高中数学第二章推理与证明2.1.1第1课时归纳推理教案新人教A版选修2_2
高中数学 第二章 推理与证明教案 新人教A版选修1-2(2021年整理)

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推理与证明(一)合情推理与演绎推理1.了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理,了解合情推理在数学发现中的作用。
2.了解演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本模式,并能运用它们进行一些简单推理。
3.了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异. (二)直接证明与间接证明1.了解直接证明的两种基本方法:分析法和综合法;了解分析法和综合法的思考过程、特点。
2.了解间接证明的一种基本方法──反证法;了解反证法的思考过程、特点。
1.推理与证明的内容是高考的新增内容,主要以选择填空的形式出现. 2.推理与证明与数列、几何等有关内容综合在一起的综合试题多。
2。
1 合情推理与演绎推理推理与证明推理证明合情推理演绎推理归纳类比直接证明间接证明数学归纳法综合法 分析法反证法考纲导读高考导航知识网【考点要求】1.了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理,了解合情推理在数学发现中的作用.2.了解演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本模式,并能运用它们进行一些简单推理。
3.了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异。
【基础知识】1。
推理一般包括合情推理和演绎推理; 2。
合情推理包括 和 ;归纳推理:由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理,或者由个别事实概括出一般结论的推理,称为归纳推理,简称归纳.简言之,归纳推理是由部分到整体、由个别到一般的推理。
高中数学 第二章 推理与证明 2.1.2 类比推理说课稿 新人教A版选修22

2.1.2类比推理一、教材分析(1)课题内容课题内容是《类比推理》,出自普通高中新课程标准实验教科书人教A版高中数学选修2-2.(2)地位和作用本节课是《推理与证明》的起始内容。
《推理与证明》是数学的一种基本思维过程,也是人们在学习和生活中经常使用的一种思维方式。
贯穿于高中数学的整个知识体系,同时也对后续知识的学习起到引领作用。
合情推理有助于发现新的规律和事实,是重要的数学思想方法之一。
(3)重点,难点重点:了解类比推理的含义,作用,掌握类比推理的步骤,体会类比推理的思想。
难点:类比推理步骤中的如何发现几个事实的共性,如何由个别事实总结,类比出其他事实的命题。
一、学情分析(1)在进行本节课的教学时,学生已经有大量的运用类比推理生活实例和数学实例,这些内容是学生理解类比推理的重要基础,因此教学时应充分注意这一教学条件,引导学生多进行类比与概括。
(2)数学史上有一些著名的猜想是运用类比推理的典范,教学这一内容时应充分利用这一条件,不仅可让学生体会类比推理的过程,感受类比推理能猜测和发现一些新结论,探索和提供解决一些问题的思路和方向的作用,还可利用著名猜想让学生体会数学的人文价值,激发学生学习数学的兴趣和探索真理的欲望。
三、教学目标(1)知识与技能:了解推理、归纳推理、类比推理的含义,作用,掌握类比推理的一般步骤,能够利用类比进行一些简单的推理.(2)过程与方法:在鲁班发明锯的过程中,学习如何利用类比推理去发现新事物,获得新结论,从而让学生对类比推理有一个理性的认识,不仅停留在概念层次,更是一个数学过程.(3)情感与态度:通过教师引导,学生主动探究、合作学习、相互交流,培养不怕困难、勇于探索,互相协作的优良作风,增强学生的数学应用意识,提高学生数学思维能力,给学生成功的体验,形成学习数学知识、了解数学文化的积极态度.四、教学分析教法分析:本接采用“引导探究”和“讨论交流”的教学方法相结合。
(1)举例说明实际生活和学习中存在大量的推理、合情推理,提高学生学习的的兴趣,认识到数学与实际生活密不可分。
高中数学 第二章 推理与证明 2.1.2 类比推理教案 新人教A版选修2-2(2021年整理)

江苏省苏州市高中数学第二章推理与证明2.1.2 类比推理教案新人教A版选修2-2编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(江苏省苏州市高中数学第二章推理与证明2.1.2 类比推理教案新人教A版选修2-2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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类比推理一、本课数学内容的本质、地位、作用分析数学发现的过程往往包含合情推理的成分,在人类发明、创造活动中,合情推理也扮演了重要的角色。
高中生的学习生活中也有很多合情推理的实例,物理、化学、生物、地理等许多学科中的伟大猜想及定理的产生都源于合情推理.因此,分析合情推理的过程,对于了解数学发现或其他发现的过程是非常重要的。
本节课是归纳推理基础上对合情推理学习的继续,类比和归纳一样是合情推理常用的思维方法,从学生熟悉并感兴趣的具体例子入手,分析它们所反映的思维过程,从中挖掘、提炼出类比推理的一般过程,并概括其含义.在练习和应用中加深对类比推理的认识.通过本节课学生可以真正的体会到数学与其他学科的交叉性、互补性,初步体会科学的方法论在日常生活的作用,有助于学生形成类比推理的思维方式,培养创新精神,为将来合理地提出新思想、新概念、新方法奠定好基础;有助于学生养成良好的科学态度和严谨的学习作风,形成言之有理、论证有据的习惯。
二、教学目标分析:本节课教学目标确立如下:知识与技能:了解类比推理的含义、特点,能利用类比进行简单的推理.过程与方法:通过生活和学习中的实例创设情境、进行探究,提高学生观察猜想、抽象概括的能力,渗透类比的思想方法.情感、态度与价值观:体会类比推理在实际生活和数学发现中的作用,提高学习数学的兴趣,增强创新意识.三、教学问题诊断学生在学习本节内容时主要有以下两个困难:1。
高中数学 第二章 推理与证明 2.1 第1课时 归纳推理学

2.1 第一课时归纳推理一、课前准备1.课时目标(1)、通过生活中的实例和已学过的数学实例,了解推理、归纳推理的含义;(2)、能利用归纳进行简单的推理,体会并认识归纳推理在数学发现中的应用;(3)、通过已学知识感受和体会归纳推理的思维方法,进一步培养创新意识.(4)、培养学生“发现—猜想—证明”的归纳推理能力。
2.基础预探(1)、___________________________的思维过程称为推理.(2)、归纳推理就是由某些事物的,推出该类事物的的推理,或者由的推理.简言之,归纳推理是由的推理.(3)、已知一数列:2,4,8,16,,则它的通项公式是____________.(4)、已知一数列:3,则它的通项公式是____________.(5)、归纳推理的一般步骤是:①___________;②___________;③_____________.二、学习引领1.归纳推理的特点(1)归纳是依据特殊现象推断一般现象,因而,由归纳所得的结论超越了前提所包容的范围.(2)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.(3)归纳的前提是特殊的情况,因而归纳是立足于观察、经验和实验的基础之上.2.归纳推理的一般步骤⑴对有限的资料进行观察、分析、归纳整理;⑵提出带有规律性的结论,即猜想;⑶检验猜想。
三、典例导析题型一归纳推理的简单应用例1观察下列等式:1+3=4=22,1+3+5=9=23,1+3+5+7=16=24,1+3+5+7+9=25=25,你能猜想到一个怎样的结论?思路导析:先观察数列的特点,从中间找到其变化规律,等号的左边是奇数和,等号的右边是连续自然数的平方。
解:依题意知,1+3+……+(2n-1)= 2n规律总结:(1)归纳推理的作用:发现新事实,获得新结论;(2)归纳推理的一般步骤:试验、观察→概括、推广→猜测一般性结论→证明;⑶归纳推理的结论不一定成立。
高中数学第二章推理与证明2.1.1归纳推理教案新人教A版选修2

2.1.1归纳推理一、教学目标1.知识与技能:(1)结合已学过的数学实例,了解归纳推理的含义;(2)能利用归纳进行简单的推理;(3)体会并认识归纳推理在数学发现中的作用.2.方法与过程:归纳推理是从特殊到一般的一种推理方法,通常归纳的个体数目越多,越具有代表性,那么推广的一般性命题也会越可靠,它是一种发现一般性规律的重要方法。
3.情感态度与价值观:通过本节学习正确认识合情推理在数学中的重要作用,养成从小开始认真观察事物、分析事物、发现事物之间的质的联系的良好品质,善于发现问题,探求新知识。
二、教学重点:了解归纳推理的含义,能利用归纳进行简单的推理。
教学难点:培养学生“发现—猜想—证明”的归纳推理能力。
三、教学方法:探析归纳,讲练结合四、教学过程(一)、引入新课归纳推理的前提是一些关于个别事物或现象的命题,而结论则是关于该类事物或现象的普遍性命题。
归纳推理的结论所断定的知识范围超出了前提所断定的知识范围,因此,归纳推理的前提与结论之间的联系不是必然性的,而是或然性的。
也就是说,其前提真而结论假是可能的,所以,归纳推理乃是一种或然性推理。
从一个或几个已知命题得出另一个新命题的思维过程称为推理。
见书上的三个推理案例,回答几个推理各有什么特点?都是由“前提”和“结论”两部分组成,但是推理的结构形式上表现出不同的特点,据此可分为合情推理与演绎推理(二)、例题探析例1、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。
解:考察一些多面体,如下图所示:将这些多面体的面数(F)、棱数(E)、顶点数(V)列出,得到下表:十二面体例2、如果面积是一定的,什么样的平面图形周长最小,试猜测结论。
解:考虑单位面积的正三角形、正四边形、正六边形、正八边形,它们的周长分别记作:3p ,4p ,6p ,8p ,可得下表:圆的周长最小。
在上述各例的推理过程中,都有共同之处: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具有这种属性。
高中数学 2.1《合情推理与演绎推理》课件(1) 新人教A版选修2-2

思考2 思考2:科学家们发现火星具有一些与地 球类似的特征, 球类似的特征,如火星也是围绕太阳运 绕轴自转的行星,也有大气层, 行、绕轴自转的行星,也有大气层,在 一年中也有季节的变更, 一年中也有季节的变更,而且火星上大 部分时间的温度适合地球上某些已知生 物的生存,等等.运用类比推理, 物的生存,等等.运用类比推理,你有什 么猜想?其推理过程是怎样形成的? 么猜想?其推理过程是怎样形成的? 猜想:火星上也可能有生命存在. 猜想:火星上也可能有生命存在.
不能! 不能!
思考6 对于等式:1·2+2·3+ 思考6:对于等式:1·2+2·3+3·4 n(n+1)= 3n+ n=1, +…+n(n+1)=3n2-3n+2,当n=1, 时等式成立吗? 2,3时等式成立吗?能否由此断定这个 等式对所有正整数n都成立? 等式对所有正整数n都成立? 思考7:应用归纳推理可以发现一般结 思考7 其不足之处是什么? 论,其不足之处是什么? 由归纳推理得出的结论不一定正确, 由归纳推理得出的结论不一定正确,其 真实性有待进一步证明. 真实性有待进一步证明.
圆的概念和性质 圆的周长 圆的面积 球的类似概念和性质 球的面积 球的体积
圆心与弦(非直径)中点 球心与截面(非大圆)圆心的 球心与截面(非大圆) 圆心与弦(非直径) 连线垂直于截面 的连线垂直于弦 与圆心距离相等的两弦相 等,与圆心距离不等的两 弦不等, 弦不等,距圆心较近的弦 较长. 较长. 圆的方程为: 圆的方程为: (x- (y- (x-x0)2+(y-y0)2=r2 与球心距离相等的两截面积相 等,与球心距离不等的两截面 积不等, 积不等,距球心较近的截面积 较大. 较大 球的方程
如图所示, 例1 如图所示,有三根针和套在一根针 上的若干金属片,按下列规则, 上的若干金属片,按下列规则,把金属片 从一根针上全部移到另一根针上. 从一根针上全部移到另一根针上. 每次只能移动1个金属片; (1)每次只能移动1个金属片; (2)较大的金属片不能放在较小的金属 片上面. 片上面. 试推测: 个金属片从1 试推测:把n个金属片从1号针移到3号 个金属片从 号针移到3 最少需要移动多少次? 针,最少需要移动多少次?
高中数学 第二章推理与证明全章归纳总结 新人教A版选修1-2
第二章 推理与证明2.1.1 合情推理与演绎推理(1)归纳推理【要点梳理】1、从一个或几个已知命题得出另一个新命题的思维过程称为 任何推理包括 和 两个部分。
是推理所依据的命题,它告诉我们 是什么, 是根据前提推得的命题,它告诉我们 是什么。
2、从个别事实中推演车一般性的结论的推理通常称为 ,它的思维过程是3、归纳推理有如下特点(1)归纳推理的前提是几个已知的 现象,归纳所得的结论是尚属未知的 现象,该结论超越了前提所包含的范围。
(2)由归纳推理得到的结论具有 的性质,结论是否真实,还需经过逻辑证明和实践检验,因此,它 作为数学证明的工具。
(填“能”或“不能”)(3)归纳推理是一种具有 的推理,通过归纳法得到的猜想,可以作为进一步研究的起点,帮助人们发现问题和提出问题。
【指点迷津】1、运用归纳推理的一般步骤是什么?首先,通过观察特例发现某些相似性(特例的共性或一般规律);然后,把这种相似性推广为一个明确表述的一般命题(猜想);然后,对所得的一般性命题进行检验。
2、在数学上,检验的标准是什么?标准是是否能进行严格的证明。
3、归纳推理的一般模式是什么?S 1具有P ;S 2具有P ;……;S n 具有P (S 1、S 2、…、S n 是A 类事件的对象) 所以A 类事件具有P【典型例题】例1、设N n x f x f x f x f x f x f x x f n n ∈'='='==-),()(,),()(),()(,sin )(112010 ,则)()(2005=x fA 、x sinB 、x sin -C 、x cosD 、x cos - 【解析】:,cos )(sin )(1x x x f ='=)()()(sin )(cos )()(cos )(sin )(sin )cos ()(cos )sin ()(sin )(cos )(42615432x f x f x f x x x f x f x x x f xx x f xx x f x x x f n n ====-='==='=='-=-='-=-='=+故可猜测)(x f n 是以4为周期的函数,有x x f x f x f n n sin )(,cos )1()(2414-===++xf x f x x f n n sin )4()(cos )(4434==-=++故选C【点评】归纳推理是由部分到整体、由个别到一般的推理,是人们在日常活动和科学学习研究中经常使用的一种推理方法,必须认真学习领会,在归纳推理的过程中,应注意所探求的事物或现象的本质属性和因果关系。
高中数学 第2章 推理与证明教案 新人教A版选修2-2
江苏省常州市西夏墅中学高中数学第2章推理与证明教案新人教A版选修2-2目标定位:1.推理与证明是数学的基本思维过程,也是人们学习和生活中经常使用的思维方法.和过去的教学内容(例如函数)相比,在本章中是把基本的数学(思维)方法(而不是某个数学对象)作为正面研究对象的.因此,本章的学习过程,是中学生第一次对数学活动过程的正面的系统的审视——这就是我们对本章教学活动的定位.2.推理方法与证明方法是从思维活动中抽象出来的,是由数学思维过程凝缩而成的“对象”.我们不能离开数学思维活动来谈论数学思维方法,不能满足于把数学方法看成是既定的程序、步骤和规则,不能满足于对方法做静态的逻辑的分析(这正是过去传统的教材中所强调的),而应当从(数学)活动本身,特别是从数学活动的过程来考察推理方法和证明方法建构的过程,以及这些方法是如何被运用到数学活动中成为“活”的方法的?应当着重于体会方法的特点、联系和作用(这正是传统教材中忽略的,而在苏教版教材中特别强调的).这样一来,考察和研究数学思维过程就应该成为本模块学习的出发点和归宿了.3.与数学知识(如概念)的建构不同,在数学方法建构的过程中,数学思维活动过程本身就是被考察的对象并提供了抽象的原型.例如,在本章的引言中,教材就是通过对“摸球中的思维过程”的分析,抽象出推理、证明方法的.在这里,摸球中的思维过程本身就成为抽象的原型!正是这样的特点,决定了在有关“方法”的教学必须建立在对数学思维活动做“正面”考察的基础之上.4.课程标准明确指出:设置本模块的目的是让学生结合已学过的数学实例和生活中的实例,对合情推理、演绎推理以及数学证明的方法进行概括与总结,进一步体会合情推理、演绎推理以及两者之间的联系与差异;体会数学证明的特点,了解数学证明的基本方法,感受逻辑证明在数学以及日常生活中的作用,养成言之有理、论证有据的习惯,提高数学思维能力,形成对数学较为完整的认识.课程标准的上述要求.决定了本章中对思维过程的考察与分析应该是系统的,因为只有进行系统的考察才能让学生形成对数学较为完整的认识,才能通过对各种方法的比较,掌握各种方法的特点、作用以及它们之间的关系,更好地把它们运用到数学活动中去.5.本章具体的教学目标是:(1)结合已经学过的数学实例和生活中的实例,了解合情推理的含意,能利用归纳和类比等进行简单的推理,体会并认识合情推理在数学发现中的作用.(2)结合已经学过的数学实例和生活中的实例,了解演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本模式,并能运用它们进行一些简单的推理.(6)通过对实例的介绍(如欧基里德《几何原本》、马克思《资本论》、杰弗逊《独立宣言》、牛顿三定律),体会公理化思想.(7)了解计算机在自动推理领域和数学证明中的作用.教材解读:1.根据对本章教学的基本定位,为了帮助学生对数学思维过程作系统的正面的考察,教材做了如下的工作:(1)教科书为学习活动设置了数学探索发现活动的大背景,大框架.(注意引言的作用),在分别阐述了归纳、类比、演绎等推理方法以后,又专门设置了一节“推理案例赏析”所有这些,都为对思维过程进行系统的考察提供了条件.(2)教科书充分地利用案例,通过案例(这些案例大多是从学生学习过的材料中选取的)提供数学思维活动的素材,把案例当成学习活动的出发点和载体,把案例分析看成是教学活动的主要形式.因为惟有如此,才能使学生进行深刻的思考(反思),对思维活动过程做“正面的”审视.(3)教科书注意对思维活动过程做适度的形式化概括.因为惟有如此,才能把对思维过程分析的成果固定下来,形成数学方法并运用到思维活动中去.以上各点可以从第一节〈合情推理与演绎推理〉的展开框图中看出:2.和其他模块相比,在本章中,案例分析更具有举足轻重的作用.因为除了案例分析,我们实在找不到更好的方法为学生提供“数学活动过程”,让学生参与到数学活动中来体验数学方法发现的过程,看到活生生的数学方法.因此,案例分析应该成为本模块教学的出发点和载体,为考察和分析数学活动过程提供素材和讨论的平台,同时,案例分析也应该是教学活动的主要手段.教学方法与教学建议:1.在教学中不仅要重视对推理方法和证明方法的特点进行(静态)分析,更要重视这些方法被抽象出来的过程,通过对数学活动过程的分析来认识它们的特点和作用(即对它们做动态的考察).从而正确地理解和运用这些方法,达到从整体上提高数学思维能力的目的.2.本章所学习的大部分内容如:合情推理、演绎推理、证明方法(包括反证法)都是学生熟悉的,他们早就在自觉或不自觉地把这些方法运用于学习与生活当中了.在教学中要注意从学生已学过的数学实例和生活中的实例出发,唤起学生的经验,找到知识的生长点,这是学生学习和理解本章内容的基础.3.在教学中,要通过对学生真实的思维过程和数学发现活动的典型案例的分析,让学生形成反思的意识,养成反思的良好习惯.4.教学的重点应该是对基本的数学方法的理解和运用.首先是对“推理”和“证明”在数学发现活动中的作用.这就要求学生从整体上认识本章所介绍的数学方法.如在“合情推理和演绎推理”的教学中,应通过实例,引导学生运用合情推理去探索、猜测一些数学结论,并用演绎推理确认所得结论的正确性,或者用反例推翻错误的猜想.教学的重点在于通过具体实例理解合情推理与演绎推理(它们的作用、特点、关系),理解数学发现过程,而不必追求对概念的抽象表述.在证明方法的教学中,应通过实例,引导学生认识各种证明方法的特点,掌握这些方法的思考过程,体会证明的必要性,而对证明的技巧性不宜作过高的要求.5.数学的推理方法和证明方法,不仅运用在数学中,而且在生活中的其它领域都有广泛的应用.在教学中要引用生活中和其它学科中的例子,让学生体会数学和生活的联系,体会数学应用的广泛性,认识数学的文化价值.6.公理化思想和机器证明体现了数学的文化价值.在教学中要让学生体会公理化思想中蕴涵的理性精神,和机器化证明中的算法思想.下面是具体的教学建议,供参考.引言1.华罗庚教授“摸球”的例子,为推理与证明的学习提供了一个大的背景.它具有丰富的教学意义.在教学中不仅应该让学生体会到,“推理”与“证明”是构成探索活动的两个最基本的环节,让学生体会到,探索活动是一个不断的“提出猜想——验证猜想——再提出猜想——再验证猜想”的过程,而且应当让学生体会到永不休止的探索精神正是理性精神的表现!而数学家就是通过不断地提出猜想、证明猜想来进行探索活动的!2.引言中提出的两个问题(我们怎样进行推理?我们怎样验证(证明)结论?)是本大节的中心问题.本节的教学内容就是依据它展开的.2.1 合情推理与演绎推理1.合情推理和演绎推理是数学活动中常用的两种推理形式,它们具有不同的形式、特点和作用.本节先分别研究它们的特点和作用,然后再通过对具体的数学发现过程的分析,进一步体会它们之间的联系,在具体的数学思维过程中感受它们的作用.2.演绎、归纳、类比是学生熟悉的推理方式.教材列举了3个例子,开始了对这些推理形式的考察.教学中可以让学生举出更多的例子.3.通过揭示三个推理案例的共同点概括出“推理”的概念.并根据它们在结构上的不同特点,进行分类研究,这个过程虽然简单,却体现了案例分析是本章教学的主要形式的特点.2.1.1 合情推理1.合情推理是由G·波利亚提出的概念.他通过对数学发现活动的分析注意到数学活动是由“猜想”和“论证”两个环节构成的,相应地在这两个不同的环节里使用着不同的思维方法,即合情推理与论证推理(教科书中称为演绎推理).G·波利亚并没有为合情推理下定义.实际上,在教学中,只要让学生把合情推理看成是提出猜想的推理而演绎推理是可以给出证明的推理就行了.据此,教科书按照G·波利亚的思路,编写了引言,突出了对探索活动的分析,突出了“猜想”和“证明”两个重要的思维环节,而对合情推理的定义作淡化处理(只在阅读材料中提了一下)(《课程标准》给合情推理作了如下定义:合情推理是根据已有的事实和正确的结论(包括定义、公理、定理等)、实验和实践的结果,以及个人的经验和直觉等推测某地结果的推理过程.)2.归纳、类比是合情推理的两种常用的形式,除此以外,合情推理还有其他的多种形式,如:联想、想象、直觉等等.2.1.1.1 归纳推理1.归纳推理是学生熟悉的推理方式.和过去不同,在本节中,我们专注于推理的形式,而不关注推理的内容,即专门对推理的形式进行考察,考察的重点则是归纳推理的特点和它的作用.2.归纳推理的一般模式为:S1具有P,S2具有P,……S n具有P(S1,S2,…,S n是A类事物的对象)——————————————————————————所以,A类事物具有P.教学中可以介绍给学生.3.“思考”要求列举更多的有关归纳推理的例子,下面的例子可供参考.(1)观察:1 = 12,1 + 3 = 22,1 + 3 + 5 = 32,1 + 3 + 5 +7 = 42,由此猜想:1 + 3 + 5 + 7 + … + (2n 1) = n 2. (2)1640年,费马在给友人的信中谈到:220 + 1 = 3,221 + 1 = 5,222 + 1 = 17,223 + 1 = 257,224 + 1 = 65 537都是素数,由此,他猜想:任何形如22n+ 1(n N )的数(通常称为费马数,记作F n )都是素数.此后,一直未有人怀疑过这个结论.直到1732年,欧拉发现F 5 = 225 + 1 = 4 294 967 297 = 641 6 700 417并不是素数,才推翻费马的猜想.此例还说明,在归纳推理中,根据同一个前提,可以推出不同的结论:当n > 1时,F n 的末位数字是7(猜想).2.要让学生体会到归纳不仅是一种方法,而且体现了一种态度.欧拉说:把归纳看成是一种机会,“以便证明它或推翻它”,这就是我们对待归纳的态度,而归纳的价值就在于“在这两种情况之中我们都会学到一些有用的东西.”可以看出,归纳的态度就是探索的态度,这一点在华罗庚的“摸球”游戏中也得到了充分的体现.要让学生体会到,探索活动是在猜想的推动下进行的,没有猜想就没有探索!而归纳的价值就在于它是提出猜想的一种方法!3.在归纳推理中,根据同一个的前提,往往可以推出不同的结论.例如从例4中的推理前提出发,也可以得到当n >1时,F n 的末位数字是7的结论(猜想).4.完全归纳法(和数学归纳法类似)实质上是一种演绎推理,它是一种必然性推理,是数学证明的工具,因此它不属于合情推理.2.1.1.2 类比推理1.类比推理是学生熟悉的推理方式.和过去不同,在本节中,我们专注于推理的形式,而不关注推理的内容,即专门对推理的形式进行考察.2.类比推理的一般模式为:A 类事物具有性质a ,b ,c ,d ,B 类事物具有性质a',b',c',(a ,b ,c 与a',b',c'相似或相同)————————————————所以,B 类事物可能具有性质d'.教学中可以介绍给学生.3.例1是根据等式的性质类比不等式的性质.4.例2可以看成是系统间的类比.用现代数学的角度来看,类比就是两个具有同构关系的模型间的推理.数学(科学)发现活动中的类比绝大多数都是这类类比.在教学中要注意对类比过程的分析.5.类比可以看成是从已知的相似性,推断未知的相似性的推理.在教学中要引导学生对类比的过程进行分析,弄清在推理中究竟是从哪些已知的“相似性”推出什么样的未知的“相似性”的.6.在运用类比推理时,首先要找出两类对象之间可以确切表述的相似性(或一致性);然后,再用一类对象的性质去推测另一类对象的性质,从而得出一个猜想;最后,检验这个猜想.在教学中不要满足于对对象相似性的模糊认识,要坚持把它们的相似性用语言确切地表述出来.只有这样,才能把类比和“比喻”区别开来.2.1.2 演绎推理1.演绎推理是一种重要的推理形式,通过数学学习,学生已经在广泛地使用它,在教学中,要让学生体会到演绎推理是严格按照逻辑法则进行的推理,是必然性推理的特点.2.三段论是演绎推理的主要形式.三段论有多种格式,教科书介绍了其中常用的一种,其用意在于让学生体会到演绎推理是一种形式化程度相当高的推理,而不是正面讲“三段论”,因此,在教学中不必拓展补充.3.除了三段论以外,演绎推理还有直接推理,关系推理、联言推理、假言推理、选言推理等多种形式.4.三段论也有多种形式,三段论的依据是不言自明的三段论公理:一类事物的全部是什么或不是什么,那么这类事物的部分也是什么或不是什么.对此教科书中用集合论的语言和图形作了说明,其目的是帮助学生理解三段论.(教学中不必提出三段论公理)5.三段论推理在数学中有重要的应用,特别是在理论初建或概念性质运用的初期.但是数学推理过程不全是三段论组合,直接用三段论推理的并不多,有些数学证明过程(如教科书中例2),虽然可以归结为三段论的组合,但却太为繁琐了,所以并不实用.6.数学并不等同于逻辑,它已独自发展几千年,尤其是它的符号系统,使得它有自身的一套简单的推理形式或规则,尽管它能用三段论解释,但大可不必去追溯它的三段论本源.因而在数学中,直接选定了若干演绎推理的规则.如:“如果q P ⇒,P 真,则q 真”、“如果b c ,,a b ⇒⇒,则c a ⇒”(三段论的“数学形式”)等等.(如课本中例2的证明就使用了这些规则)应该告诉学生,数学中的运算也是演绎推理的一种形式.7.在数学中学习演绎推理,并不等同于学习形式逻辑或数理逻辑,课程标准规定,本小节的学习目标是,“体会演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本模式,并能运用它们进行一些简单的推理”,相信注意到这些,就可以理解教科书的编写意图,并掌握教学的分寸了.8.在叙述演绎推理的特点时,要和归纳、类比的特点对照,让学生理解它们是两类不同的推理.9.教科书中说“演绎推理是一种收敛性的思维方法,它较少创造性”,这并不是说,演绎推理就完全没有发现功能,更不是说演绎推理在数学发现活动中没有作用.为了让学生全面认识演绎推理在发现活动中的作用,教科书提供了阅读材料:“海王星的发现和探索性演绎法”,这个材料对全面准确地理解演绎推理在探索活动中的作用是很有帮助的.2.1.3 推理案例赏析1.《推理案例赏析》是推理方法的综合应用,是对推理方法更深层次的考察.这样,教科书就为推理的教学提供了一个“总——分——总”的结构,而本小节正是后一个“总”.它引导学生在前面学习的基础上,对各种推理方法做综合的动态的考察,帮助学生体会不同推理方法的特点和联系,感受它们在数学思维过程中的作用.2.在教学中,要注意对思维过程的分析.课本中提供的思维过程只是几种典型的解决问题的思路.面对着这些问题,学生可能会有更多的想法,应该鼓励学生谈谈自己的想法,并对课本中的思考过程做出评价.3.关于例1的教学.(1)“提出问题”是数学发现活动中重要的环节.教学中要注意分析提出问题的过程.在例1和例2中,都是通过类比提出研究课题的.(2)课本中的思路1是“归纳的方案”,总的说,它是通过归纳提出猜想的.但是应该注意到,作为归纳基础的“表”中的每个数据都是由运算提供的,也就是说,演绎提供了归纳的基础.所以说:在数学发现活动中,演绎起到了类似“实验”的作用,在这里演绎为归纳提供了前提.(3)在“归纳的方案”中,解题者原本希望从表2-1-5中归纳出一般结论,可是却失败了,但是正是失败引导他尝试计算S1(n)和S2(n)的比,找到了通向成功的路.要让学生体会到发现活动都是具有尝试的性质的,失败是经常会遇到的,所以常说“失败是成功之母”.通过教学要让学生体会到,对思维过程进行调控的重要性.对此,在“思路2”和例2中,都有体现.教学中,要让学生体会到发现过程是一个曲折的艰苦的过程,认识到思维调控的重要性.(4)尝试计算S1(n)和S2(n)的比,是导致发现的关键,这个念头是由“联想”激发的.联想也是合情推理的一种方法.(5)思路2是一个“演绎的方案”,但这并不是说,在这个方案中没有使用合情推理的方法,相反地,应该说合情推理在这个方案中同样起了关键的作用.比如,这个方案中的“初始念头”——“尝试用直接相加的方法求出自然数的平方和”就是由合情推理提供的.(6)在思路2的教学中,设置了“(2)从失败中汲取有用的信息,进行新的尝试”的环节,是为了让学生体会到思维调控的重要性,注意对思维过程的分析,进而养成反思的习惯.(7)“既然能用上面的方法求出S1(n),那么我们也应该可以用类似的方法求出S2(n)”,这也是一个猜想,它是由类比得到的.4.关于例2的教学.(1)例2通过具体的问题对类比推理的方法做了更深入的介绍.类比在数学发现活动中具有十分重要的作用,应该让学生学会自觉地科学地把类比方法运用到发现活动中去.(2)把棱台和梯形类比,开始只是模糊的念头,通过分析,清晰地认识到它们之间的“相似性”,这时才会有科学的“类比推理”.因此,“确定类比对象”和“对类比对象的进一步分析”都是重要的思维环节,是进行类比推理的前提.学生在使用类比时,经常忽略这些环节.(3)验证猜想的过程也是对猜想做调整的过程.在这个过程中,合情推理仍然发挥着重要的作用.教学中请注意合情推理在“验证猜想”中的作用.(4)从美感出发做出的判断,可以称为审美推断.本例在“验证猜想”的环节中,使用了这种方法.审美推断也是一种合情推理的方法,在科学发现活动中具有重要的价值.通过案例的分析,应该让学生体会到审美在发现活动中的作用.(5)在公式(猜想)的调整过程中,实际上使用的是“探索性演绎法”(即在猜想的基础上进行的演绎推理),这可以让学生更好地体会到“演绎推理”在数学发现活动中所具有的类似于“实验”的功能.5.关于实习作业.学生可以通过查找资料来完成实习作业.例如可以引用本书提到的数学史中的例子:如欧拉公式、哥德巴赫猜想等,也可以从教科书中选取案例如:“正弦定理的发现”、“余弦定理的发现”、“和差化积公式的推导”等等.通过反思,对自己的思维活动进行分析(如你是怎样解决某个问题的).6.在思考以及实习作业中,教材反复提出了相同的问题,其用意是希望为学生分析思维活动时提供一个反思的框架.2.2 直接证明与间接证明教学的重点是让学生了解直接证法与间接证法的特点,知道证明的一般步骤,能使用它们证明问题,在教学中不要拘泥于“概念”,在“概念”上下功夫.2.1 直接证明1.课本中选用的两个例子都是学生熟知的,在《数学(必修5)》的基本不等式中就采用了这两个证明.现在教科书把它用作讨论综合法和分析法的素材,是为了让学生能集中精力关注这两种证明方法形式结构上的特点和区别,进而展开对证明方法的研究.2.一般地,分析法和综合法是两种常见的思维方法,人们利用它们来寻求证明问题的思路.在教科书中是把它们看成两种证明方法的(指呈现出来的证明过程).思维方法和证明方法当然有微妙的差别,但是如果把“证明”看成是思维过程,这样做也就没有什么不可以.3.综合法,从条件出发,“由因导果”,分析法,紧抓证题目标,“执果索因”.在实际的解题活动中,总是把两者结合起来使用的.2.2 间接证明1.反证法是一种重要的间接证法(同一法也是一种重要的间接证法).在教学中应先让学生弄清直接证明和间接证明的区别,然后再转入反证法.2.学生在学习立体几何初步时,已经使用反证法,因此他们是有经验的,但当时并没有正面介绍反证法.3.反证法的逻辑依据是矛盾律和排中律.反证法的实质在于:若肯定定理的假设而否定其结论,就会导致矛盾.具体地说,反证法不直接证明命题“若p则q”,而是从原题的反论题“既p又┐q”入手,由p与┐q合乎逻辑地推出一个矛盾结果;根据矛盾律,两个互相矛盾的判断,不能同真,必有一假,断定反论题“既p又┐q”为假;进而再根据排中律,两个互相矛盾的判断,不能同假,必有一真.由此肯定命题“若p则q”为真.虽然学生没有学过排中律和矛盾律,但是由于这两个定律的“准公理性”,学生还是能理解反证法的思想的,因而在教学中没有必要提出排中律和矛盾律.2.3 公理化思想1.公理化思想体现了数学中的理性精神和求真意识.为了确保命题真实性,数学对命题提出了演绎证明的要求,这种要求直接导致公理化产生.教学中要让学生体会到这一点.2.公理是“公认正确而不需证明的命题”,是“证明其它一切命题的基础”,是“选定”和“设置”的,都体现了现代公理法的思想,在教学中不要过多地强调公理是“经过长期的实践证明的”说法.3.可以建议有兴趣的学生阅读《数学史初步》中有关非欧几何的材料.教学案例:归纳推理执教:高建国(扬州大学附属中学)点评:张乃达 (江苏省扬州中学)1.概念、技能、能力、态度我们可以从不同的层面来看归纳.第一种是把它看成一个概念,这要弄清什么是推理?什么是归纳推理?这是从知识层面来看归纳的;第二种是把归纳看成是一种方法,这就要弄清怎样进行归纳?归纳有哪几步?第一步怎么做?第二步又怎么做?等等,这是从技能层面来看归纳的.第三种是把归纳看成是一种能力,提高学生的归纳能力——归纳的能力实质上就是分析,分析到位了,思维能力提高了,归纳才能得到有价值的东西.这是从能力的层面看归纳的.长期以来,我们的教师大都习惯于从上面三个层次看归纳,并以此确定本节课的教学内容和重点,这正是习惯于从知识与能力的层面看待数学教育的体现!其实,如果从文化的视角来分析,就可以看到归纳还可以被看成是一种态度,一种对待事物的态度.归纳的态度实际上就是探究的态度,它总是用探究者的眼光来看世界——看到某些现象,总想从中归纳出某种规律!促使哥德巴赫提出那个著名的猜想的正是这种态度,向中学生介绍哥德巴赫猜想的目的也正是让他们学习这种态度!这种态度正是理性精神的表现!也是这节课中最有教育价值的东西!通过上面的分析,对这节课应该怎么上就清楚了.通过这节课当然应该让学生知道什么是推理?什么是归纳?怎样进行归纳?但是这并不是重点,其实学生早就在使用归纳的方法了,现在只要正面的小结一下就可以了!提高归纳的能力也不是这节课能够实现的目标,归纳的能力,是思维能力的体现,它不能独立于思维能力之外,也不是通过这节课就能实现的目标!这节课的重点应该是归纳态度的培养和探究精神的激发!在本节课中,执教老师对课的定位是比较准确的,较好地处理了概念、技能、能力和态度的关系.渗透了归纳态度的培养,探求欲望的激发,让学生体会到,在我们的周围,到处都存在着值得探索的问题,到处都可以运用归纳的方法来提出猜想,进而展开探索的活动,这对学生理性精神的形成是很有意义的.2.用数学(家)的眼光看世界态度的培养和形成是数学文化教育所关注的问题,而用数学的眼光看世界正是数学文化教育的主要途径.。
高中数学 第二章 推理与证明 2.1.1 合情推理教学设计 新人教A版选修2-2-新人教A版高二选修
合情推理教学目标:1.了解合情推理的含义;理解归纳推理的概念,能利用归纳的方法进行一些简单的推理.2.培养学生的归纳探索能力,提高学生的创新意识.3.培养学生勇于创新而又不失严谨的思维习惯和在探索真理时锲而不舍的钻研精神.重点与难点:本节课的教学重点是归纳推理的概念理解和应用;教学难点是提高学生从特殊到一般的归纳能力.教学方式:本节课采用的是启发式教学,综合使用了讲授、问答、活动等多种教学方式.教学工具:多媒体、圆纸片、硬币.教学过程:推理.三问:对比(1)、(3)这两个推理,你能发现它们的相同点和不同点吗?3. 归纳推理的概念形成幻灯片:看下面的例子,试写出一般性结论.(1)1+3=4;1+3+5=9;1+3+5+7=16.(2)一元一次方程有一个实数根;一元二次方程最多有两个实数根;一元三次方程最多有三个实数根.提问:什么是归纳推理?学生发言,教师点评.总结:根据一类事物的部分对象具有某种性质,推出该类事物的所有对象都具有这种性质的推理,称为归纳推理(简称归纳).回顾给出定义的过程,其本身就是归纳(从特殊到一般)的过程,所以可以说“我们归纳出了归纳”. (这两个“归纳”上有点区别,第一个重在归纳总结,第二个才是归纳推理.)二问的目的是:引导学生归纳合情推理的概念.三问的目的是:引出归纳推理(不必出现类比推理这个名词).纯数学的实例,使学生体会归纳推理的含义.引导学生概括归纳推理的概念.现学现用,而且这句话本身很有趣,有利于激发学生的兴趣.三. 经典探究,深化新知幻灯片:汉诺塔问题汉诺塔问题的探索,完整体现了归纳推理的过程,很具有代2111112222n n -个个2(N*)n ∈21111122223333n n n -=个个2个3.*41,N n n ++∈,计算)10(,),f 的值,并归纳一般性结论.。
高中数学第二章推理与证明2.1.1归纳推理说课稿新人教A版选修2_2
高中数学第二章推理与证明2.1.1归纳推理说课稿新人教A版选修2_2归纳推理一、课标要求推理与证明是人教版普通高中课程标准实验教科书选修1-2第二章第一节内容,思想贯穿于高中数学的整个知识体系,是新课标教材的亮点之一。
本节内容将归纳推理的一般方法进行了必要的总结和归纳,同时也对后继知识的学习起到引领的作用.《归纳推理》是培养学生观察、分析、发现、概括、猜想和探索能力的极好素材。
根据本节课标要求:从演示观察,先形象地真实举例,然后转化为猜想,引导探究典型例子分析,加强对概念的理解。
二、教学目标分析:1.知识技能目标:理解归纳推理的概念,了解归纳推理的作用,掌握归纳推理的一般步骤,会利用归纳进行一些简单的归纳推理。
2、过程方法目标:学生自主学习归纳推理的一般方法,建构归纳推理的思维方式.让学生明白数学发现的过程和方法,培养学生分析解决问题的能力,锻炼他们探索规律,融会贯通的能力,并使学生思维能力得到提升。
3.情感态度,价值观目标: 通过学生主动探究、合作学习、相互交流,培养不怕困难、勇于探索的优良作风,增强学生的数学应用意识,提高学生数学思维的情趣,给学生成功的体验,形成学习数学知识、了解数学文化的积极态度.三、教学的重点、难点分析:1、教学重点:了解归纳推理含义、能利用归纳进行简单推理。
教学策略:演示观察,先形象地真实举例,然后转化为猜想,引导探究典型例子分析,加强对概念的理解2.教学难点:用归纳进行推理,做出猜想。
教学策略:第一,创设情景;第二,观察规律,得出猜想;第三,实际应用,提出质疑。
四、教法分析、教学手段与教具选择:1.教学方法:自主探究、协作学习、启发发现、课堂讨论法2.教具:多媒体、粉笔、黑板。
3.教学手段:多媒体教学课件。
五、学法分析:本课教给学生的学法是“发现问题、分析问题、解决问题”。
因此本课教学过程中,让学生带着学习任务通过自主学习发现、课堂讨论、相互合作等方式,使学生在完成任务的过程中不知不觉实现知识的传递、迁移和融合。
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§2.1.1 第1课时归纳推理
教学目标:
1.了解归纳推理的概念和归纳推理的作用,掌握归纳推理的一般步骤,能利用归纳进行一些简单的推理;
2.通过本节内容的学习,包括欣赏一些伟大猜想产生的过程,体会并认识如何利用归纳推理去猜测和发现一些新事实,得出新结论,探索和提供解决一些问题的思路和方向的作用;
3.增强学生的数学应用意识,提高学生数学思维的情趣,给学生成功的体验,形成学习数学知识、了解数学文化的积极态度。
教学重点:归纳推理及方法的总结;
教学难点:归纳推理的含义及其具体应用.
教学过程设计
(一)、情景引入,激发兴趣。
【教师引入】追逐先辈的足迹,接触数学皇冠上最璀璨的明珠—“歌德巴赫猜想”。
世界近代三大数学难题之一。
哥德巴赫是德国一位中学教师,也是一位著名的数学家,生于1690年,1725年当选为俄国彼得堡科学院院士。
1742年,哥德巴赫在教学中发现,每个不小于6的偶数都是两个素数(只能被和它本身整除的数)之和。
如6=3+3,12=5+7等等。
公元1742年6月7日哥德巴赫(Goldbach)写信给当时的大数学家欧拉(Euler),提出了以下的猜想: (a) 任何一个≥6之偶数,都可以表示成两个奇质数之和。
(b) 任何一个≥9之奇数,都可以表示成三个奇质数之和。
这就是着名的哥德巴赫猜想。
欧拉在6月30日给他的回信中说,他相信这个猜想是正确的,但他不能证明。
叙述如此简单的问题,连欧拉这样首屈一指的数学家都不能证明,这个猜想便引起了许多数学家的注意。
从提出这个猜想至今,许多数学家都不断努力想攻克它,但都没有成功。
当然曾经有人作了些具体的验证工作,例如: 6 = 3 + 3, 8 = 3 + 5, 10 = 5 + 5 = 3 + 7, 12 = 5 + 7, 14 = 7 + 7 = 3 + 11,16 = 5 + 11, 18 = 5 + 13, . . . . 等等。
有人对33×108以内且大过6之偶数一一进行验算,哥德巴赫猜想(a)都成立。
但验格的数学证明尚待数学家的努力。
从此,这道著名的数学难题引起了世界上成千上万数学家的注意。
200年过去了,没有人证明它。
哥德巴赫猜想由此成为数学皇冠上一颗可望不可及的“明珠”。
到了20世纪20年代,才有人开始向它靠近。
1920年、挪威数学家布爵用一种古老的筛选法证明,得出了一个结论:每一个比大的偶数都可以表示为(99)。
这种缩小包围圈的办法很管用,科学家们于是从(9十9)开始,逐步减少每个数里所含质数因子的个数,直到最后使每个数里都是一个质数为止,这样就证明了“哥德巴赫”。
(二)、探究新知,揭示概念
1.归纳推理的思维过程:几个事实→一种观察→一般观点→从头核对→提出猜想。
(由歌德巴赫猜想的过程归纳出来)
2.归纳推理的概念:由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征,或者由个别事实概括出一般结论(简称归纳)。
(部分推出整体,个别推出一般)
3.学生分小组讨论:
将学生划分为两大部分,一部分讨论生活中运用归纳推理例子,一部分讨论学科学习中使用归纳推理的例子。
学生举例之后教师总结。
(三)、分析归纳,抽象概括
把从个别事实中推演出一般性结论的推理,称为归纳推理(简称归纳).
简言之,归纳推理是由部分到整体、由特殊到一般的推理。
归纳推理的一般步骤:
(1)对有限的资料进行观察、分析、归纳 整理;
(2)提出带有规律性的结论,即猜想;
(3)检验猜想.
归纳推理的思维过程:
(四)、知识应用,深化理解
{}111,(1,2,......),1n n n n
a a a a n a +==
=+例1:已知数列的第一项且试归纳出这个数列的通项公式。
例2:数一数图中的凸多面体的面数F 、顶点数V 和棱数E,然后用归纳法推理得出它们之间的关系.
(五)、归纳小结、布置作业
(1)归纳推理是由部分到整体,从特殊到一般的推理。
通常归纳的个体数目越多,越具有代表性,那么推广的一般性命题也会越可靠,它是一种发现一般性规律的重要方法。
(2)归纳推理的一般步骤:
通过观察个别情况发现某些相同的性质从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般命题(猜想)
布置作业:.。