归纳推理课例

(整期优先)网络出版时间:2020-12-10
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归纳推理课例

应雄

江西省鄱阳县第一中学

知识背景:北师大版、高中二年级、选修1-2第三章推理与证明。课题为:归纳推理。课时安排:1课时。

摘要:培养学生用归纳推理的思维方式对已学知识点进行回顾与总结。让学生根据已有的事实、正确的结论,实践和实验的结果,以及个人的经验和直觉等推测出某些结果,体会数学的发现过程。

关键词:归纳推理、课例、数学发现

教学目标:1.了解归纳推理的含义.

2.能利用归纳进行简单推理.

3.体会并认识归纳推理在数学发现中的作用.

4.培养学生“发现-猜想-证明”的归纳推理能力.

教学的重点与难点:

重点:利用归纳的思维方式进行简单的推理.

难点:归纳推理的一般思维过程.

教具:电脑、投影仪、幻灯片.

关键:抓住归纳的思维过程,进行启发性教学,注重评价学生在推理学习中表现出来的积极思考、勇于探究的行为,培养学生的创新精神。注重评价学生在数学学习中不断反思的能力。

教学过程

  1. 导入

师:我们这堂课,开始学习新的一章内容,推理与证明。

(幻灯片内容)在日常生活中,我们会碰到这样的现象“燕子低飞,蚂蚁搬家,天空乌云密布”,你能得出什么推断?

生:天要下雨了!

师:华罗庚教授曾经举过一个例子:有人从一个袋子里摸出来的第一个是红玻璃球,第二个是红玻璃球,甚至第三个、第四个、第五个都是红玻璃球的时候,我们立刻会出现一种猜想,这袋子里装的都是什么

生:红色玻璃球!

师:但是,当摸出一个是白色玻璃球的时候,这个猜想失败了,又摸了几个都是各种颜色的玻璃球,这时我们会有另一个猜想

生:袋子里装的都是玻璃球

师:很好,但是,当摸出一个木球的时候,这个猜想又失败,这时,我猜想袋中装的都是球,这个猜想正确吗?

生:不一定!

师:是的,猜想是对与否,还要进行检验和证明。在这个过程中,一方面通过推理得出结论,另一方面要对所得的结论进行验证和证明。

  1. 展开

(幻灯片)1.推理:根据一个和几个已知的命题,得出另一个新命题的思维过程。

2.一个人看见天空飞过一群乌鸦都是黑的——推断天下乌鸦都是黑。

3.农夫看见一只兔子撞到一棵树死了——推断还会有兔子撞树。

从个别事实中推理出一般性的结论。

(幻灯片)例1.等差数列5fd1e4a2c9f2d_html_c0b9bf87cb228033.gif ,首项为5fd1e4a2c9f2d_html_a90f872a512d57a4.gif ,公差为5fd1e4a2c9f2d_html_6e6b17f33233783b.gif ,可知5fd1e4a2c9f2d_html_2c3d4b94007acf4f.gif5fd1e4a2c9f2d_html_ae5e0077eb44ea6f.gif5fd1e4a2c9f2d_html_7d10ff01f2d57045.gif5fd1e4a2c9f2d_html_c6c2e8f2ebc8945c.gif ……,5fd1e4a2c9f2d_html_ba68051562a05b27.gif

生:5fd1e4a2c9f2d_html_c1a4c55a0fe8a635.gif

(幻灯片)例2.在一个凸多面体中,试通过归纳猜想其顶点数、棱数、面数满足的关系。

多面体

面数(F)

棱数(E)

顶点数(V)

三棱锥

4

6

4

四棱锥

5

8

5

五棱锥

6

10

6

三棱柱

5

9

6

五棱柱

7

15

10

立方体

6

12

8

八面体

8

12

6

十二面体

12

30

20

师:在此,请同学们大胆的猜想,三个数之间满足的关系。是倍数,还是和为定值,还是差为定值等关系。

生:4=4,5=5,6=6,F=V,在棱锥中成立。

生:5+1=6,6+2=8,7+3=10,F+(n-2)=V,n棱柱中成立。

师:猜的很好。我们想得到三者的关系,可以试下将面数和顶点数相加,再和棱数比较。

生:相加后的数比棱数多2

师:那么可以写成F+V=E+2

(幻灯片)欧拉公式:V-E+F=2

(幻灯片)根据一类事物中部分事物具有某种属性,推断该类事物中每一个事物都有这种属性,我们将这种推理方式称为归纳推理。

例3. 5fd1e4a2c9f2d_html_fca43ffdfea78ed5.gif5fd1e4a2c9f2d_html_de28c7239bc1bb03.gif5fd1e4a2c9f2d_html_9c6a80869f1f00af.gif5fd1e4a2c9f2d_html_f8ee95bec7dab246.gif ……5fd1e4a2c9f2d_html_cae627076c65b471.gif

5fd1e4a2c9f2d_html_f5eb071131d10613.gif5fd1e4a2c9f2d_html_4bccd7446a49b868.gif5fd1e4a2c9f2d_html_6202bff626451ea9.gif5fd1e4a2c9f2d_html_f05b49e903ab7aa.gif ,……,5fd1e4a2c9f2d_html_b584c2bc360aab86.gif

5fd1e4a2c9f2d_html_98b2b12fe2d2b34f.gif5fd1e4a2c9f2d_html_37b00670da7e5eed.gif5fd1e4a2c9f2d_html_47c2c8f8f4f0c29f.gif5fd1e4a2c9f2d_html_1884fd6eda144d24.gif

生:5fd1e4a2c9f2d_html_4f9e15e195cdf880.gif

生:5fd1e4a2c9f2d_html_fb80832529aa0610.gif

生:5fd1e4a2c9f2d_html_fbfbd9ae87633f84.gif

(幻灯片)归纳推理是由部分到整体,由个别到一般的推理。

归纳推理的一般思维过程:实验、观察——概括、推广——猜测一般性的结论。

例4.费马对形如5fd1e4a2c9f2d_html_b12dd1ef0d78c889.gif 的数进行计算时,发现当5fd1e4a2c9f2d_html_9b695d0ca9e61c8a.gif 时对应的5fd1e4a2c9f2d_html_b12dd1ef0d78c889.gif 都是素数,他归纳出一个猜测:“所有形如5fd1e4a2c9f2d_html_b12dd1ef0d78c889.gif5fd1e4a2c9f2d_html_3f80831bf5dd0c40.gif 的数都是素数。”

欧拉发现5fd1e4a2c9f2d_html_61a528e3fda202d6.gif 不是素数,从而否定了这个猜想。

三、探究分析

例5. 5fd1e4a2c9f2d_html_71742dbc8b95f9b9.gif5fd1e4a2c9f2d_html_48f1a134b3695a18.gif ,猜想5fd1e4a2c9f2d_html_3ec5bf89e0a80cd.gif 表示的数为素数?

生:将1,2,3代入分别为41,43,47,应该是素数。

师:这样的归纳可信度太低,可以多一点吗?

生:再代入4,5,6,分别为53,61,71,也是素数,所以是素数。

师:这个归纳推理出的猜想一定正确吗?

生:……

师:观察这个式子的特点5fd1e4a2c9f2d_html_3ec5bf89e0a80cd.gif 可以变为5fd1e4a2c9f2d_html_820621be6faed7b2.gif 此时,式子可以是5fd1e4a2c9f2d_html_eded24b83244c2fc.gif5fd1e4a2c9f2d_html_2ccb00f0a3a85d6d.gif5fd1e4a2c9f2d_html_b058491c6bfc9976.gif ……,

生:5fd1e4a2c9f2d_html_7316b002a44d1bfd.gif ,所以不是素数。

(幻灯片)归纳推理的特点

  1. 归纳是依据特殊现象推断一般现象,因而,由归纳所得出的结论,超越了前提所包容的范围;

  2. 归纳是依据若干已知的、没有穷尽的现象推断尚属未知的现象,因而结论具有猜测性质;

  3. 归纳的前提是特殊的情况,所以归纳是立足于观察、经验或实验的基础上的。

由归纳推理所得的结论不一定正确,因此要对所得出的一般性结论进行检验。在数学上,检验的标准时能否进行严格的证明。

四、巩固提高

(幻灯片)例6. 5fd1e4a2c9f2d_html_b8e5dbfb9d66e0fe.gif5fd1e4a2c9f2d_html_9d32a739d9eebd13.gif5fd1e4a2c9f2d_html_963daeff8322c584.gif ,……猜想5fd1e4a2c9f2d_html_7f7cb7c31d564bca.gif

五、课堂小结

通过本节课的学习,你有哪些方面的收获?

(幻灯片)1、什么是归纳推理(简称归纳)? 部分→整体;个别→一般

2、归纳推理的一般步骤:实验、观察——概括、推广——猜测一般性的结论。

六、课后练习

1、教材55页:1、2小题

2、练习册 34页:例4、变式

七、教学评价

本节课是一个概念课的教学,以新课程理念为指导思想,采用了启发性教学模式,教学过程设计完整,思路清晰自然.教学中利用多媒体课件展示从生活实例引入课题,生动自然,再利用学生已知道的数学实例出发,唤起学生的经验,找到知识的生长点;引用归纳推理中的经典案例探究分析,培养学生的数学文化素养;引用生活中和其他学科中的例子,让学生体会数学和生活的联系,体会数学应用的广泛性.整个课堂师生互动和谐,教师及时发问,学生思考积极,回答主动.运用了现代化的多媒体教学手段,注意了发挥学生的主体作用和教师的主导地位,能较好地抓住重点,突破难点,以知识为载体,最大限度的培养学生的各种能力,较好地完成了教学任务,同时到达了预期的理想效果.

八、教学反思

要努力为学生提供自主探究的环境和空间,充分发挥学生的主体地位和作用,积极引导学生通过探究、交流、总结等方式经历知识的形成过程,使课堂活动有利于促进学生主动构建新知,有利于提高学生学习能力,有利于激发培养学生的创新意识.