教材分析:
本节课是人教a版4―5第四讲第一节数学归纳法第一课时,主要是让学生了解数学归纳法原理,并能够用数学归纳法证明一些与正整数有关的实际问题。它将一个无穷归纳过程转化为一个有限步骤的演绎过程,是促进学生从有限思维发展到无限思维,并培养学生严密的推理能力和抽象思维能力的重要载体。
学情分析:
由于此前数列和推理与证明两部分的学习,使学生对归纳推理有了一定的认知。
教学目标:
知识与技能目标:
1.了解数学归纳法产生的根源及其无穷递推的本质,认清“奠基”和“递推”两者缺一不可。
2.体会数学归纳法的思想,会用数学归纳法证明一些简单的命题。
过程与方法目标:
1.亲身感悟数学归纳法原理发现和提出的过程,体会其由无限问题化为有限问题这一转化的数学思想。
2.精心创设积极思考、大胆质疑的课堂愉悦情境,提高学习兴趣和课堂效率。
情感态度与价值观目标:
1.通过对数学归纳法的学习,进一步感受数学**于生活,并形成严谨的科学态度和数学思维品质。
2.认识有限与无限的辩证关系。
教学重点:
数学归纳法产生过程的分析及其适用范围,掌握数学归纳法证题的基本步骤。
教学难点:
认识数学归纳法的证明思路,对数学归纳法中递推思想的理解。
教具准备:
传统板书与多**辅助教学相结合。
教学过程:
一、情景设置
问题1:通过计算下面的式子,你能猜想出-1+3-5+…+1)n(2n-1)的结果吗?证明你的结论。
问题2:多米诺骨牌是怎样全部倒下的?
二、**新知
问题1中,要证明等式在n为正整数时都成立,虽然可以验证n=1,2,3,4……甚至***时等式(★)成立,但是正整数有无限多个,我们无法对它们一一验证,所以,通过验证是无法完成证明的。
下面我们先来看看多米诺骨牌的**(多******材料),讨论问题2 。
如果不推倒起始的第一张骨牌,而从其后的第二张或某一张开始推倒,那么其前面的骨牌会倒吗?如果因为抽去中间的某一张或某一张牌摆放不标准等原因,使得此处前一张骨牌倒下后不能碰倒下一张,那么骨牌会全部倒下吗?显然,以上的情况都不能使得全部骨牌倒下,可见让所有的多米诺骨牌全部倒下,应具备如下条件:
条件一:第一张骨牌倒下。
条件二:任意相邻的两张骨牌,前一张倒下一定导致后一张倒下。
其中条件一是前提、是基础,条件二是持续递推的保障,二者缺一不可。
通过以上合作交流,师生共同**得到解决问题的方法:第一块骨牌倒下相当于证明当n=1时,等式(★)成立;对于任一块骨牌倒下相邻的后一块也倒下,相当于当n=k时,等式(★)成立,推出当n= k+1时等式(★)也成立。可以建立一种像多米诺骨牌那样的“由前到后”的递推关系,即由n=1时等式(★)成立为起点,递推出n=2时等式(★)成立;再由n=2时等式(★)成立,递推出n=3时等式(★)成立……依次自动递推下去,就可以说,对于任意正整数n,等式(★)成立。
按照上述思路可具体证明等式(★)成立。
证明:⑴当n=1时,式(★)左右两边都等于-1,即这时等式(★)成立。
⑵假设当n=k(k≥1)时等式(★)成立,即
-1+3-5+…+1)k(2k-1)=(1)kk
当n= k+1时,左边=-1+3-5+…+1)k(2k-1)+(1)k+1[2(k+1)-1]
=(-1)kk+(-1)k+1[2(k+1)-1]
=(-1)k+1[-k+2(k+1)-1]
=(-1)k+1(k+1)=右边
所以当n= k+1时等式(★)成立。
由⑴⑵可知,-1+3-5+…+1)n (2n-1)=(1)n n(n∈n+)
三、明确概念
(板书)“数学归纳法”
一般地,证明一个命题对于不小于某正整数n0的所有正整数n都成立时,可按下列步骤进行:
(1)(归纳奠基)证明当n取第一个值n0 (n0∈n+) 时命题成立。
(2)(归纳递推)假设n= k (k∈n+,且k≥n0) 时命题成立,证明当n=k+1时,命题也成立。
只要完成以上两个步骤,就可以判定命题对从n0开始的所有正整数n都成立。
上述方法叫做数学归纳法。
应用数学归纳法要注意以下几点:
(1)第一步是基础,没有第一步,只有第二步就如空中楼阁,是不可靠的。
(2)第二步是证明传递性,只有第一步,没有第二步,只能是不完全归纳法。
(3)n0不一定取1,也可取其它一些正整数,n0是使命题成立的最小正整数。
(4)第二步的证明必须利用归纳假设,否则不能称作数学归纳法。
四、巩固应用
用数学归纳法证明:
(1)12+22+..n2= (n∈n+)
(2)当n为正整数时,1+3+5+…+2n-1)=n2
五、回顾总结
1.本节课学到了什么?
2.这些知识是怎样得出的?
3.你有什么体会与感悟?
(责任编辑史玉英)
数学归纳法教学设计第一课时
丁京川。教学目标。一 知识与技能。1.了解归纳法,理解数学归纳法的原理与实质,掌握数学归纳法证题的两个步骤 2.会证明简单的与正整数有关的命题,尤其是数列型的问题的证明 二 过程与方法。通过实际情景诱导启发,以及多米诺骨牌游戏努力创设课堂愉悦的情境,使学生处于大胆质疑,积极思考的氛围,提高学生学习兴...
“数学归纳法”第一课时教学设计
数学归纳法 第一课时教学设计。作者 林丽虹。新课程学习 中 2014年第09期。知识目标 理解 归纳法 和 数学归纳法 的含意和本质 掌握数学归纳法证题的两个步骤 一个结论 会用 数学归纳法 证明简单的恒等式。能力目标 初步掌握归纳与推理的方法 培养大胆猜想,小心求证的辩证思维素质。情感目标 培养学...
数学归纳法教学设计第一课时
教学设计表。学科 数学授课年级 二年级学校 长春市第十中学教师姓名 陈举。计划。章节名称。数学归纳法。学时。2课时。学习内容分析。数学归纳法是高中的重要内容,它的概念比较抽象,因此,我们从实际例子中多米诺骨牌中抽象概括出数学归纳法。数学归纳法是一种重要的数学证明方法,在高中数学内容中占有重要的地位,...