《数学归纳法》的教学设计

(整期优先)网络出版时间:2013-01-11
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《数学归纳法》的教学设计

孙万青

孙万青山东省安丘市第一中学262100

摘要:数学归纳法是以归纳为基础、以演绎为手段证明结论的一种方法,是归纳法与演绎法的完善结合。为实现以上目标,教学设计基于数学归纳法的源头,基于学生头脑中蕴含的数学归纳法的萌芽,学生在教师的指导下自己发现、归纳出数学归纳法,并不断完善和深化,以达到知识、能力、思维、情感教学相互渗透、相互促进之目的。

关键词:数学归纳法原理过程命题步骤

一、教材分析

本课是数学归纳法的第一节课。前面学生已经通过数列一章内容和其它相关内容的学习,初步掌握了由有限多个特殊事例得出一般结论的推理方法,即不完全归纳法。不完全归纳法它是研究数学问题、猜想或发现数学规律的重要手段。但是,由有限多个特殊事例得出的结论不一定正确,这种推理方法不能作为一种论证方法。因此,在不完全归纳法的基础上,必须进一步学习严谨的科学的论证方法─数学归纳法。数学归纳法安排在数列之后极限之前,是促进学生从有限思维发展到无限思维的一个重要环节。并且,本节内容是培养学生严密的推理能力、训练学生的抽象思维能力、体验数学内在美的好素材。

二、教学目标

1.经历与感受数学归纳法原理发现和提出的过程,体会其中蕴含的化无限问题为有限问题的思路与方法。

2.理解数学归纳法原理及其本质,掌握它的基本步骤与方法;能较好地理解“归纳奠基”和“归纳递推”两者缺一不可,尤其是归纳假设在证明中的地位和作用;能体会到数学归纳法的实质和核心是递推。

3.能利用数学归纳法证明简单的、蕴含着递推关系的、与正整数有关的命题;能把数学归纳法与观察、归纳、演绎等其它思维方法结合在一起加以使用。

三、教学重难点

1.重点。

(1)初步理解数学归纳法的原理。

(2)明确用数学归纳法证明命题的两个步骤。

(3)初步会用数学归纳法证明简单的与正整数数学恒等式。

2.难点。

(1)对数学归纳法原理的理解,即理解数学归纳法证题的严密性与有效性。

(2)假设的利用,即如何利用假设证明当n=k+1时结论正确。

四、教学过程

1.提出问题,培育萌芽。

问题1:一只口袋中有许多球,第一个取出的是白球,第二个、第三个取出了也是白球,你能肯定这只口袋的球都是白球吗?为什么?

问题2:等差数列{an}通项公式:an=an-1+d=a1+(n-1)d

你能确认上式成立吗?为什么?根据是什么?

由上,可以断定命题p(n)对从n0开始的所有正整数n都成立。

问题7:上面两个条件分别起怎样的作用?它们之间有怎样的关系?我们能否去掉其中的一个?你能举反例说明吗?

在上述两个条件中,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。如在前面的问题3中,如果a1不是1,而是2,那么就不可能得出