1.2 集合间的基本关系 教学设计-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册

2026-09-04
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摘要:

该高中数学教学设计聚焦集合间的基本关系,涵盖子集、真子集、集合相等及空集的概念与符号表示,通过复习元素与集合的属于关系,类比实数大小关系引出集合间关系,搭建前后知识的学习支架。 此资料以问题引导与类比探究为特色,借助Venn图直观呈现包含关系培养几何直观(数学眼光),通过有序写子集、双向判定集合相等发展推理意识(数学思维),符号规范与易错辨析提升数学语言表达。如例1按元素个数有序写子集,例3用Venn图示意关系,助力学生区分易混符号,教师教学重点突出、难点突破,提升课堂效率。

内容正文:

人教A版 1.2 集合间的基本关系 教学设计-2026-2027学年 必修第一册 数学 高一 一、教学设计 课程基本信息 学科 数学 年级 高一 学期 课题 集合间的基本关系 教材 人教A版 必修第一册 章节 第一章 1.2 课型 新授课 课时 1课时 授课对象 高一学生 教材分析 本节在集合语言基础上研究集合间的包含与相等关系,是后续集合运算与函数定义域学习的基础 学情分析 学生已掌握集合与元素的概念,但对集合间关系的符号体系尚属首次接触,易将 与 混淆 教学方法 问题引导与类比探究相结合,借助Venn图直观呈现包含关系 教学手段 板书推演与Venn图图示配合使用 教学准备 教材、教案、直尺与彩色粉笔 作业布置 教材课后练习第1至3题,分层选做第4题。作业答案:第1题,子集为 ,,,,真子集为 ,,;第2题,(i)真,(ii)假;第3题,,Venn图将 的曲线画在 的曲线内部 二、教学目标 (1)理解子集、集合相等、真子集与空集的概念,掌握 、、 及 的符号写法与读法,能用Venn图表达集合间的包含关系。 (2)能区分元素与集合的属于关系 同集合与集合的包含关系 ,会按元素个数有序写出给定集合的全部子集与真子集,初步体会双向包含判定集合相等及传递性的推证方法。 三、教学内容 (1)子集:一般地,对于两个集合 ,,如果集合 中任意一个元素都是集合 中的元素,就称集合 为集合 的子集,记作 (或 ),读作" 包含于 "(或 " 包含 ")。在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图,它可直观呈现集合间的包含关系。 (2)集合相等:一般地,如果集合 的任何一个元素都是集合 的元素,同时集合 的任何一个元素都是集合 的元素,那么集合 与集合 相等,记作 。也就是说,若 ,且 ,则 。 (3)真子集:如果集合 ,但存在元素 ,且 ,就称集合 是集合 的真子集,记作 (或 ),读作" 真包含于 "(或 " 真包含 ")。 (4)空集与重要结论:一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为 ,并规定:空集是任何集合的子集。由集合之间的基本关系可得:任何一个集合是它本身的子集,即 ;对于集合 ,,,如果 ,且 ,那么 。 (5)易错辨析:包含关系 表达的是集合与集合之间的关系,而属于关系 表达的是元素与集合之间的关系,二者不可混用。 四、教学重点 (1)重点:子集、真子集、空集的概念与符号表示,集合相等的双向包含判定方法,以及用Venn图形象表示集合间的包含关系。 (2)难点:元素与集合的属于关系 同集合与集合的包含关系 的区别,空集是任何集合的子集这一规定的理解,以及含参数集合关系中端点值的取舍讨论。 五、教学过程 (1)复习引入。教师引导学生回顾上节课所学内容:集合是描述研究对象的语言,元素与集合之间用属于关系 联结。教师追问:实数之间有大小关系,那么集合与集合之间是否也存在类似的关系?学生联想实数大小关系的类比,初步感知需要引入一种新的关系来刻画集合间的包含现象。设计意图是从已知的元素与集合关系过渡到集合与集合关系,为子集概念的引出做铺垫。 (2)概念建构——子集。教师给出具体实例:设 ,,提问集合 的每一个元素是否都是集合 的元素。学生观察后发现确实如此。教师据此给出子集定义:一般地,对于两个集合 ,,如果集合 中任意一个元素都是集合 中的元素,就称集合 为集合 的子集,记作 (或 ),读作" 包含于 "(或 " 包含 "。教师随后介绍Venn图:在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图。教师画出表示 的Venn图,将集合 的封闭曲线画在集合 的封闭曲线内部,帮助学生建立直观印象。 (3)概念建构——集合相等与真子集。教师提问:如果 同时 ,这两个集合是什么关系?学生思考后回答两个集合元素完全一样。教师给出集合相等定义:一般地,如果集合 的任何一个元素都是集合 的元素,同时集合 的任何一个元素都是集合 的元素,那么集合 与集合 相等,记作 。也就是说,若 ,且 ,则 。紧接着教师追问:在 的前提下,如果 中存在不属于 的元素,关系如何刻画?由此引出真子集定义:如果集合 ,但存在元素 ,且 ,就称集合 是集合 的真子集,记作 (或 ),读作" 真包含于 "(或 " 真包含 "。 (4)概念建构——空集与重要结论。教师提问:是否存在不含任何元素的集合?学生举例如方程 在实数范围内无解,其解集不含任何元素。教师给出空集定义:一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为 ,并规定:空集是任何集合的子集。随后教师引导学生归纳重要结论:任何一个集合是它本身的子集,即 ;对于集合 ,,,如果 ,且 ,那么 。教师特别提醒:包含关系 与属于关系 的区别在于,前者是集合与集合的关系,后者是元素与集合的关系,不可混用。 (5)例题精讲。 例1 写出集合 的所有子集和真子集。 解:按元素个数从少到多有序写出。不含元素的子集为 ;含一个元素的子集为 ,;含两个元素的子集为 。因此集合 的所有子集为 ,,,。在子集中去掉集合 本身,得到所有真子集为 ,,。答案:子集为 ,,,;真子集为 ,,。 例2 判断下列各命题的真假:(i);(ii)空集没有子集。 解:对于(i),空集是任何集合的子集,因此 成立,命题为真。对于(ii),空集是任何集合的子集,而空集本身也是集合,所以空集是空集本身的子集,即空集有子集,该命题为假。答案:(i)真;(ii)假。 例3 已知集合 ,,判断集合 与集合 的关系,并用Venn图示意。 解:集合 表示从 到 的所有实数,集合 表示从 到 的所有实数。由于 且 ,所以 中任意一个元素都是 中的元素,且 中存在不属于 的元素(例如 ),因此 。Venn图用两个封闭曲线表示,集合 的曲线画在集合 的曲线内部。答案:。 (6)巩固练习。 练习1 写出集合 的所有子集。解:按元素个数从少到多有序写出。不含元素的子集为 ;含一个元素的子集为 ,,;含两个元素的子集为 ,,;含三个元素的子集为 。答案:,,,,,,,。 练习2 判断下列关系是否正确:(i);(ii)。解:对于(i), 是集合, 也是集合,集合与集合之间应用包含关系 而非属于关系 ,因此(i)错误。对于(ii), 的元素 是 的元素,所以 成立,(ii)正确。答案:(i)错误;(ii)正确。 练习3 已知集合 ,,判断 与 的关系。解:由于 时必有 ,所以 中任意一个元素都是 中的元素,且 中存在不属于 的元素(例如 ),因此 。答案:。 (7)课堂小结。教师引导学生回顾本节课所学的四个核心概念:子集记作 ,集合相等的双向包含判定即若 且 则 ,真子集记作 ,空集 是任何集合的子集。教师强调写子集时按元素个数从少到多有序写出, 和自身不可遗漏。教师最后提醒区分 与 。 (8)作业布置。必做题:教材课后练习第1题写出指定集合的所有子集与真子集,第2题判断给定集合关系的正确性,第3题用Venn图表示集合间的包含关系。选做题:教材课后练习第4题,探讨含参数集合关系中端点值的取舍问题。 学科网(北京)股份有限公司 $

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