内容正文:
课程名称
劳保版第8版 《数学 上册》
2.1.2 集合
教材分析
集合是数学中最基本的概念之一,是后续学习函数、不等式、逻辑用语等知识的基础。掌握集合的表示方法,对培养学生运用数学语言准确表述数学对象的能力至关重要。教材通过“不等式的解的全体”实例引入集合概念,逐步展开集合与元素的关系、常用数集、空集,再重点讲解列举法和描述法两种表示方法,最后通过例题巩固应用,符合学生的认知规律。教材内容基础且必要。针对中职学生,需强化描述法的训练,特别是对元素公共属性的准确刻画,这是学生理解的难点。同时,要反复强调集合元素的确定性、互异性、无序性三大特征,并通过练习加深理解。
学情分析
学生在初中已接触过不等式的解集,并在生活中有“集合”的朴素观念(如“全班同学”),这为学习抽象的集合概念提供了认知起点。学生具备一定的具体实例抽象化能力,但集合语言的抽象性、符号的陌生感可能带来学习障碍。预计主要困难在于:① 元素与集合属于关系的符号(∈, ∉)的准确使用;② 描述法中代表元的选择及公共属性的数学化表达;③ 对空集概念的理解。
教学目标
知识与技能:理解集合、元素的概念,掌握“属于()”与“不属于()”的符号表示;认识常用数集(、、、、)及空集();熟练运用列举法和描述法表示集合,能根据集合特点选择恰当的表示方法。
情感态度:感受集合语言的简洁性与严谨性,体会数学的抽象之美。
教学重难点
教学重点:集合与元素的概念;元素与集合的关系;列举法与描述法的应用。
教学难点:集合描述法的正确运用,包括代表元的选择和公共属性的准确描述。
教学方法
讲授法、问答法、练习法
课前准备
多媒体课件、板书设计、课堂练习题
教学媒体
PPT课件
教学过程
教学环节
教师活动设计
学生活动设计
设计意图
导入
展示教材实例:
1.求满足不等式的全体自然数(答案:);
2.求满足不等式的全体实数(解得,用数轴表示)。
提问:“这些全体对象如何用简洁的数学语言统一描述?’’引出集合课题
1. 学生回答
2. 学生回答
先由简单的问题入手,增强学生的信心
新课讲授
1. 集合与元素的概念
集合:某些指定的对象组成的全体叫做集合(简称“集”),用大写字母表示。
元素:集合中的每个对象叫做集合的元素,用小写字母表示。
2.集合的特性
确定性: 对于一个给定的集合,任何对象要么是它的元素,要么不是它的元素,必须是可明确判断的。
正例: “咱们班身高超过175cm的同学”是确定的,可以明确判断谁是,谁不是。
反例: “咱们班高个子的同学”是不确定的,因为“高个子”标准模糊。所以这不能构成一个集合。
互异性: 一个集合中的元素是互不相同的。相同的对象归入一个集合时,只能算作一个元素。
举例: 集合 {1, 2, 2, 3} 和 {1, 2, 3} 是同一个集合。
无序性:集合与元素的顺序无关
提问:{a,c,b} 与 {a,b,c} 是一样的吗?
答:相等
引出集合相等: 只要两个集合的元素完全相同,我们就说这两个集合相等。
3.元素与集合的关系
若是集合的元素,记作(读作“属于”);
若不是集合的元素,记作(读作“不属于”)。
4.常用数集与空集
集合名称
含义
记法
自然数集
全体自然数组成的集合
正整数集
全体正整数组成的集合
(或)
整数集
全体整数组成的集合
有理数集
全体有理数组成的集合
实数集
全体实数组成的集合
空集:不含任何元素的集合,记作(如方程的实数解组成的集合)。
提问:0属于∅吗?
5.集合的表示方法
(1)列举法: 把集合的元素一一列举出来,写在大括号{}内。
格式: {元素1, 元素2, 元素3, ...}
举例:
“中国的直辖市”组成的集合:{北京市, 天津市, 上海市, 重庆市}
小于5的自然数:{0, 1, 2, 3, 4}
特点: 直观、明了,适用于元素较少的有限集。
(2)描述法:在大括号内写出代表元素,再画一条竖线,在竖线后写出元素所具有的共同特征。
格式: {x | x满足的特征} 或 {代表元素 | 代表元素的共同特征}
举例:
不等式 x-2>3 的解集:{x | x > 5}
所有偶数的集合:{x | x = 2k, k ∈ Z}
抛物线 y = x² 上所有的点:{(x, y) | y = x²}
6. 例题 用适当的方法表示下列集合:
(1)方程的解组成的集合;
(2)所有大于且小于等于的整数组成的集合;
(3)一次函数的图像上所有的点组成的集合。
解析:
(1)解方程得,元素有限,用列举法:;
(2)大于且小于等于的整数为,元素有限
用列举法:;也可用描述法:;
(3)一次函数图像上的点用坐标表示,满足,元素无限,用描述法:。
聆听
聆听
学生回答一样,因为两个集合的元素是一样的
学生回答不属于,因为空集不含任何元素
讲解基本概念
通过举正反两个例子加深学生对“确定性”的理解
给出具体的格式及例子,加深学生的印象
课堂练习
练习题1用符号“”或“”填空:
(1);(2);(3);(4)。
解:(1)是自然数,故;
(2)不是正整数,故;
(3)是有理数,故;
(4)不是整数,故。
练习题2 用列举法表示下列集合:
(1)方程的所有解组成的集合;
(2)16的平方根组成的集合。
解:(1)解方程得,故集合为;
(2)16的平方根为,故集合为。
练习题3用描述法表示下列集合:
(1)不等式的解集;
(2)绝对值小于4的全体实数组成的集合。
解:(1)解不等式得,故集合为
(或简记为);
(2)绝对值小于4即,解得,
故集合为(或简记为)。
练习题4选择恰当的方法表示集合:“所有不大于10的正偶数组成的集合”。
解:不大于10的正偶数为,元素有限,
用列举法:;
也可用描述法:且。
练习题5 用描述法表示一次函数的图像上所有的点组成的集合。
解:一次函数图像上的点用坐标表示,且满足,
故集合为。
课堂小结
集合与元素的概念;
集合的特性:确定性、互异性、无序性;
元素与集合的关系(、);
常用数集:、、、、;空集;
表示方法:列举法(有限且少)、描述法(无限或多)
课后作业
①课本P34知识巩固2第1~2题
②见《同步练习》
板书设计
1. 集合与元素
集合:指定对象的全体(大写字母);
元素:集合中的对象(小写字母);
特性:确定性、互异性、无序性。
1. 元素与集合的关系
属于:;不属于:。
1. 常用数集与空集
自然数集:;正整数集:;整数集:;有理数集:;实数集:;
空集:(不含任何元素)。
4.集合的表示法:列举法、描述法
教学反思
本节课的核心是让学生理解抽象的集合概念并掌握其表示法。学生可能对列举法掌握较好,但对描述法,特别是点集和需要注明数集范围的描述法,仍显生疏。需要在后续课程中不断强化描述法的训练。
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