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:
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。
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 ,首项为 ,公差为 ,可知 , , ……,
生:
(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. , , , ……
, , , ,……,
, , ,
生:
生:
生:
(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 的数进行计算时,发现当 时对应的 都是素数,他归纳出一个猜测:“所有形如 的数都是素数。”
欧拉发现 不是素数,从而否定了这个猜想。
三、探究分析
例5. ,猜想 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 可以变为 此时,式子可以是 , , ……,
生: ,所以不是素数。
(幻灯片)归纳推理的特点
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;
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;
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. , , ,……猜想
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.