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韦能:数学归纳法教学设计

作者:韦能    |    发布日期:2012年08月10日
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数学归纳法教学设计(第一课时)

人民教育出版社全日制普通高级中学教科书数学第三册(选修II)第二章

广西钦州二中   韦能

教学目标

1、知识目标——理解数学归纳法原理与实质,初步掌握数学归纳法的适用场合及证明步骤。

   2能力目标——培养学生观察分析论证的能力,进一步发展学生的抽象思维能力和概括能力

    3、德育目标—— 1、通过实例,强调归纳法在发现中的重要作用,营造一种愉悦的情境,使学生自始至终处于一种积极的思考,大胆质疑的氛围中,从而提高学生的学习兴趣和教学效. 培养学生善于观察、勤于动手、敢于探索、勇于创新的精神,增强学生的求知欲和学好数学的自信心.

                 2、用归纳法通过有限认识无限的事实,感受辨证唯物论的思想方法

教学重点归纳法意义的认识和数学归纳法产生过程的分析

 

教学难点:对数学归纳法原理的理解的突破。

教学方法类比启发探究式教学方法

教学手段多媒体辅助课堂教学

 

教学

环节

教学过程

师生互动

设计意图

     

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

提 引

出 出

问 课

题 题

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

方法尝试(感性认识)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


理解升华(理性认识)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

1、以哑剧形式表演摸球得出不完全归纳法、完全归纳法、归纳法的概念

2、不完全归纳法,有利于发现问题,形成猜想,但结论不一定正确;完全归纳法,结论可靠,但要一一核对

 


3数学上用归纳法来发现问题的例子

1)已知 nN),

分别求

由此你能得到一个什么结论?这个结论正确吗?

 

2回顾等差数列通项公式推导过程

 

 

通过学生的主动探索,从而得到由不完全归纳法得出的结论不一定正确.

 

 

   既然由不完全归纳法得到的结论不一定正确,那么对于等差数列的通项公式的正确性有待于我们去证明.

 

 

出示课题

               (板书)数学归纳法

           播放多米诺骨牌游戏实验

要使骨牌全部倒下,则只要做到:

1)第一张牌要倒下;

2)若前面一张倒下时,在这个条件下,后面一张必须倒下;

当满足这两个条件后,骨牌全部都倒下

 

  依次给骨牌编号123……则叙述为

 

(1)第1(n=1)牌要倒下;

2)若第k(n=k)倒下时,在这个条件下,则第k+1(n=k+1)必须倒下;

当满足这两个条件后,对nN骨牌全部都倒下

 

  把骨牌倒下问题换成数学问题叙述为:

 

(1)   n=1时等式成立

(2)   假设当n=k时等式成立,利用假设,证明n=k+1等式也成立

(1)(2),等式对nN都成立

 


方法尝试:证明:

(1) ,左边 ,右边 ,等式成立;

(2)假设当 时等式成立,就是

那么  

        .

这就是说, ,等式也成立.

(1)(2)可以断定,等式对任何 都成立

这种证明方法叫做数学归纳法

 

 

 

对上面的证明方法,充分让学生置疑、提问

 

 

 

 

 

方法总结

用数学归纳法证明一个与正整数有关的命题关键步骤如下:

(1)证明当n取第一个值 时结论正确;

(2)假设当nk (k k ) 时结论正确,利用假设证明当nk1时结论也正确.

完成这两个步骤后, 就可以断定命题对从 开始的所有正整数n都正确

(1)(2)可得,命题对于 开始的所以正整数都成立.

数学归纳法的应用:

1  用数学归纳法证明

        

学生自己处理:

教师出示规范答案解题过程.

证明:(1) ,左边=1,右边=1,等式成立.

(2)假设当 ,等式成立,就是

那么       

     

        

        

这就是说, 时等式也成立.

根据(1)(2),可知等式对任何的 都成立.

 

1、本节课我们学习了什么?它可以证明什么?

2、证明n=k+1命题成立时,要注意什么?

3、利用数学归纳法证题有什么要求?

 

 

1、阅读作业:阅读课本2.1节全部内容及课本P.77阅读材料。

2、书面作业:P.72练习13

3、选做作业:在数列{ }, 1, (n ), 先计算 的值,再推测通项 的公式, 最后证明你的结论.

 

 

 

 

 

 

 

 

主动探索尝试利用归纳思想进行猜   

 

 

学生思考回忆

 

 

探索跟正整数有关的证明方法

 

 

学生观察实验

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

由学生思考、探索并展开讨论

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

师生共同完成

 

 

 

 

 

学生分析教师板书

 

 

 

 

 

 

共同完成学生提出的问题

 

 

 

 

 

 

 

 

引导学生概括, 形成科学方法

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

让两个学生到黑板演示

 

 

 

 

 

 

 

 

 

教师巡堂及时更正学生的错误.

 

 

 

 

 

 

 

 

学生小结梳理知识

 

 

 

 

 

 

 

 

课后把作业交给科代表,要求把它写在黑板上

 

 

通过哑剧表演引起学生的无意注意, 活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣

 

从游戏走向数学回顾以前学过的数学知识,进一步体会归纳意识,感受使用归纳法的普遍性.同时引导学生进行思辨

 

 

 

用完全归纳法证明必须一一验证的办法行不通,让学生的认知受到冲击,旧知识产生新问题,激发学习欲望,同时明确本节课要解决的问题,使这节课的引入水到渠成

让学生搜索生活类似的实例,活跃课堂气氛

 

 

 

 

通过学生的实验观察与生活实例,形象地展示了递推关系,为教学难点的突破提供直观的参照物,做感性上的铺垫,从而分解数学归纳法的理解难点。考虑到学生对数学归纳法原理理解的困难,为此我设计的思路是循序渐进,层层深入让学生更容易理解

 

从实际的问题中提炼出数学规律,让学生用数学的眼光看待现实生活,结合生活实际学习数学,这是数学新课程的一个重要特征

 

 

 

从实际的问题中提炼出一般性的数学规律

由得到的规律去解决数学问题,使学生思维的浪花随着问题的深入起伏跳跃,始终处于积极主动的状态

 

 

 

 

从问题中来,到问题中去。让学生充分理解数学归纳法的严密性、合理性。由感性认识上升为理性认识,更加坚定数学归纳法是科学的方法。

 

 

学生在合作交流的探究氛围中思考、质疑、倾听、表述,体验到成功的喜悦,学会学习、学会合作.

在整个新知形成过程中,教师的身份始终是启发者、鼓励者和指导者,以提高学生抽象概括、分析归纳及语言表述等基本的数学思维能力.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

先由图形归纳出结论,再进行证明,体现“归纳法发现到数学归纳法论证的思想,与前面形成呼应

 

通过巡堂对学生完成联系情况进行评价,使所有学生都体验到成功或得到鼓励,并据此调控教学

 

 

 

为了让学生建构自己的知识体系,我已问题的形式让学生自己概括所学的内容。我认为这样既能培养了学生的概括能力,又能营造民主和谐的师生关系。

 

 

课外作业有利于教师发现教学中的不足,及时反馈调节.同时通过布置弹性作业,为学有余力的学生提供进一步发展的空间