内容正文:
教学设计
河北定州中学 陈慧娟
一、教材分析
1、 教材的地位和作用:数学归纳法是数列知识的深入与拓展,是证明与正整数有关问题的有力工具,是高中数学的一种重要证明方法。通过学习,能提高学生的抽象思维能力,培养学生科学探索的创新精神。
2、 教学目标
1) 知识与技能:理解数学归纳法的原理,能用数学归纳法证明一些简单的与正整数有关的数学问题;进一步提高学生的猜想归纳能力和创新能力,体会类比、归纳的数学思想。
2) 过程与方法:创设积极思考、大胆质疑的课堂情境,提高学生学习兴趣和课堂效率,通过合作探究,体会从猜想到证明的数学方法。
3) 情感态度价值观:通过对数学归纳法的学习,感受到数学来源于生活而又高于生活,养成勤于思考、善于观察的学习习惯。
3、 教学重难点
1) 教学重点:对数学归纳法产生过程的分析和对数学归纳法步骤的掌握。
2) 教学难点:数学归纳法中对递推思想的理解。
2、 学情分析
1、 学生的知识与能力储备:作为高二的学生已经学习了数列与推理证明,基本掌握了归纳推理,具备了一定的观察、归纳、猜想的能力。
2、 学生可能遇到的困难:(1)学生初学时容易忽视归纳奠基的验证。(2)学生难以理解第二个步骤的作用,尤其是为什么可以根据归纳假设进行证明,以及如何利用归纳假设证明。
3、 教法分析:
新课程标准指出,高中数学课应倡导自主探索,动手实践,合作交流等学习方式,应该力求通过不同形式的自主学习、探究活动,让学生体验数学发现和创造的过程,培养他们的创新意识。结合本节课的内容,我主要采用小组合作探究的形式,创设各种问题情境,使学生带着问题去主动思考、动手操作、交流合作,帮助学生构建完善的知识结构和正确的解题思路。
4、 教学过程
1、 创设情境
情境一:俗话说“天下乌鸦一般黑”,这句话对不对?
情境二::数列
,已知
,
(
),试求出
并求出
的通项。
生:回答并归纳通项
师:根据前四项可以归纳结果,它对后续的项是否成立则需要证明,当n比较小时可以逐一验证,当n比较大或者证明n取所有正整数都成立的命题时,逐一验证是不可能的,我们需要另辟心径,寻求一种方法:通过有限个步骤的推理,证明n取所有正整数都成立。激发学生的求知欲,并引出课题。
设计意图:通过这个设计使学生发现不完全归纳不一定正确,要证明结论如果靠一个接一个的验证永远无法完成。在学生反复验证情境二的过程中发现第n项与第n+1项之间的联系,为下面的归纳做好铺垫。
2、探究新知
学生进行多米诺骨牌的实验
实验结果有成功也有失败,让学生针对实验结果探究第一个问题:多米诺骨牌依次全部倒下的条件是什么?
通过讨论各小组派代表发言,最后归纳出骨牌依次全部倒下的条件:(1)第一块骨牌倒下(2)假设第k块能倒下,则一定能压倒紧挨的第k+1块牌。
师:第二个条件的作用是什么?
生:给出了一个递推关系,只要第一块倒下,其他所有的都能相继到下
师:生活中有没有与骨牌原理相同的现象呢?
生:推到一列自行车,放鞭炮,体育课站队等等
师:问题二:能否将这些事件的的发生原理类比到前面所讲的数学问题中呢?
生:可以得到如下对应关系
第一块骨牌倒下
正确
假设第k块骨牌倒下 假设
正确
第k +1块骨牌倒下 证明
成立
根据对应关系,师生共同梳理出本题的证明过程,板书过程,规范证明过程。
设计意图:这一环节的设计,使学生在动手操作过程中,能够对各种情况进行实验,可以帮助学生深刻的体会多米诺骨牌的原理,进而类比到数学问题的解决,能够提高学习的兴趣,调动学习的积极性。
师:问题三:你能根据情境二的解决方法,探究出证明有关正整数命题的方法吗?
生:分组探究,通过类比得到证明步骤,各小组展示成果。
正确 初始值
成立
假设
正确 假设
成立
证明
成立 证明
时成立
最后由教师进行语言的规范和步骤的完善,并将步骤板书在黑板的知识点部分。
师:问题四:上面两个条件分别起怎样的作用?我们能否去掉其中的一个?是否已经确认n=k时命题成立?
生:第一个条件是归纳递推的前提和基础,没有它,后面的递推将无从谈起;第二个步骤是核心和关键,是实现无限问题向有限问题转化的桥梁与纽带,二者缺一不可。因为在证明结论之前,还不知道n=k时结论是否成立,因此只能是假设成立.同时为了使这个假设有一定的基础,因此这里要求
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设计意图