(xué)觀,創(chuàng)新意識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。
三、教學(xué)重點與難點
1.教學(xué)重點
借助具體實例了解數(shù)學(xué)歸納法的基本思想,掌握它的基本步驟,運用它證明一些與正整數(shù)有關(guān)的簡單恒等式,特別要注意遞推步驟中歸納假設(shè)的運用和恒等變換的運用。
2.教學(xué)難點
。1)如何理解數(shù)學(xué)歸納法證題的嚴(yán)密性和有效性。
。2)遞推步驟中如何利用歸納假設(shè),即如何利用假設(shè)證明當(dāng)時結(jié)論正確。
四、教學(xué)方法
本節(jié)課采用交往性教學(xué)方法,以學(xué)生及其發(fā)展為本,一切從學(xué)生出發(fā)。在教師組織啟發(fā)下,通過創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)習(xí)欲望。師生之間、學(xué)生之間共同探究多米諾骨牌倒下的原理,并類比多米諾骨牌倒下的原理,探究數(shù)學(xué)歸納法的原理、步驟;培養(yǎng)學(xué)生歸納、類比推理的能力,進(jìn)而應(yīng)用數(shù)學(xué)歸納法,證明一些與正整數(shù)n有關(guān)的簡單數(shù)學(xué)命題;提高學(xué)生的應(yīng)用能力,分析問題、解決問題的能力。既重視教師的組織引導(dǎo),又強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性、主動性、交流性和合作性。
五、教學(xué)過程
。ㄒ唬﹦(chuàng)設(shè)情境,提出問題
情境一:根據(jù)觀察某學(xué)校第一個到校的女同學(xué),第二個到校的也是女同學(xué),第三個到校的還是女同學(xué),于是得出:這所學(xué)校的學(xué)生全部是女同學(xué)。
情境二:平面內(nèi)三角形內(nèi)角和是,四邊形內(nèi)角和是,五邊形內(nèi)角和是,于是得出:凸邊形內(nèi)角和是。
情境三:數(shù)列的通項公式為,可以求得,,,,于是猜想出數(shù)列的通項公式為。
結(jié)論:運用有限多個特殊事例得出的一般性結(jié)論,即不完全歸納法不一定正確。因此它不
能作為一種論證的方法。
提出問題:如何尋找一個科學(xué)有效的方法證明結(jié)論的正確性呢?我們本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的數(shù)
學(xué)歸納法就是解決這一問題的方法之一。
(二)實驗演示,探索解決問題的方法
1.幾何畫板演示動畫多米諾骨牌游戲,師生共同探討:要讓這些骨牌全部倒下,必
須具備那些條件呢?(學(xué)生可以討論,加以教師點撥)
、俚谝粔K骨牌必須倒下。
、趦蓧K連續(xù)的骨牌,當(dāng)前一塊倒下,后面一塊必須倒下。
。▎l(fā)學(xué)生轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)符號語言:當(dāng)?shù)趬K倒下,則第塊必須倒下)
教師總結(jié):數(shù)學(xué)歸納法的原理就如同多米諾骨牌一樣。
2.學(xué)生類比多米諾骨牌原理,探究出證明有關(guān)正整數(shù)命題的方法,從而導(dǎo)出本課的重心:數(shù)學(xué)歸納法的原理及其證明的兩個步驟。(給學(xué)生思考的時間,教師提問,學(xué)生回答,教師補(bǔ)充完善,對學(xué)生的回答給予肯定和鼓勵)
數(shù)學(xué)歸納法公理:(板書)
。1)(遞推基礎(chǔ))當(dāng)取第一個值(例如等)結(jié)論正確;
(2)(遞推歸納)假設(shè)當(dāng)時結(jié)論正確;(歸納假設(shè))
證明當(dāng)時結(jié)論也正確。(歸納證明)
那么,命題對于從開始的所有正整數(shù)都成立。
教師總結(jié):步驟(1)是數(shù)學(xué)歸納法的基礎(chǔ),步驟(2)建立了遞推過程,兩者缺一不
可,這就是數(shù)學(xué)歸納法。
。ㄈ┻w移應(yīng)用,理解升華
例1:用數(shù)學(xué)歸納法證明:等差數(shù)列中,為首項,為公差,則通項公式為.①
選題意圖:讓學(xué)生注意:①數(shù)學(xué)歸納法是一種完全歸納的證明方法,它適用于與正整數(shù)有關(guān)的問題;
、趦蓚步驟,一個結(jié)論缺一不可,否則結(jié)論不成立;
、墼谧C明遞推步驟時,必須使用歸納假設(shè),必須進(jìn)行恒等變換。
此時學(xué)生心中已有一個初步的證明模式,教師應(yīng)該規(guī)范板書,給學(xué)生提供一個示范。
證明:(1)當(dāng)時,等式左邊,等式右邊,等式①成立.
(2)假設(shè)當(dāng)時等式①成立,即有
那么,當(dāng)時,有所以當(dāng)時等式①也成立。
根據(jù)(1)和(2),可知對任何,等式①都成立。
例2:用數(shù)學(xué)歸納法證明:當(dāng)時
選題意圖:通過師生共同活動,使學(xué)生進(jìn)一步熟悉數(shù)學(xué)歸納法證題的兩個步驟和一個結(jié)論。
例3:用數(shù)學(xué)歸納法證明:當(dāng)時
選題意圖:①進(jìn)一步讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)歸納法的嚴(yán)密性和合理性,從而從感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識;
、谡莆諒牡綍r等式左邊的變化情況,合理的進(jìn)行添項、拆項、合并項等。
(四)反饋練習(xí),鞏固提高
課堂練習(xí):用數(shù)學(xué)歸納法證明:當(dāng)時
(練習(xí)讓學(xué)生獨立完成,上黑板板演,要求書寫工整,步驟完整,表述清楚,如果發(fā)現(xiàn)學(xué)
生證明過程中的錯誤,教師及時糾正、剖析,同時對學(xué)生板演好的方面予以肯定和鼓勵。)
教師總結(jié):利用數(shù)學(xué)歸納法證明和正整數(shù)相關(guān)的命題時,要注意以下三句話:遞推基礎(chǔ)不
可少,歸納假設(shè)要用到,結(jié)論寫明莫忘掉。
。ㄎ澹┓此伎偨Y(jié)
學(xué)生思考后,教師提問,讓同學(xué)相互補(bǔ)充完善,教師最后總結(jié),這一環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學(xué)
生抽象、歸納、概括、總結(jié)的能力,同時教師也可以及時了解學(xué)生的掌握情況,以便彌補(bǔ)和及時調(diào)整下節(jié)課的教學(xué)方向。
小結(jié):(1)歸納法是一種由特殊到一般的推理方法,分完全歸納法和不完全歸納法兩種,
而不完全歸納法得出的結(jié)論不具有可靠性,必須用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行嚴(yán)格證明;
。2)數(shù)學(xué)歸納法作為一種證明方法,用于證明一些與正整數(shù)n有關(guān)數(shù)學(xué)命題,它的基本思想是遞推思想,它的證明過程必須是兩步,最后還有結(jié)論,缺一不可;
(3)遞推歸納時從到,必須用到歸納假設(shè),并進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮愕茸儞Q。
。┳鳂I(yè)布置
選修2-2習(xí)題2.3第1題第2題
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