作為一位兢兢業(yè)業(yè)的人民教師,常常要寫(xiě)一份優(yōu)秀的教案,教案是保證教學(xué)取得成功、提高教學(xué)質(zhì)量的基本條件。既然教案這么重要,那到底該怎么寫(xiě)一篇優(yōu)質(zhì)的教案呢?那么下面我就給大家講一講教案怎么寫(xiě)才比較好,我們一起來(lái)看一看吧。
pp教學(xué)t教案篇一
一、說(shuō)教材
(一)教材分析
《數(shù)學(xué)歸納法及應(yīng)用舉例》是人教版高中數(shù)學(xué)選修2-2第二章第一節(jié)的內(nèi)容,在整個(gè)高中數(shù)學(xué)知識(shí)體系中起到承上啟下的作用.承上;前面學(xué)生已經(jīng)通過(guò)數(shù)列一章內(nèi)容和其它相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí),初步掌握了由有限多個(gè)特殊事例得出一般結(jié)論的推理方法,即不完全歸納法。不完全歸納法是研究數(shù)學(xué)問(wèn)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(gè)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。啟下;數(shù)學(xué)歸納法安排在數(shù)列之后極限之前,是促進(jìn)學(xué)生從有限思維發(fā)展到無(wú)限思維的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。并且,本節(jié)內(nèi)容有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的推理能力和抽象思維能力、為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ).(二)教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)教學(xué)大綱的要求以及本教材的地位和作用,結(jié)合高三學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)確定教學(xué)目標(biāo)如下: 1.知識(shí)目標(biāo)
(1)初步了解數(shù)學(xué)歸納法的原理與實(shí)質(zhì)。
(2)理解和掌握用數(shù)學(xué)歸納法證明數(shù)學(xué)命題的兩個(gè)步驟。(3)會(huì)用數(shù)學(xué)歸納法證明一些簡(jiǎn)單的與正整數(shù)有關(guān)的恒等式。2.能力目標(biāo)
(1)通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)歸納法的學(xué)習(xí)、應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生觀察、歸納、猜想、分析能力和嚴(yán)密的邏輯推理能力。
(2)讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,體會(huì)類(lèi)比的數(shù)學(xué)思想。3.情感目標(biāo)
(1)通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)歸納法原理的探究,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和不怕困難,勇于探索的精神。(2)讓學(xué)生通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)歸納法原理的理解,感受數(shù)學(xué)內(nèi)在美的振憾力,從而使學(xué)生喜歡數(shù)學(xué)。
(三)教學(xué)重難點(diǎn)
根據(jù)教學(xué)大綱要求、本節(jié)課內(nèi)容特點(diǎn)和學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)水平,確定如下教學(xué)重難點(diǎn):
1.重 點(diǎn);對(duì)歸納法意義的認(rèn)知和數(shù)學(xué)歸納法的產(chǎn)生過(guò)程
2.難 點(diǎn);對(duì)數(shù)學(xué)歸納法中遞推思想的理解
二、說(shuō)教學(xué)法
對(duì)認(rèn)知主體—學(xué)生來(lái)說(shuō),他們已經(jīng)具備了初步探究問(wèn)題的能力,但對(duì)知識(shí)的主動(dòng)遷移能力較弱,為使學(xué)生更好地構(gòu)建新的認(rèn)知結(jié)構(gòu),促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展,本課將采用啟發(fā)探究式教學(xué)方法
四、說(shuō)教學(xué)過(guò)程
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)以問(wèn)題為中心,以探究解決問(wèn)題的方法為主線展開(kāi)。這種安排強(qiáng)調(diào)過(guò)程,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,使數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程成為學(xué)生對(duì)書(shū)本知識(shí)的再創(chuàng)造、再發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。具體過(guò)程安排如下:
(一)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,引發(fā)感性認(rèn)識(shí) 1.情景創(chuàng)設(shè)
情景一:明朝劉元卿編的《應(yīng)諧錄》中有一個(gè)笑話:財(cái)主的兒子學(xué)寫(xiě)字.這則笑話中財(cái)主的兒子得出“四就是四橫、五就是五橫……”的結(jié)論,這里財(cái)主兒子用的就是“歸納法”。
情景二:有一位師傅想考考他的兩個(gè)徒弟,看誰(shuí)更聰明一些.他給每人一筐花生去剝皮,看看每一?;ㄉ适遣皇嵌加蟹垡掳?,看誰(shuí)先給出答案.大徒弟費(fèi)了很大勁將花生全部剝完了;二徒弟只揀了幾個(gè)飽滿的,幾個(gè)干癟的,幾個(gè)熟好的,幾個(gè)沒(méi)熟的,幾個(gè)三仁的,幾個(gè)一仁、兩仁的,總共不過(guò)一把花生.顯然,二徒弟先給出答案,他比大徒弟聰明.
情景三;在數(shù)列{an}中,a1=1, an?1?an1?ana3,(n∈n*), 先計(jì)算a2,a4的值,再推測(cè)通項(xiàng)an的公式
2.通過(guò)生活中實(shí)際的例子回顧不完全歸納法,讓學(xué)生在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上思考一下兩個(gè)問(wèn)題。
(1)像上述三個(gè)由有限多個(gè)特殊實(shí)例得出的一般結(jié)論一定正確嗎?(2)既然由有限多個(gè)特殊實(shí)例得出的一般結(jié)論不一定正確,那我們是不是必需像情景二中的大徒弟那樣“剝完全部的花生”才能得出結(jié)論呢?
3.教師啟發(fā)學(xué)生觀察、分析以上三個(gè)情景,由這兩個(gè)問(wèn)題的思考過(guò)程即可自然過(guò)渡到本節(jié)課重點(diǎn)內(nèi)容—數(shù)學(xué)歸納法的產(chǎn)生過(guò)程
(二)類(lèi)比數(shù)學(xué)問(wèn)題,建立數(shù)學(xué)模型
1.多媒體演示多米諾骨牌游戲。
師生共同探討多米諾骨牌全部依次倒下的條件:
(1)第一塊要倒下;(2)當(dāng)前面一塊倒下時(shí),后面一塊必須倒下;當(dāng)滿足這兩個(gè)條件后,多米諾骨牌全部都倒下。再舉幾個(gè)生活事例;推倒自行車(chē),早操排隊(duì)對(duì)齊等
2.啟發(fā)學(xué)生類(lèi)比多米諾骨牌依順序倒下的原理,探究證明有關(guān)正整數(shù)命題的方法,概括出數(shù)學(xué)模型。(1)n取第一個(gè)值n0(例如 n0(2)假設(shè) n=k(k?n也成立。
滿足這兩個(gè)條件后,命題對(duì)一切n?n*均成立。這種證明方法叫做數(shù)學(xué)歸納法.
(三)方法嘗試
師生共同用探究出的方法嘗試證明情景三的猜想
*?1)時(shí)命題成立;,k?n0)命題成立,利用它證明n=k+1 時(shí)命題 在證明過(guò)程中應(yīng)充分暴露“猜想——證明”的數(shù)學(xué)思想,明確“假設(shè)n=k時(shí)等式成立,證明n=k+1時(shí)等式成立”的這一證明目標(biāo),啟發(fā)學(xué)生利用已有假設(shè)來(lái)進(jìn)行推理,使學(xué)生意識(shí)到要證明n=k+1時(shí)等式成立,就必須要用n=k時(shí)等式成立這一假設(shè)。
(四)基礎(chǔ)反饋練習(xí),鞏固認(rèn)知結(jié)構(gòu)
例 1 用數(shù)學(xué)歸納法證明:1?3?5???(2n?1)?n2
本例主要由學(xué)生完成,教師適時(shí)作必要引導(dǎo)。這樣處理有利于培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。
教師主要引導(dǎo)學(xué)生參與討論的內(nèi)容是: 1 當(dāng)n?k?1時(shí),證明的目標(biāo)是什么?
2 要證明n?k?1時(shí)等式成立,要用到哪一個(gè)條件? 例2.首項(xiàng)是a1,公比為q的等比數(shù)列的通項(xiàng)公式是a該例完全由學(xué)生自主完成(五)小結(jié)(師生共同完成)
小結(jié)主要以問(wèn)題串的形式展開(kāi),內(nèi)容包括
1本節(jié)課的中心內(nèi)容是數(shù)學(xué)歸納法,這是一種科學(xué)的證明方法;利用它可以證明一些關(guān)于正整數(shù)n的命題。
2用數(shù)學(xué)歸納法證明命題的兩步驟缺一不可
3證明n=k+1命題成立時(shí),首先要明確證明的目標(biāo),并且一定要利用假設(shè)。
4 本節(jié)課所涉及到的數(shù)學(xué)思想方法有:遞推思想、類(lèi)比思想、1?a1qn?1 分類(lèi)思想、歸納思想。
(六)布置作業(yè)
本課作業(yè)分為a組題和b組題,a組題為必做題,b組題為能力提升題,這樣的安排可以照顧到不同發(fā)展水平的學(xué)生,切實(shí)落實(shí)因材施教的教學(xué)原則。
pp教學(xué)t教案篇二
六年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)比的應(yīng)用教案
教學(xué)內(nèi)容:
課本第49頁(yè)例2,教學(xué)目標(biāo):
1、理解按一定比來(lái)分配一個(gè)數(shù)的意義。
2、掌握按比例分配應(yīng)用題的特征和解題方法。 重難點(diǎn)、關(guān)鍵: 重難點(diǎn):
1、理解按一定比來(lái)分配一個(gè)數(shù)量的意義。
2、根據(jù)題中所給的比,掌握各部分量占總數(shù)量的幾分之幾,能熟練地用乘法求各部分量。 關(guān)鍵:運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)準(zhǔn)備: 課件
教學(xué)過(guò)程:
一、導(dǎo)入新課:
王叔叔和李叔叔合開(kāi)一個(gè)雜貨店,王叔叔投資了3萬(wàn)元,李叔叔投資了4萬(wàn)元,店一開(kāi)張,生意特別好,年底凈賺了14萬(wàn)元,年底分紅時(shí),他們各分得了7萬(wàn)元。你覺(jué)得這樣平分合理嗎? 在日常生活、工作和生產(chǎn)常會(huì)遇到不是平均分的問(wèn)題,今天我們來(lái)學(xué)習(xí)生活中常用的一種分配方法,按比例分配。(板書(shū):按比例分配)
二、探索新知
1、出示例題:
某種清潔劑濃縮液和水按1:4的比可以配制成稀釋液,如果配制500ml的稀釋液,其中濃縮液和水各有多少毫升?(1)學(xué)生認(rèn)真讀題,弄清題意。
(2)說(shuō)一說(shuō)1:4表示什么?從中你可以得到哪些信息? 學(xué)生回答,教師板書(shū):
①水的體積是濃縮液的4倍;
②濃縮液的體積是水的四分之一 ; ③水的體積占稀釋液的五分之四 ; ④濃縮液的體積占稀釋液的五分之一。
(3)解決問(wèn)題需要哪些信息?你想怎樣解答?
小組討論,交流一下你的想法,有不同的方法都可以寫(xiě)下來(lái)。師巡視輔導(dǎo) 先畫(huà)線段圖:(板書(shū))學(xué)生可能的解答方法是: 方法一:每份是:500÷(1+4)=100(ml)
濃縮液:100×1=100(ml)
水:100×4=400(ml)
追問(wèn):(引導(dǎo)提問(wèn):稀釋液是幾份的數(shù)?“5”是怎樣得出的?)為什么要“÷(1+4)”?
方法二:稀釋液的份數(shù):1+4=5
濃縮液:500×
1 =100(ml)
5水:500×
4 =400(ml)5答:略。
2、練習(xí):六一班和六二班訂《少年科學(xué)》的人數(shù)比是3:4,兩個(gè)班共訂49份。兩個(gè)班各訂了多少份?
3、小結(jié)解按比例分配應(yīng)用題的方法:先求總份數(shù),再求各部分占總量的幾分之幾,最后
用總量乘各部分占總量的幾分之幾,求出各部分量。
pp教學(xué)t教案篇三
《數(shù)學(xué)歸納法及其應(yīng)用舉例》教案
教學(xué)目標(biāo):
1.認(rèn)知目標(biāo):了解數(shù)學(xué)歸納法的原理,掌握用數(shù)學(xué)歸納法證題的方法。2.能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生理解分析、歸納推理和獨(dú)立實(shí)踐的能力。
3.情感目標(biāo):激發(fā)學(xué)生的求知欲,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義的世界觀和勇于探索的科學(xué)精神。
教學(xué)重點(diǎn):
了解數(shù)學(xué)歸納法的原理及掌握用數(shù)學(xué)歸納法證題的方法。
教學(xué)難點(diǎn):
數(shù)學(xué)歸納法原理的了解及遞推思想在解題中的體現(xiàn)。
教學(xué)過(guò)程:
一.創(chuàng)設(shè)情境,回顧引入
師:本節(jié)課我們學(xué)習(xí)《數(shù)學(xué)歸納法及其應(yīng)用舉例》(板書(shū))。首先給大家講一個(gè)故事:從前有一個(gè)員外的兒子學(xué)寫(xiě)字,當(dāng)老師教他寫(xiě)數(shù)字的時(shí)候,告訴他一、二、三的寫(xiě)法時(shí),員外兒子很高興,告訴老師他會(huì)寫(xiě)數(shù)字了。過(guò)了不久,員外要寫(xiě)請(qǐng)?zhí)缯?qǐng)親朋好友到家里做客,員外兒子自告奮勇地要寫(xiě)請(qǐng)?zhí)?。結(jié)果早晨開(kāi)始寫(xiě),一直到了晚間也沒(méi)有寫(xiě)完,請(qǐng)問(wèn)同學(xué)們,這是為什么呢?
生:因?yàn)橛行铡叭f(wàn)”的。
師:對(duì)!有姓“萬(wàn)”的。員外兒子萬(wàn)萬(wàn)也沒(méi)有想到“萬(wàn)”不是一萬(wàn)橫,而是這么寫(xiě)的“萬(wàn)”。通過(guò)這個(gè)故事,你對(duì)員外兒子有何評(píng)價(jià)呢?
生:(學(xué)生的評(píng)價(jià)主要會(huì)有兩種,一是員外兒子愚蠢,二是員外兒子還是聰明的。)
師:其實(shí)員外兒子觀察、歸納、猜想的能力還是很不錯(cuò)的,但遺憾的是他猜錯(cuò)了!在數(shù)學(xué) 上,我們很多時(shí)候是通過(guò)觀察→歸納→猜想,這種思維過(guò)程去發(fā)現(xiàn)某些結(jié)論,它是一種創(chuàng)造性的思維過(guò)程。那么,我們?cè)谝郧暗膶W(xué)習(xí)過(guò)程中,有沒(méi)有也像員外兒子那樣猜想過(guò)某些結(jié)論呢?
生:有。例如等差數(shù)列通項(xiàng)公式的推導(dǎo)。
師:很好。我們是由等差數(shù)列前幾項(xiàng)滿足的規(guī)律:a1?a1?0d,a2?a1?d,a3?a1?2d,a4?a1?3d,??歸納出了它的通項(xiàng)公式的。其實(shí)我們推導(dǎo)等差數(shù)列通項(xiàng)公式的方法和員外兒子猜想數(shù)字寫(xiě)法的方法都是歸納法。那么你能說(shuō)說(shuō)什么是歸納法,歸納法有什么特點(diǎn)嗎?
生:由特殊事例得出一般結(jié)論的歸納推理方法,通常叫做歸納法。特點(diǎn):特殊→一般。師:對(duì)。(投影展示有關(guān)定義)
像這種由特殊事例得出一般結(jié)論的歸納推理方法,通常叫做歸納法。根據(jù)推理過(guò)程中考察的對(duì)象是涉及事物的一部分還是全部,分為不完全歸納法和完全歸納法。
完全歸納法是一種在研究了事物的所有(有限種)特殊情況后得出一般結(jié)論的推理方法,又叫做枚舉法。那么,用完全歸納法得出的結(jié)論可靠嗎?
生:(齊答)可靠。
師:用不完全歸納法得出的結(jié)論是不是也是可靠的呢?為什么?
生:不可靠。這是因?yàn)橹豢疾炝瞬糠智闆r,結(jié)論不一定具有普遍性。
師:是不可靠的。不妨再舉一例an??n?1??n?2??n?3???n?1000?容易驗(yàn)證a1?0,a2?0,a3?0,?,a1000?0,如果由此作出結(jié)論——對(duì)于任何n?n*,an??n?1??n?2??n?3??
1 ?n?1000??0都成立,那就是錯(cuò)誤的。事實(shí)上,a1001?1000!?0。
二.設(shè)置問(wèn)題,引導(dǎo)探究
師:請(qǐng)問(wèn)同學(xué)們你們玩過(guò)多米諾骨牌嗎? 生:(沒(méi))玩過(guò)。(課堂氣氛由剛才的沉思變得開(kāi)始活躍)師:無(wú)論玩沒(méi)玩過(guò),下面我們一起來(lái)玩一下。(投影儀上進(jìn)行生動(dòng)、形象的骨牌演示)在觀看骨牌玩法時(shí),請(qǐng)思考:滿足什么條件,骨牌可以全部倒下?
生:假設(shè)第kk?n*張骨牌倒下,保證第k?1張骨牌倒下。
師:這樣就保證了可以遞推下去,骨牌就可以全部倒下了,是嗎?
生:不是。我們不知道第k張骨牌是否倒下了,從而我們是假設(shè)第k張骨牌倒下。若第k張骨牌倒下,需要第k?1張骨牌倒下;若第k?1張骨牌倒下,需要第k?2張骨牌倒下,??,最后遞歸到需要第1張骨牌倒下,所以,還要有一個(gè)條件:第一張骨牌倒下。
師:大家說(shuō)有了這兩個(gè)條件,骨牌是不是可以順次的倒下呢? 生:是。
師:上面同學(xué)說(shuō)得很好,要使骨牌全部倒下應(yīng)滿足兩個(gè)條件(投影顯示)第一個(gè)條件是:第一張骨牌倒下;第二個(gè)條件是:假設(shè)第k張骨牌倒下,第k?1張骨牌一定倒下。
現(xiàn)在你能不能利用這種思想(遞推思想)來(lái)證明等差數(shù)列通項(xiàng)公式呢?是不是應(yīng)該建立一種遞推順序呢?
生:n?1時(shí)結(jié)論正確?n?2時(shí)結(jié)論正確?n?3時(shí),結(jié)論正確,???n?k時(shí)結(jié)論正確?n?k?1時(shí)結(jié)論正確??
師:由于這個(gè)過(guò)程推理方法是一樣的,能否把這個(gè)過(guò)程一般化呢? 生:假設(shè)n?k時(shí)結(jié)論正確?n?k?1時(shí)結(jié)論也正確。
師:這樣就保證了遞推。下面你能證明等差數(shù)列通項(xiàng)公式了嗎? 三.解決問(wèn)題,引出概念(學(xué)生共答,教師板書(shū))
證明:(1)當(dāng)n?1時(shí),左邊?a,右邊?a1?0?d?a1,等式是成立的。
(2)假設(shè)當(dāng)n?k時(shí)等式成立,就是ak?a1?(k?1)d,下面看看是否能推出n?k?1時(shí)等式也成立,那么ak?1等于什么?
生:ak?1?a1??(k?1)?1?d。
師:哦!看來(lái)n?k?1時(shí)等式也成立,這樣做對(duì)嗎? 生:(齊答)不對(duì)。
師:注意在證n?k?1時(shí),一定要用到歸納假設(shè),n?k時(shí)等式成立這一步,因?yàn)檫@樣才能保證遞推,那么ak?1與ak有什么關(guān)系呢?(學(xué)生齊答,教師繼續(xù)板書(shū))??ak?1?ak?d??a1?(k?1)d??d?a1??(k?1)?1?d。這就是說(shuō),當(dāng)n?k?1時(shí),等式也成立,大家說(shuō)有了這兩步,是不是就證明了等差數(shù)列通項(xiàng)公式的正確性了呢?
生:n?1時(shí)等式成立?n?2時(shí)等式成立?n?3時(shí)等式成立???所以n取任何正整數(shù)等式都成立。
2 師:這種證明方法叫做數(shù)學(xué)歸納法,那么你能談?wù)勈裁词菙?shù)學(xué)歸納法,及其用數(shù)學(xué)歸納法證題的步驟是怎樣的呢?
生:(在學(xué)生交流,教師引導(dǎo)完善下)數(shù)學(xué)歸納法(證明一個(gè)與正整數(shù)有關(guān)的命題的步驟)是:(投影跟蹤給出)。
(1)證明當(dāng)n取第一個(gè)值n0(例如n0?1或2等)時(shí)結(jié)論正確;
(2)假設(shè)當(dāng)n?k(k?n*,且k?n0)時(shí)結(jié)論正確,證明當(dāng)n?k?1時(shí)結(jié)論也正確。根據(jù)(1)和(2),可知命題對(duì)從n0開(kāi)始的所有正整數(shù)n都正確。所以數(shù)學(xué)歸納法是證明一個(gè)與正整數(shù)有關(guān)的命題的一種方法。概括起來(lái)就是“兩個(gè)步驟,一個(gè)結(jié)論?!?/p>
師:用數(shù)學(xué)歸納法證題,實(shí)質(zhì)是一種什么思想? 生:遞推思想。
師:在遞推中,兩個(gè)步驟各起到了怎樣的作用呢?
生:第一步是奠基,是遞推的基礎(chǔ),第二步是保證能夠遞推,是遞推的依據(jù)。(此時(shí)投影上注明)
師:這兩步可以缺少哪一步嗎? 生:(學(xué)生舉例說(shuō)明,教師點(diǎn)評(píng),投影上也舉出實(shí)例,從而明確)兩步缺一不可。
師:我們已經(jīng)知道,由不完全歸納法得到的結(jié)論不可靠,因而必須作證明。若命題是與正整數(shù)有關(guān)的,證明可考慮用數(shù)學(xué)歸納法。下面請(qǐng)同學(xué)們看一道例題。
例1:用數(shù)學(xué)歸納法證明:1?3?5????2n?1??n2(師生共同證題,總結(jié)出用數(shù)學(xué)歸納法證題的技巧是“一湊假設(shè),二湊結(jié)論”。)
練習(xí):用數(shù)學(xué)歸納法證明:
1.1?2?3???n?1n?n?1?。22.1?2?22???2n?1?2n?1。
3.首項(xiàng)是a1,公比是q的等比數(shù)列的通項(xiàng)公式是an?a1qn?1。
四.歸納小結(jié),深化主題
師:本節(jié)的中心內(nèi)容是什么?為什么要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)歸納法?什么是數(shù)學(xué)歸納法?體現(xiàn)什么思想?
生:(學(xué)生積極回答,從而自主地構(gòu)建本節(jié)課的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。)(投影展示)小結(jié):
?不完全歸納法1.歸納法?
完全歸納法?特點(diǎn):特殊→一般
2.?dāng)?shù)學(xué)歸納法概念及證題步驟。3.?dāng)?shù)學(xué)歸納法實(shí)質(zhì)是遞推思想。五.布置作業(yè): p76 1,2
3 《數(shù)學(xué)歸納法及其應(yīng)用舉例》教案說(shuō)明
一、數(shù)學(xué)歸納法的地位與作用
1.?dāng)?shù)學(xué)歸納法在教材中的地位與作用
數(shù)學(xué)歸納法是證明與正整數(shù)有關(guān)命題的一種重要的證明方法,它起源于正整數(shù)的歸納公理或最小數(shù)原理,而演變成各種形式?!稊?shù)學(xué)歸納法及其應(yīng)用舉例》是人教版高中數(shù)學(xué)新教材第三冊(cè)第二章“極限”中第一部分的知識(shí)。通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)歸納法的學(xué)習(xí),可對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)中的許多重要結(jié)論,如等差、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和公式、二項(xiàng)式定理以及中小學(xué)很多思維上開(kāi)拓創(chuàng)新的題目可以進(jìn)行很好地證明,使很多數(shù)學(xué)結(jié)論更加嚴(yán)密,也為后繼學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。
2.?dāng)?shù)學(xué)歸納法對(duì)思維發(fā)展的地位與作用
人類(lèi)對(duì)問(wèn)題的研究,結(jié)論的發(fā)現(xiàn)認(rèn)同,思維流程通常是觀察→歸納→猜想→證明。猜想的結(jié)論對(duì)不對(duì),證明是尤為關(guān)鍵的。運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法解題時(shí),有助于學(xué)生對(duì)等式的恒等變形,不等式的放縮,數(shù)、式、形的構(gòu)造與轉(zhuǎn)化等知識(shí)加強(qiáng)訓(xùn)練與掌握。對(duì)數(shù)學(xué)歸納法原理的理解,蘊(yùn)含著遞 歸與遞推,歸納與推理,特殊到一般,有限到無(wú)限等數(shù)學(xué)思想和方法,對(duì)思維的發(fā)展起到了完善與推動(dòng)的作用。
二、數(shù)學(xué)歸納法的本質(zhì)與教學(xué)目標(biāo)定位
數(shù)學(xué)歸納法體現(xiàn)了遞推的思想,數(shù)學(xué)歸納法的本質(zhì)就是利用遞推思想去證題的一種方法。一堂精彩的課不僅僅是傳授給學(xué)生知識(shí),更重要的是對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和情感的熏陶。根據(jù)本節(jié)課的特點(diǎn)及布魯納的教學(xué)目標(biāo),特設(shè)置一條明線:如何驗(yàn)證等差數(shù)列通項(xiàng)公式的正確性;一條暗線:如何驗(yàn)證由不完全歸納法得到的與正整數(shù)有關(guān)命題的真假。將本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)定為三重目標(biāo):①認(rèn)知目標(biāo):了解數(shù)學(xué)歸納法的原理,掌握用數(shù)學(xué)歸納法證題的方法與技巧;②能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生理解分析、歸納推理和獨(dú)立實(shí)踐的能力;③情感目標(biāo):激發(fā)學(xué)生的求知欲,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義的世界觀和勇于探索的科學(xué)精神。
三、學(xué)法、教法特點(diǎn)及預(yù)期效果
1.學(xué)法指導(dǎo)
高中學(xué)生具有一定的邏輯思維和推理演算能力,并且對(duì)事物的認(rèn)識(shí)逐步的由感性上升到理性,個(gè)體的發(fā)展由外顯轉(zhuǎn)化為內(nèi)隱,這些都是我們學(xué)好本節(jié)的有利因素。但不足的是,學(xué)生考慮問(wèn)題的全面性及課堂氣氛的活躍性還不夠好。為此,根據(jù)教育學(xué)家?jiàn)W蘇伯爾關(guān)于學(xué)科和認(rèn)知結(jié)構(gòu)組織的假設(shè)及其“先行組織者”技術(shù)與美國(guó)心理學(xué)家布魯納倡導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)法教育理論,在學(xué)法方面我采用“導(dǎo)—思—點(diǎn)撥—練”的學(xué)習(xí)過(guò)程,讓學(xué)生自主參與知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展、形成過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行以下學(xué)法指導(dǎo)。
(1)溫故知新法
引導(dǎo)學(xué)生回顧等差數(shù)列通項(xiàng)公式的推導(dǎo)過(guò)程,從而引出歸納法的概念,其又分為完全歸納法和不完全歸納法,如何驗(yàn)證等差數(shù)列通項(xiàng)公式的正確性呢?進(jìn)而引出數(shù)學(xué)歸納法。
(2)體驗(yàn)感悟法
讓學(xué)生認(rèn)真觀看多米諾骨牌實(shí)驗(yàn),從而感悟數(shù)學(xué)歸納法原理。(3)質(zhì)疑法
引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)質(zhì)疑,解決問(wèn)題,得到方法。(4)練習(xí)法
通過(guò)類(lèi)比,練習(xí)用數(shù)學(xué)歸納法證題,進(jìn)一步體會(huì)數(shù)學(xué)歸納法原理。2.教學(xué)特點(diǎn)
4 本節(jié)課在教法上貫徹如下兩個(gè)原則:
一是建構(gòu)主義原則。學(xué)生是教學(xué)的主體,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是一種再創(chuàng)造過(guò)程,他們通過(guò)吸收與融合原知識(shí)的過(guò)程來(lái)建立理解的層次結(jié)構(gòu)。皮亞杰的認(rèn)知結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō):“所有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)再構(gòu)建,構(gòu)成復(fù)雜的結(jié)構(gòu),不斷發(fā)展?!睌?shù)學(xué)知識(shí)不能從一個(gè)人遷移到另一個(gè)人,一個(gè)人的數(shù)學(xué)知識(shí)必須基于個(gè)人對(duì)經(jīng)驗(yàn)的歸納、交流,通過(guò)反思來(lái)主動(dòng)建構(gòu),這就是建構(gòu)主義的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀。為此教學(xué)設(shè)計(jì)是通過(guò)等差數(shù)列通項(xiàng)公式的證明及多米諾骨牌實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)的進(jìn)行建構(gòu)。
二是寓教于樂(lè)原則。實(shí)踐證明,學(xué)生在積極愉快的情形下,學(xué)習(xí)效率會(huì)大幅提高;在寬松的情形下,能夠最大限度地激發(fā)其聰明才智和創(chuàng)造性。結(jié)合本節(jié)課特點(diǎn),將知識(shí)性與趣味性相結(jié)合,以吸引學(xué)生喜歡數(shù)學(xué),自覺(jué)地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),以調(diào)動(dòng)學(xué)生的“心理場(chǎng)”。比如,通過(guò)講員外兒子學(xué)寫(xiě)數(shù)字,引進(jìn)了歸納法的概念,同時(shí)學(xué)生也體會(huì)到通過(guò)觀察、歸納、猜想一些結(jié)論,是很好的一個(gè)思維流程,但其結(jié)果不可靠。通過(guò)多米諾骨牌玩法的演示,詮釋了遞推思想。
3.預(yù)期效果
通過(guò)學(xué)法指導(dǎo),教法特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)三重目標(biāo)。
四、教學(xué)診斷與評(píng)價(jià)
1.教學(xué)診斷
證明數(shù)學(xué)歸納法的第一步是容易實(shí)現(xiàn)的,第二步是重點(diǎn)也是難點(diǎn),在驗(yàn)證n?k?1命題的正確性時(shí),極易脫離歸納假設(shè),為此應(yīng)重申遞推思想,總結(jié)出證題技巧“一湊假設(shè),二湊結(jié)論”。
2.教學(xué)評(píng)價(jià)
整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)重點(diǎn)突出,層次分明,環(huán)環(huán)緊扣,溫故知新。抓住知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,教師處處啟發(fā)學(xué)生自己主動(dòng)去獲取知識(shí),使教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用得以充分發(fā)揮,體現(xiàn)了素質(zhì)教育的指導(dǎo)思想。生活事例貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程,使數(shù)學(xué)知識(shí)人文化,使抽象的問(wèn)題具體化,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性。使學(xué)生學(xué)有所得,學(xué)有所用,進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的思維態(tài)度。
pp教學(xué)t教案篇四
《數(shù)學(xué)歸納法及其應(yīng)用舉例》教案
云南省曲靖市第一中學(xué)
李德安
教學(xué)目標(biāo):
1.認(rèn)知目標(biāo):了解數(shù)學(xué)歸納法的原理,掌握用數(shù)學(xué)歸納法證題的方法。2.能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生理解分析、歸納推理和獨(dú)立實(shí)踐的能力。
3.情感目標(biāo):激發(fā)學(xué)生的求知欲,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義的世界觀和勇于探索的科學(xué)精神。
教學(xué)重點(diǎn):
了解數(shù)學(xué)歸納法的原理及掌握用數(shù)學(xué)歸納法證題的方法。
教學(xué)難點(diǎn):
數(shù)學(xué)歸納法原理的了解及遞推思想在解題中的體現(xiàn)。
教學(xué)過(guò)程:
一.創(chuàng)設(shè)情境,回顧引入
師:本節(jié)課我們學(xué)習(xí)《數(shù)學(xué)歸納法及其應(yīng)用舉例》(板書(shū))。首先給大家講一個(gè)故事:從前有一個(gè)員外的兒子學(xué)寫(xiě)字,當(dāng)老師教他寫(xiě)數(shù)字的時(shí)候,告訴他一、二、三的寫(xiě)法時(shí),員外兒子很高興,告訴老師他會(huì)寫(xiě)數(shù)字了。過(guò)了不久,員外要寫(xiě)請(qǐng)?zhí)缯?qǐng)親朋好友到家里做客,員外兒子自告奮勇地要寫(xiě)請(qǐng)?zhí)=Y(jié)果早晨開(kāi)始寫(xiě),一直到了晚間也沒(méi)有寫(xiě)完,請(qǐng)問(wèn)同學(xué)們,這是為什么呢?
生:因?yàn)橛行铡叭f(wàn)”的。
師:對(duì)!有姓“萬(wàn)”的。員外兒子萬(wàn)萬(wàn)也沒(méi)有想到“萬(wàn)”不是一萬(wàn)橫,而是這么寫(xiě)的“萬(wàn)”。通過(guò)這個(gè)故事,你對(duì)員外兒子有何評(píng)價(jià)呢?
生:(學(xué)生的評(píng)價(jià)主要會(huì)有兩種,一是員外兒子愚蠢,二是員外兒子還是聰明的。)
師:其實(shí)員外兒子觀察、歸納、猜想的能力還是很不錯(cuò)的,但遺憾的是他猜錯(cuò)了!在數(shù)學(xué) 上,我們很多時(shí)候是通過(guò)觀察→歸納→猜想,這種思維過(guò)程去發(fā)現(xiàn)某些結(jié)論,它是一種創(chuàng)造性的思維過(guò)程。那么,我們?cè)谝郧暗膶W(xué)習(xí)過(guò)程中,有沒(méi)有也像員外兒子那樣猜想過(guò)某些結(jié)論呢?
生:有。例如等差數(shù)列通項(xiàng)公式的推導(dǎo)。
師:很好。我們是由等差數(shù)列前幾項(xiàng)滿足的規(guī)律:a1?a1?0d,a2?a1?d,a3?a1?2d,a4?a1?3d,??歸納出了它的通項(xiàng)公式的。其實(shí)我們推導(dǎo)等差數(shù)列通項(xiàng)公式的方法和員外兒子猜想數(shù)字寫(xiě)法的方法都是歸納法。那么你能說(shuō)說(shuō)什么是歸納法,歸納法有什么特點(diǎn)嗎?
生:由特殊事例得出一般結(jié)論的歸納推理方法,通常叫做歸納法。特點(diǎn):特殊→一般。師:對(duì)。(投影展示有關(guān)定義)
像這種由特殊事例得出一般結(jié)論的歸納推理方法,通常叫做歸納法。根據(jù)推理過(guò)程中考察的對(duì)象是涉及事物的一部分還是全部,分為不完全歸納法和完全歸納法。
完全歸納法是一種在研究了事物的所有(有限種)特殊情況后得出一般結(jié)論的推理方法,又叫做枚舉法。那么,用完全歸納法得出的結(jié)論可靠嗎?
生:(齊答)可靠。
師:用不完全歸納法得出的結(jié)論是不是也是可靠的呢?為什么?
生:不可靠。這是因?yàn)橹豢疾炝瞬糠智闆r,結(jié)論不一定具有普遍性。
1 師:是不可靠的。不妨再舉一例an??n?1??n?2??n?3???n?1000?容易驗(yàn)證a1?0,a2?0,a3?0,?,a1000?0,如果由此作出結(jié)論——對(duì)于任何n?n*,an??n?1??n?2??n?3??
?n?1000??0都成立,那就是錯(cuò)誤的。事實(shí)上,a1001?1000!?0。
二.設(shè)置問(wèn)題,引導(dǎo)探究
師:請(qǐng)問(wèn)同學(xué)們你們玩過(guò)多米諾骨牌嗎? 生:(沒(méi))玩過(guò)。(課堂氣氛由剛才的沉思變得開(kāi)始活躍)師:無(wú)論玩沒(méi)玩過(guò),下面我們一起來(lái)玩一下。(投影儀上進(jìn)行生動(dòng)、形象的骨牌演示)在觀看骨牌玩法時(shí),請(qǐng)思考:滿足什么條件,骨牌可以全部倒下?
生:假設(shè)第kk?n*張骨牌倒下,保證第k?1張骨牌倒下。
師:這樣就保證了可以遞推下去,骨牌就可以全部倒下了,是嗎?
生:不是。我們不知道第k張骨牌是否倒下了,從而我們是假設(shè)第k張骨牌倒下。若第k張骨牌倒下,需要第k?1張骨牌倒下;若第k?1張骨牌倒下,需要第k?2張骨牌倒下,??,最后遞歸到需要第1張骨牌倒下,所以,還要有一個(gè)條件:第一張骨牌倒下。
師:大家說(shuō)有了這兩個(gè)條件,骨牌是不是可以順次的倒下呢? 生:是。
師:上面同學(xué)說(shuō)得很好,要使骨牌全部倒下應(yīng)滿足兩個(gè)條件(投影顯示)第一個(gè)條件是:第一張骨牌倒下;第二個(gè)條件是:假設(shè)第k張骨牌倒下,第k?1張骨牌一定倒下。
現(xiàn)在你能不能利用這種思想(遞推思想)來(lái)證明等差數(shù)列通項(xiàng)公式呢?是不是應(yīng)該建立一種遞推順序呢?
生:n?1時(shí)結(jié)論正確?n?2時(shí)結(jié)論正確?n?3時(shí),結(jié)論正確,???n?k時(shí)結(jié)論正確?n?k?1時(shí)結(jié)論正確??
師:由于這個(gè)過(guò)程推理方法是一樣的,能否把這個(gè)過(guò)程一般化呢? 生:假設(shè)n?k時(shí)結(jié)論正確?n?k?1時(shí)結(jié)論也正確。
師:這樣就保證了遞推。下面你能證明等差數(shù)列通項(xiàng)公式了嗎? 三.解決問(wèn)題,引出概念(學(xué)生共答,教師板書(shū))
證明:(1)當(dāng)n?1時(shí),左邊?a,右邊?a1?0?d?a1,等式是成立的。
(2)假設(shè)當(dāng)n?k時(shí)等式成立,就是ak?a1?(k?1)d,下面看看是否能推出n?k?1時(shí)等式也成立,那么ak?1等于什么?
生:ak?1?a1??(k?1)?1?d。
師:哦!看來(lái)n?k?1時(shí)等式也成立,這樣做對(duì)嗎? 生:(齊答)不對(duì)。
師:注意在證n?k?1時(shí),一定要用到歸納假設(shè),n?k時(shí)等式成立這一步,因?yàn)檫@樣才能保證遞推,那么ak?1與ak有什么關(guān)系呢?(學(xué)生齊答,教師繼續(xù)板書(shū))??ak?1?ak?d??a1?(k?1)d??d?a1??(k?1)?1?d。這就是說(shuō),當(dāng)n?k?1時(shí),等式也成立,2 大家說(shuō)有了這兩步,是不是就證明了等差數(shù)列通項(xiàng)公式的正確性了呢?
生:n?1時(shí)等式成立?n?2時(shí)等式成立?n?3時(shí)等式成立???所以n取任何正整數(shù)等式都成立。
師:這種證明方法叫做數(shù)學(xué)歸納法,那么你能談?wù)勈裁词菙?shù)學(xué)歸納法,及其用數(shù)學(xué)歸納法證題的步驟是怎樣的呢?
生:(在學(xué)生交流,教師引導(dǎo)完善下)數(shù)學(xué)歸納法(證明一個(gè)與正整數(shù)有關(guān)的命題的步驟)是:(投影跟蹤給出)。
(1)證明當(dāng)n取第一個(gè)值n0(例如n0?1或2等)時(shí)結(jié)論正確;
(2)假設(shè)當(dāng)n?k(k?n*,且k?n0)時(shí)結(jié)論正確,證明當(dāng)n?k?1時(shí)結(jié)論也正確。根據(jù)(1)和(2),可知命題對(duì)從n0開(kāi)始的所有正整數(shù)n都正確。所以數(shù)學(xué)歸納法是證明一個(gè)與正整數(shù)有關(guān)的命題的一種方法。概括起來(lái)就是“兩個(gè)步驟,一個(gè)結(jié)論?!?/p>
師:用數(shù)學(xué)歸納法證題,實(shí)質(zhì)是一種什么思想? 生:遞推思想。
師:在遞推中,兩個(gè)步驟各起到了怎樣的作用呢?
生:第一步是奠基,是遞推的基礎(chǔ),第二步是保證能夠遞推,是遞推的依據(jù)。(此時(shí)投影上注明)
師:這兩步可以缺少哪一步嗎? 生:(學(xué)生舉例說(shuō)明,教師點(diǎn)評(píng),投影上也舉出實(shí)例,從而明確)兩步缺一不可。
師:我們已經(jīng)知道,由不完全歸納法得到的結(jié)論不可靠,因而必須作證明。若命題是與正整數(shù)有關(guān)的,證明可考慮用數(shù)學(xué)歸納法。下面請(qǐng)同學(xué)們看一道例題。
例1:用數(shù)學(xué)歸納法證明:1?3?5????2n?1??n2(師生共同證題,總結(jié)出用數(shù)學(xué)歸納法證題的技巧是“一湊假設(shè),二湊結(jié)論”。)
練習(xí):用數(shù)學(xué)歸納法證明:
1.1?2?3???n?1n?n?1?。22.1?2?22???2n?1?2n?1。
3.首項(xiàng)是a1,公比是q的等比數(shù)列的通項(xiàng)公式是an?a1qn?1。
四.歸納小結(jié),深化主題
師:本節(jié)的中心內(nèi)容是什么?為什么要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)歸納法?什么是數(shù)學(xué)歸納法?體現(xiàn)什么思想?
生:(學(xué)生積極回答,從而自主地構(gòu)建本節(jié)課的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。)(投影展示)小結(jié):
?不完全歸納法1.歸納法?
?完全歸納法特點(diǎn):特殊→一般
2.?dāng)?shù)學(xué)歸納法概念及證題步驟。3.?dāng)?shù)學(xué)歸納法實(shí)質(zhì)是遞推思想。
3 五.布置作業(yè): p76 1,2
pp教學(xué)t教案篇五
數(shù)學(xué)歸納法及其應(yīng)用
山東省惠民地區(qū)教研室 王學(xué)賢
作者簡(jiǎn)歷
王學(xué)賢 山東濰坊人,1960年畢業(yè)于淄博師范專(zhuān)科學(xué)校數(shù)學(xué)系,同年留校任教,后在博興一中任數(shù)學(xué)教師.1980年被評(píng)為中學(xué)特級(jí)教師,1988年被評(píng)為中學(xué)高級(jí)教師.現(xiàn)任山東惠民地區(qū)教研室副主任,山東省中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)研究會(huì)副理事長(zhǎng).
教學(xué)目的(1)了解歸納法的意義,培養(yǎng)學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納猜想和發(fā)現(xiàn)的能力,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的能力.
(2)使學(xué)生理解數(shù)學(xué)歸納法的實(shí)質(zhì),掌握數(shù)學(xué)歸納法證題的兩個(gè)步驟,會(huì)用數(shù)學(xué)歸納法證明有關(guān)自然數(shù)的命題.
教學(xué)過(guò)程
一、引入新課
師:四邊形、五邊形、六邊形分別有多少條對(duì)角線?你是怎樣考慮的?
[提出問(wèn)題,讓學(xué)生在解答的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律.]
生:四邊形、五邊形、六邊形分別有兩條對(duì)角線、5條對(duì)角線和9條對(duì)角線.以六邊形為例,每個(gè)頂點(diǎn)可引3條,六個(gè)頂點(diǎn)可引18條,但因每條對(duì)角線都計(jì)算了兩次,所以六邊形實(shí)際有9條對(duì)角線.
師:n邊形(n≥4)有多少條對(duì)角線?為什么?
[由特例到一般問(wèn)題的提出,符合由特殊到一般,由具體到抽象的認(rèn)識(shí)過(guò)程.]
師:這一公式適合四邊形、五邊形、六邊形嗎?
[由一般再回到特殊,特例的正確性提高了學(xué)生探索問(wèn)題的積極性,增強(qiáng)了猜想的信心.]
生:適合.
師:觀察等差數(shù)列的前幾項(xiàng):
a1=a1+0d,a2=a1+1d,a3=a1+2d,a4=a1+3d,你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?試用a
1、n和d表示an.
生:an=a1+(n-1)d.
師:像這種由一系列特殊事例得出一般結(jié)論的推理方法,叫做歸納法.用歸納法可以幫助我們從特殊事例中發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律.但是,由歸納法得出的一般結(jié)論并不一定可靠.
例如,一個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式是
an=(n2-5n+5)2,請(qǐng)算出a1,a2,a3,a4.你能得到什么結(jié)論?
生:由a1=1,a2=1,a3=1,a4=1,可知an=1.
師:由an=(n2-5n+5)2計(jì)算a5.
[由a5=25≠1,否定了學(xué)生的猜想.舉出反例是否定命題正確性的簡(jiǎn)單而基本的方法.]
師:由歸納法得到的一般結(jié)論是不一定可靠的.法國(guó)數(shù)學(xué)家費(fèi)爾馬曾由n=0,1,2,3,4得到22n+1均為質(zhì)數(shù)而推測(cè):n為非負(fù)整數(shù)時(shí),22n+1都是質(zhì)數(shù),但這一結(jié)論是錯(cuò)誤的.因?yàn)閿?shù)學(xué)家歐拉發(fā)現(xiàn),n=5時(shí)22n+1是一個(gè)合數(shù):
225+1=4294967297=641×6700417.
[數(shù)學(xué)史例使學(xué)生興趣盎然,學(xué)習(xí)積極性大為提高.至此,歸納法作為一種發(fā)現(xiàn)規(guī)律的推理方法的教學(xué)已告結(jié)束.]
師:既然由歸納法得到的結(jié)論不一定可靠,那么,就必須想辦法對(duì)所得到的結(jié)論進(jìn)行證明.對(duì)于由歸納法得出的某些與自然數(shù)有關(guān)的命題p(n),能否通過(guò)一一驗(yàn)證的辦法來(lái)加以證明呢?
生:不能.因?yàn)檫@類(lèi)命題中所涉及的自然數(shù)有無(wú)限多個(gè),所以無(wú)法一個(gè)一個(gè)加以驗(yàn)證.
[新問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考:既然對(duì)于p(n0)、p(n0+1)、p(n0+2)、?的正確性無(wú)法一一驗(yàn)證,那么如何證明p(n)(n≥n0)的正確性呢?至此,數(shù)學(xué)歸納法的引入水到渠成.]
二、新課
師:我們將采用遞推的辦法解決這個(gè)問(wèn)題.同學(xué)們?cè)陔娨曋锌赡芸吹竭^(guò)“多米諾”骨牌的游戲,由于骨牌之間特殊的排列方法,只要推倒第一塊骨牌,第二塊就會(huì)自己倒下,接著第三塊就會(huì)倒下,第四塊也會(huì)倒下,??如此傳遞下去,所有的骨牌都會(huì)倒下.這種傳遞相推的方法,就是遞推.
從一個(gè)袋子里第一次摸出的是一個(gè)白球.接著,如果我們有這樣的一個(gè)保證:“當(dāng)你這一次摸出的是白球,則下一次摸出的一定也是白球”,能否斷定這個(gè)袋子里裝的全是白球?
生:能斷定.
[為數(shù)學(xué)歸納法的兩個(gè)步驟提供具體生動(dòng)的模型,幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)歸納法的實(shí)質(zhì).]
師:要研究關(guān)于自然數(shù)的命題p(n),我們先來(lái)看自然數(shù)有什么性質(zhì).自然數(shù)數(shù)列本身具有遞推性質(zhì):第一個(gè)數(shù)是1;如果知道了一個(gè)數(shù),就可知道下一個(gè)數(shù).有了這兩條,所有自然數(shù)盡管無(wú)限多,但我們就可全部知道了.類(lèi)似地,我們可采用下面的方法來(lái)證明有關(guān)連續(xù)自然數(shù)的命題p(n):先驗(yàn)證n取第一個(gè)值n0時(shí)命題正確;再證明如果n=k(k≥n0)時(shí)命題正確,則n=k+1時(shí)命題正確.只要有了這兩條,就可斷定對(duì)從n0開(kāi)始的所有自然數(shù).命題正確.這就是數(shù)學(xué)歸納法的基本思想.
[先通俗了解數(shù)學(xué)方法的基本思想,對(duì)深刻理解數(shù)學(xué)方法的實(shí)質(zhì)至關(guān)重要!]
師:用數(shù)學(xué)歸納法證明一個(gè)與自然數(shù)有關(guān)的命題p(n)的步驟是:
(1)證明當(dāng)n取第一個(gè)值n0(如n0=1或n0=2等)時(shí)結(jié)論成立,即驗(yàn)證p(n0)正確;
(2)假設(shè)n=k(k∈n,且k≥n0)時(shí)結(jié)論正確,證明n=k+1時(shí)結(jié)論正確.即由p(k)
由(1)和(2),就可斷定命題對(duì)于從n0開(kāi)始的所有自然數(shù)n都正確.
這兩步實(shí)質(zhì)上是證明p(n)的正確具有遞推性.(1)是遞推的始點(diǎn);(2)是遞推的依據(jù).
步驟(1)是一次驗(yàn)證,步驟(2)是以一次邏輯推理代替了無(wú)限次驗(yàn)證過(guò)程.步驟②用的是演繹推理.
由(1)與(2)可知,遞推的過(guò)程是:
正確→?
上述無(wú)窮“鏈條”一環(huán)扣一環(huán),形象地說(shuō)明了用數(shù)學(xué)歸納法證明p(n)正確性的過(guò)程.
[先明確步驟,然后在運(yùn)用中加深理解數(shù)學(xué)歸納法的實(shí)質(zhì).]
師:用數(shù)學(xué)歸納法證明等差數(shù)列通項(xiàng)公式an=a1+(n-1)d對(duì)一切n∈n都成立.
(證明由學(xué)生完成,并得出:
師:至此,對(duì)等差數(shù)列通項(xiàng)公式的“觀察——猜想——證明”的研究結(jié)束.觀察特例,歸納一般結(jié)論,用數(shù)學(xué)歸納法證明,這是解答有關(guān)連續(xù)自然數(shù)命題的有效途徑.
下面,我們來(lái)看教材中的例題:證明
1+3+5+?+(2n-1)=n2.
請(qǐng)同學(xué)們自己完成,然后將自己的證明與教材中的證明對(duì)照,如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,找出錯(cuò)誤的原因.
師:用數(shù)學(xué)歸納法證明
1+3+5+?+(2n-1)=n2,如采用下面的證法,對(duì)嗎?
(1)n=1時(shí),通過(guò)驗(yàn)證,等式成立;
(2)假設(shè)n=k時(shí)等式成立,即
1+3+5+?+(2k-1)=k2.
則
1+3+5+?+(2k-1)+[2(k+1)-1]
這就是說(shuō),當(dāng)n=k+1時(shí)等式也成立.由(1)和(2),可知對(duì)任何n∈n等式都成立.
生甲:證明是對(duì)的.
生乙:證明方法不是數(shù)學(xué)歸納法.因?yàn)榈诙阶C明時(shí),未用到歸納假設(shè).
[指出錯(cuò)誤,并分析出錯(cuò)原因,是澄清學(xué)生模糊認(rèn)識(shí)的有效方法.]
師:從形式上看這種證法,用的是數(shù)學(xué)歸納法,實(shí)質(zhì)上不是,因?yàn)樽C明n=k+1正確時(shí),未用到歸納假設(shè),而用的是等差數(shù)列求和公式.?dāng)?shù)學(xué)歸納法的核心,是在驗(yàn)證n取第一值n0正確的基礎(chǔ)上,由p(k)正確證明p(k+1)正確.也就是說(shuō),核心是證明命題的正確具有遞推性.因此,今后用數(shù)學(xué)歸納法證明時(shí),第二步必須由歸納假設(shè)
歸納假設(shè),是用數(shù)學(xué)歸納法證題的關(guān)鍵.
[教師的概括與強(qiáng)調(diào),能使學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法證題的思路進(jìn)一步清晰和明確,不再機(jī)械地套用兩個(gè)步驟,而且能深入理解實(shí)質(zhì)及兩個(gè)步驟之間的內(nèi)在聯(lián)系.]
師:用數(shù)學(xué)歸納法證明命題的兩個(gè)步驟中,僅有第一步驟驗(yàn)證而沒(méi)有第二步驟遞推性的證明是不行的.那么,沒(méi)有第一步行嗎?
[新的問(wèn)題引起學(xué)生新的思索.]
生甲:第一步僅是驗(yàn)證當(dāng)n取第一個(gè)值n0時(shí)結(jié)論正確.其實(shí),這是顯然的,可以省略.
生乙:第一步是第二步遞推的基礎(chǔ),沒(méi)有第一步是不行的.
師:讓我們舉一個(gè)例子來(lái)看一下:
試問(wèn)等式2+4+6+?+2n=n2+n+1成立嗎?
設(shè)n=k時(shí)成立,即
2+4+6+?+2k=k2+k+1,則 2+4+6+?+2k+2(k+1)
=k2+k+1+2k+2=(k+1)2+(k+1)+1.
這就是說(shuō),n=k+1時(shí)等式也成立.若僅由這一步就得出等式對(duì)任何n∈n都成立的結(jié)論,那就錯(cuò)了.事實(shí)上,當(dāng)n=1時(shí),左邊=2,右邊=3,左邊≠右邊.可能有的同學(xué)已經(jīng)看出,該式左邊總是偶數(shù),而右邊總是奇數(shù),因此對(duì)任何n∈n,該式都是不成立的.
因此,用數(shù)學(xué)歸納法證明命題的兩個(gè)步驟,缺一不可.第一步是遞推的基礎(chǔ),第二步是遞推的依據(jù).缺了第一步,遞推失去基礎(chǔ);缺了第二步,遞推失去依據(jù),因此無(wú)法遞推下去.
三、練習(xí)
四、小結(jié)
師:本節(jié)課主要講了數(shù)學(xué)歸納法及其應(yīng)用,應(yīng)掌握下列幾個(gè)要點(diǎn):
(1)數(shù)學(xué)歸納法證題的步驟:
①驗(yàn)證p(n0)成立;
②假設(shè)p(k)成立(k∈n且k≥n0),推證p(k+1)成立.
(2)數(shù)學(xué)歸納法的核心,是在驗(yàn)證p(n0)正確的基礎(chǔ)上,證明p(n)的正確具有遞推性(n≥n0).第一步是遞推的基礎(chǔ)或起點(diǎn),第二步是遞推的依據(jù).因此,兩步缺一不可.證明中,恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用歸納假設(shè)是關(guān)鍵.
(3)數(shù)學(xué)歸納法適用的范圍是:證明某些與連續(xù)自然數(shù)有關(guān)的命題.
(4)歸納法是一種推理方法,數(shù)學(xué)歸納法是一種證明方法.歸納法幫助我們提出猜想,而數(shù)學(xué)歸納法的作用是證明猜想.
(5)“觀察——猜想——證明”是解答與自然數(shù)有關(guān)命題的有效途徑.
五、布置作業(yè)
略.
自我評(píng)述
(1)現(xiàn)行中學(xué)數(shù)學(xué)教材,主要是演繹推理的體系.對(duì)定理和公式,多偏重于證明,很少研究其發(fā)現(xiàn)過(guò)程.本節(jié)課第一次明確介紹歸納法,應(yīng)充分利用教材提供的素材,通過(guò)實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生觀察,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納推理.本節(jié)課利用“觀察———?dú)w納——證明”這一思維方法解答問(wèn)題.對(duì)思路進(jìn)行概括,有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,也有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的能力.
(2)在教學(xué)中,先通過(guò)實(shí)例,形象生動(dòng)地說(shuō)明數(shù)學(xué)歸納法的基本思想,然后講解數(shù)學(xué)歸納法的兩個(gè)步驟,最后揭示兩個(gè)步驟的內(nèi)在聯(lián)系,逐步深入,使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)歸納法的認(rèn)識(shí)由表及里,深化理解.
(3)提出反例,說(shuō)明運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法沒(méi)有第二步不行;再提出反例,說(shuō)明沒(méi)有第一步也不行.由此得到結(jié)論:兩步缺一不可.構(gòu)造反例,是否定命題正確的基本而重要的數(shù)學(xué)方法.
本節(jié)課針對(duì)學(xué)生僅從形式上運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法的通病,設(shè)計(jì)出不用歸納假設(shè)進(jìn)行論證的例子讓學(xué)生找出錯(cuò)誤的原因.這有助于學(xué)生從實(shí)質(zhì)上理解數(shù)學(xué)歸納法,進(jìn)而正確加以運(yùn)用.
(4)教學(xué)過(guò)程是不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維過(guò)程.因此,教師應(yīng)及時(shí)提出問(wèn)題或引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,然后開(kāi)拓學(xué)生思路,啟迪其智慧,求得問(wèn)題的解決.一個(gè)問(wèn)題解決后,及時(shí)地提出新問(wèn)題,提高學(xué)生的思維層次,逐步由特殊到一般,由具體到抽象,由表面到本質(zhì),把學(xué)生的思維步步引向深入,直至完成本節(jié)課的教學(xué)任務(wù).總之,本節(jié)課的教學(xué)方法是,讓學(xué)生的思維由問(wèn)題開(kāi)始,到問(wèn)題深化,始終處于積極主動(dòng)狀態(tài).思維的浪花隨著問(wèn)題的深入起伏跳躍.
本節(jié)課練中有講,講中有練,講與練結(jié)合.在講與練的相互作用下,使學(xué)生的思維逐步深化.教師提出的問(wèn)題和例題,先由學(xué)生自己解答,然后教師分析與概括.在教師講解新課中,又不斷提出問(wèn)題讓學(xué)生解答和練習(xí),以求在練習(xí)中加深理解,盡量改變課堂上教師包辦代替的做法.