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充分条件与必要条件
杨春雷2022/2/8分类:教学设计
课堂教学设计
一、内容和内容解析:
1.内容
充分条件与必要条件
2.内容解析
《充分条件与必要条件》是高中人教 A版《数学》选修2-1第一章简单逻辑用语第二节的内容. 本节内容的教学需要两个课时,本节课为第一课时,学生已经学习了命题及及其关系,对真假命题的判断、四种命题间的相互关系有了初步的认识。本节课是学生正确进行逻辑推理必不可少的基础知识,同时也是高考的重点考查内容之一.
由于本节课内容涉及对概念下定义和运用概念进行推理,因此需要全面的掌握概念,正确理解“充分与必要”的含义,掌握“充分条件与必要条件”的判断方法与步骤.正确使用逻辑用语,可以对我们已经学习过的数学知识加以巩固和提升,因此本节课的教学重点是:
对充分条件、必要条件概念的理解和判断.
二、目标和目标解析
1.目标
(1)理解充分条件、必要条件的概念.
(2)掌握充分条件和必要条件的判断方法,熟悉判断步骤.
(3)体验概念生成过程,通过自主学习和举例培养良好的思维品质.
2.目标解析
(1)充分条件和必要条件是个比较抽象的概念.在形成概念时,主要是通过具体实例,让学生先形成感性认识.使学生体会充分条件和必要条件的两层含义
(2)在理解概念的基础上,辨析充分性与必要性,自主归纳判断方法及步骤. 培养学生分析、判断和归纳的逻辑思维能力.
(3)让学生在共同探究中观察、归纳、然后自己尝试构造数学命题,培养学生思维的严谨性、培养学生自主学习、勇于创新,并在问题面前表现出浓厚的兴趣和不畏困难、勇于进取的精神.认识数学的科学价值和人文价值,从而进一步树立辩证唯物主义的世界观.
三、教学问题诊断分析:
1.学生原有基础分析:
学生已经学习了命题及四种命题之间的相互关系,了解原命题与逆否命题之间具有相同的真假性,有了“通过独立思考、小组交流获得数学结论”的体会,具备一定的逻辑推理的能力.
2.学生面临的问题:
学生虽然具备一定的抽象思维,但是由于这节课概念性强,内容相对比较抽象,学生较难理解和掌握,一般的教学方式容易使学生感到枯燥乏味.特别是对“必要”含义的理解更加困难,因此我确定本节课的教学难点为:对必要条件概念的理解和判断.
本节教材是对命题“ ”的探究中,给出了充分条件和必要条件的概念,为避免空泛地讲数学概念、思想、方法,我紧密结合了学生较为熟悉的实例,始终以学生为主,让学生在自我思考、相互交流中去总结概念,去体会概念的本质属性,同时结合问题激发学生的学习兴趣,引起学生探究的好奇心,激发出学生潜在的创造力,培养学生的创新意识.
四、教学支持条件分析
课程标准指出:数学课程应面向全体学生,促进学生获得数学素养的培养和提高;逐步形成数学观念和数学意识.这与建构主义教学观相吻合.本节课正是基于这样的理念,通过创设适当的问题情境,引出课题,引导学生从文字语言向符号语言过渡,再由符号语言向逻辑语言过渡,让学生感受到数学来源于生活又服务于生活.
引导学生主动探究,强调学生的主体性,使学生实现知识的建构,并从多角度帮助学生分析问题、思考问题,从而使概念的理解更准确、更全面、更深刻.培养学生“用数学”的意识.在教学中尽量多地让学生亲身体验在“主动”中发展,在“合作”中增知,在“探究”中创新,基于以上分析确定本节课主要采用启发引导式和合作探究式教学法.
五、教学过程设计:
1.引入课题
教师:(1)我们在上课之前先做一个小调查:“同学们是河南人的请举手”?
(2)追问:请问举手的同学们,你们都是中国人吗?
活动设计:学生集体参与问题(1),并群答问题(2)
教师:这说明只要你们是河南人,就能充分保证你们是中国人。数学中也常常用“充分保证、必不可少”等词语来刻画命题中条件和结论的关系,这就是本节课我们要研究的内容——充分条件和必要条件(板书课题)
设计意图:通过同学自身的例子,自然合理的提出问题,让学生体会“数学来源于生活”,先对充分条件和必要条件有一个直观的认识,拉近师生的情感,创造和谐积极的学习氛围,同时加强了对学生价值观的教育。
2、定义引入
2.1充分条件的引入
2.1.1 物理电路图的引入
教师:我们首先来看一个与命题有关的例子
提问1:请结合该电路图,判断下面命题的真假?
若开关A闭合,则灯泡L会亮
活动设计:学生群答
学情预测:这是一个较为简单的串、并联电路 ,学生容易回答正确。
教师:在数学中,对于“ ”形式的命题为真时,我们是指由 可以推出 ,记作 ,并将真命题:“若开关A闭合则灯泡L会亮”表示为“开关A闭合 灯泡L会亮”
设计意图:将物理中的例子用数学的符号语言来表达,让学生感受数学的严谨性。同时为后面讲授推理关系做铺垫.
教师提问2:请同学们结合电路图谈谈,开关A闭合与否对灯泡L亮有什么具体的影响?
活动设计:学生思考后,引导学生回答该问题
学情预测:由于学生对物理知识的掌握,很容易回答出: (1)当“开关A闭合”时,“灯泡L一定亮”(2) 当“开关A不闭合”时,“灯泡L也可能亮”
设计意图:让学生初步感受“ ”形式的命题中 对 的影响.
教师提问3:要使灯泡L亮,只有开关A闭合这一个条件够吗?
活动设计:学生群答
教师:换句话说:只要开关A闭合,就能充分保证灯泡L亮,我们就说开关A闭合是灯泡L亮的充分条件
设计意图:从具体例子出发,让学生初步感受充分条件的概念,形成感性认识
教师提问4:你能否根据刚才的这个例子,对充分条件的含义补充完整呢?
(1)具备这种条件,结果 出现(2)不具备这种条件,结果 出现。
学情预测:学生很容易根据电路的例子,将充分条件的含义补充完整,
设计意图:让学生真正的理解充分条件的含义
教师引出《墨经》中对充分条件的解释:有之则必然,无之则未必不然
设计意图:渗透数学文化的教育,让学生进一步体会“充分”的含义
2.1.2数学事例的引入
教师:请举一个数学中“ ”为真命题的例子
活动设计:让学生发挥主观能动性,举一个数学中的例子,并引导学生用符号语言表示成 的形式。
教师:你能否从充分条件的两层含义中分析该真命题中 对 的影响.
活动设计:引导学生用文字语言叙述(1)有 成立就有 成立,(2) 不成立时 也可能成立
设计意图:通过学生自己举例,深化对充分条件的认识,同时激发学生的求知欲
2.1.3 概念的形成
教师:能否从以上两个例子中归纳总结出充分条件的数学定义吗?
活动设计:学生思考、讨论后得出答案,老师板书定义
学情预测:学生可能回答不完整,或者数学语言使用不当
设计意图:让学生根据具体例子抽象概括出数学概念,锻炼学生思维的品质及表达能力
2.2必要条件的引入
2.2.1物理电路图的引入
教师:我们谈了“ ”中 对 的影响,横看成岭侧成峰,那么在真命题中 对 有什么影响呢?请观察下面的电路图,并分析命题 “若灯泡L会亮,则开关A闭合”的真假?
活动设计:学生群答
教师提问:你能否结合该电路图,谈一谈 对 有什么影响?
活动设计:学生思考后,引导学生回答该问题
学情预测:由于学生对物理知识的掌握,很容易回答出: (1)当“开关A闭合”时,“灯泡L不一定亮”(2) 当“开关A不闭合”时,“灯泡L一定不亮”
设计意图:让学生初步感受“ ”形式的命题中 对 的影响
教师:在这个电路图中,要使灯泡L亮,开关A必须闭合,亦即开关A闭合是灯泡L亮成立的一个必不可少的条件,我们说开关A闭合是灯泡B亮 的必要条件.
设计意图:从具体例子出发,让学生初步感受必要条件的概念,形成感性认识
教师提问:你能否根据刚才的这个例子,对必要条件的含义补充完整呢?
(1)具备这种条件,结果 会实现(2)不具备这种条件,结果 出现。
学情预测:学生很容易根据电路的例子,将必要条件的含义补充完整,
设计意图:让学生真正理解必要条件的含义
教师引出《墨经》中对充分条件的解释:有之则不必然,无之则必不然
设计意图:渗透传统文化的教育, 并进一步体会“必要”的含义
2.2.2数学事例的再分析
教师:引导学生从必要性的角度,分析2.1.2中的数学例子
活动设计:引导学生用文字语言叙述(1) 成立时, 不一定成立,(2) 不成立时 一定不成立
设计意图:通过学生自己举例,深化对必要条件的认识,同时与充分条件的知识产生比较,激发了学生的求知欲。
2.2.3 概念的形成
教师:通过以上两个例子,我们发现当“ ”我们也可以说“ ” ;充分条件说的是 的充分性,必要条件说的是 的必要性(板书课题),强调推理的方向性。
设计意图:让学生体会必要条件的含义,同时明白充分条件与必要条件都是对真命题中 的关系的描述,只是角度不同而已
3、理解新知
教师:我们再来看课前的小调查,请同学们利用所学知识来描述下面命题中 的关系?
若小明是河南人,则小明是中国人
活动设计:引导学生发现(1)“小明是河南人”是“小明是中国人”的充分条件(2) “小明是中国人”是“小明是河南人”的必要条件
教师:你能否具体解释一下在这个例子中的充分条件和必要条件的含义吗?
活动设计:学生通过独立思考,得出问题的答案
设计意图:让学生进一步理解充分条件和必要条件的定义
4、强化新知
教师:充分条件和必要条件是在命题为真的前提下得出的 的关系,因此我们在讨论 的关系时,首先要看命题的真假。
活动设计:学生小组讨论,得出命题的真假
设计意图:强化对概念的认识,同时(2)中命题是个假命题,使学生产生认知冲突,激发学生兴趣,让学生在最近发展区获得知识
5、深化新知—— 关系的判定
教师: 请同学们阅读教材第9页,并 利用所学知识分析例1(2)中 的关系?
活动设计:学生自学教材,小组交流,上台发表意见
学情预测:课本中明确标有知识点,学生仔细阅读教材后容易找到答案
活动结果:命题“若 则 ”为假命题的意思为由 不能推理出 ,记作 .
我们就说 不是 的充分条件, 不是 的必要条件.
设计意图:让学生通过自学,养成自主学习的习惯,培养学生获取知识的能力,从而充分调动学生的学习积极性。
教师:在下面电路图中,设 :开关A闭合, :灯泡B亮。 试从充分性和必要性两个角度分析 的关系,并判断 的 条件
活动设计:小组交流,成果展示
活动结果:引导学生从充分性和必要性的两个角度得出 的推理关系 从而得出结论: 充分条件但不是必要条件,简单记为 充分不必要条件,强调肯定在前,否定在后.
设计意图:培养学生分析问题、解决问题的能力
教师:你能否类比刚才的分析,请同学们判断在下面的电路图中, :“开关A闭合”是 :“灯泡L亮”的什么条件?(从充分性和必要性两个方面进行叙述),
活动设计:小组内交流,抢答完成
学情预测:学生能够正确分析条件和结论的关系,但是对充分不必要条件、必要不充分条件、既不充分也不必要条件、充分且必要条件叙述不够准确。
设计意图:让学生理解条件和结论的四种关系,充分理解充分条件和必要条件的内涵
教师:你能否从以上例子中归纳总结出判断 的关系的一般步骤
活动设计:启发学生归纳总结判断 的关系的方法与步骤
活动结果:(1)找出 和 ;(2)判断 和 的推理关系 (3)根据充分条件和必要条件的定义下结论.
设计意图: 在理解概念的基础上,辨析充分性与必要性,自主归纳判断方法及步骤.
教师:我们从命题的角度阐述了条件和结论的四种关系,如果把“若 则 ”看作原命题, 那么同学们能否根据 和 的四种关系,判断出原命题与逆命题的真假呢?
是 的充分不必要条件时,原命题:“若 则 ”为真,逆命题“若 则 ”为假
是 的必要不充分条件时,原命题:“若 则 ”为假,逆命题“若 则 ”为真
是 既不充分也不必要条件时,原命题“若 则 ”为假,逆命题“若 则 ”为假
是 的充分且必要条件时,原命题:“若 则 ”为真,逆命题“若 则 ”为真
教师:条件和结论的充分性和必要性其实是原命题与逆命题真假性的判断,体现了数学的转化化归思想
设计意图:从逻辑推理关系的角度理解充分条件与必要条件的内涵和外延.
6、目标检测设计
6.1例题讲解
设计意图:让学生从命题的角度和推理关系两个方面掌握 关系的判定
6.2牛刀小试:
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分且必要条件 D.既不充分也不必要条件
6.3变式训练:
写出“ ”的一个充分不必要条件是
活动设计:学生独立思考,得出答案。
设计意图:通过练习和变式训练,使学生对充分条件和必要条件的认识不断加深,同时培养学生独立思考的能力
6.4自主创作
请结合生活中的例子、其他学科知识,自主创作“若 则 ”形式的命题,并判断 是 的什么条件.
活动设计:学生主动思考,完成这一问题,
设计意图:让学生独立思考,真正让学生明白 “数学来源于生活,应用于生活”
7、课堂小结:
7.1知识收获:
(1)一般的,“若 则 ”为真命题时,是指 经过推理能得出 成立,我们就说 可推出 ,记作 ,并且说 是 的充分条件, 是 的必要条件.
(2)如果“若 则 ”为假命题时,是指由 不能推出,记作 ,并且说 不是 的充分条件, 不是 的必要条件.
(3) 与 关系的判断
7.2.方法收获:
总结判断步骤:
(1)找出 和 ;
(2)判断 和 的推理关系(“若 则 ”及“若 则 ”的真假;);
(3)根据充分条件和必要条件的定义下结论.
7.3数学思想:转化化归、由特殊到一般
8、布置作业:
1.必做题:课本习题1.2 A组 2(1)(2) 3(1)(3).
2. 选做题:
9、板书设计:
一、定义
1. 若 则 为真命题
充分条件
必要条件
2. 若 则 为假命题
二、 与 关系的判定
1. 与 的四种推理关系
2.方法步骤
三、例题讲解
四、课堂小结
五、作业布置
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