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視頻課題:部編版高中新教材優(yōu)質(zhì)課比賽(省賽)數(shù)學(xué)人教A版必修第一冊1《集合與常用邏輯用語》小結(jié)課
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數(shù)學(xué)人教A版必修第一冊1《集合與常用邏輯用語》小結(jié)課
《集合與常用邏輯用語》小結(jié)課
一、內(nèi)容和內(nèi)容解析
1、內(nèi)容
集合的概念,集合間的基本關(guān)系,集合的基本運(yùn)算,充分條件與必要條件,全稱量詞與存在量詞
2、內(nèi)容解析
學(xué)生在小學(xué)和初中已經(jīng)接觸過一些集合,如各種數(shù)集、不等式的解集、點(diǎn)集等. 以此為基礎(chǔ),高中階段系統(tǒng)安排了集合的初步知識(shí),包括集合的含義、關(guān)系與運(yùn)算,幫助學(xué)生使用集合的語言簡潔、準(zhǔn)確地表述數(shù)學(xué)的研究對象. 教科書類比數(shù)的研究,采用了“集合的含義與表示—集合的關(guān)系—集合的運(yùn)算”的研究路徑,加強(qiáng)了對“如何研究一個(gè)對象”的指引.
常用邏輯用語也是數(shù)學(xué)語言的重要組成部分,是數(shù)學(xué)表達(dá)和交流的工具,是邏輯思維的基本語言. 教科書從初中學(xué)過的定義和定理出發(fā),介紹充分條件、必要條件、充要條件和量詞,并將它們相聯(lián)系,加強(qiáng)了“如何嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)學(xué)表述”,讓學(xué)生逐漸習(xí)慣用數(shù)學(xué)的思維和符號表述和研究數(shù)學(xué)結(jié)論.
基于以上分析,確定本單元的教學(xué)重點(diǎn):把各個(gè)局部知識(shí)組織成整體
二、目標(biāo)和目標(biāo)解析
1、目標(biāo)
(1)能夠在現(xiàn)實(shí)情境或數(shù)學(xué)情境中,概括出數(shù)學(xué)對象的一般特征,并用集合語言予以表達(dá);初步學(xué)會(huì)用三種語言(自然語言、圖形語言、符號語言)表達(dá)數(shù)學(xué)研究對象,并能進(jìn)行轉(zhuǎn)換;掌握集合的基本關(guān)系與基本運(yùn)算.
(2)能夠借助常用邏輯用語進(jìn)行數(shù)學(xué)表達(dá)、論證和交流,體會(huì)常用邏輯用語在數(shù)學(xué)表達(dá)中的作用.
(3)能夠在本章的學(xué)習(xí)中,重點(diǎn)提升數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).
2、目標(biāo)解析
達(dá)成上述目標(biāo)的標(biāo)志是:
(1)能在具體實(shí)例中,利用特殊到一般、具體到抽象的方法概括出集合的含義;能通過類比實(shí)數(shù)的關(guān)系和運(yùn)算,理解集合的基本關(guān)系和基本運(yùn)算;對于具體的集合運(yùn)算問題,能利用集合的自然語言、符號語言和圖形語言表示集合的基本關(guān)系和基本運(yùn)算,并能相互轉(zhuǎn)化;
(2)能舉例說明充分條件、必要條件、充要條件的意義,說明判定定理與充分條件的關(guān)系、性質(zhì)定理與必要條件的關(guān)系、數(shù)學(xué)定義與充要條件的關(guān)系;在具體情境中,能判別充分不必要條件、必要不充分條件、既不充分也不必要條件和充要條件.
(3)能舉例描述全稱量詞和存在量詞的意義,能準(zhǔn)確區(qū)分全稱量詞與存在量詞的概念與符號;能正確使用全稱量詞與存在量詞描述相關(guān)數(shù)學(xué)命題,并能將文字語言與符號語言的命題進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化,會(huì)判斷全稱量詞命題與存在量詞命題的真假,能正確對全稱量詞命題與存在量詞命題否定.
(4)能在現(xiàn)實(shí)情境或數(shù)學(xué)情境中,概括出數(shù)學(xué)對象的一般特征,并用集合語言與常用邏輯用語描述數(shù)學(xué)對象,進(jìn)行數(shù)學(xué)推理,體會(huì)邏輯用語在表述數(shù)學(xué)內(nèi)容和論證數(shù)學(xué)結(jié)論中的作用,提高交流的嚴(yán)謹(jǐn)性與準(zhǔn)確性,提升學(xué)生抽象概括和推理論證的能力.
三、教學(xué)問題診斷分析
相對于義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)知識(shí),高中階段的數(shù)學(xué)知識(shí)較為抽象,所以學(xué)生不僅感到數(shù)學(xué)知識(shí)變難了,而且會(huì)有無從下手、不知如何學(xué)習(xí)的感覺. 因此,初高中的過渡,一是知識(shí)量的增加和知識(shí)難度的提高,二是學(xué)習(xí)心理的調(diào)整和學(xué)習(xí)方法的掌握.
本章內(nèi)容屬于“預(yù)備知識(shí)”,定位是幫助學(xué)生完成初高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過渡. 在初中,學(xué)生接觸的集合與常用邏輯用語知識(shí)較為零散;在本章,學(xué)生首次系統(tǒng)學(xué)習(xí)表述數(shù)學(xué)內(nèi)容的語言和工具——集合與常用邏輯用語,它們具有符號化,抽象化、嚴(yán)謹(jǐn)化等特點(diǎn),符號較多、形式化程度高,學(xué)生在初次接觸時(shí),難以體會(huì)到它們的作用,容易產(chǎn)生為什么要學(xué)的困惑. 同時(shí)學(xué)生抽象概括、推理論證、運(yùn)算求解、直觀想象能力均較弱,不具有轉(zhuǎn)化與劃歸、特殊與一般、分類與整合、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想.
基于以上分析,本單元的教學(xué)難點(diǎn)是提升抽象概括、推理論證、運(yùn)算求解、直觀想象能力,培養(yǎng)轉(zhuǎn)化與劃歸、特殊與一般、分類與整合、數(shù)形結(jié)合數(shù)學(xué)思想
四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
第一課時(shí) 集合
(一)知識(shí)回顧
例1、判斷下列元素的全體是否組成集合;如果是集合,用恰當(dāng)?shù)姆绞奖硎舅鼈?
(1)大于0小于6的所有整數(shù);
(2)銅陵一中高一新生中高個(gè)子學(xué)生;
(3)二次函數(shù)
的所有函數(shù)值;
(4)大于0小于6的所有實(shí)數(shù).
問題1:判斷例1中每一小題元素的全體是否組成集合.
師生活動(dòng):學(xué)生判斷例題中四個(gè)小題是否組成集合,教師根據(jù)學(xué)生答案追問.
追問:(1)你判斷能否構(gòu)成集合是依據(jù)集合中元素的哪一條特性?
(2)元素還有哪些特性?
(3)對于例題中的集合,除了自然語言外,還可以用什么方式表示它們?
(4)結(jié)合同學(xué)用描述法表示的集合,請說一下描述法的結(jié)構(gòu)特征.
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考追問中問題,回答問題.
教師指出,確定性是集合概念中體現(xiàn)的元素特性之一,也說明了數(shù)學(xué)概念的重要性.并且這里大家也體會(huì)到了表達(dá)數(shù)學(xué)對象的方式具有多樣性.
【設(shè)計(jì)意圖】
通過具體實(shí)例,回顧集合的含義、元素特性、集合的表示方法,體會(huì)數(shù)學(xué)概念的重要性和表達(dá)數(shù)學(xué)對象的方式具有多樣性.
例2、集合
,集合![]()
(1)若集合
,求實(shí)數(shù)m的取值構(gòu)成的集合;
(2)若
,求實(shí)數(shù)m的取值構(gòu)成的集合;
(3)若
,求實(shí)數(shù)m的取值構(gòu)成的集合;
(4)若
,求實(shí)數(shù)m的取值構(gòu)成的集合.
問題2:(1)本題中涉及到集合的哪些基本運(yùn)算?
(2)本題中涉及到集合間哪種基本關(guān)系?
師生活動(dòng):學(xué)生回憶所學(xué)知識(shí),回答問題,老師根據(jù)學(xué)生的回答可追問
追問:(1)題目中哪里涉及補(bǔ)運(yùn)算?
(2)哪一個(gè)小題中涉及到了集合間的包含關(guān)系?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,回答問題.
【設(shè)計(jì)意圖】
通過數(shù)學(xué)例子,回顧集合的基本運(yùn)算和集合的基本關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生轉(zhuǎn)化與劃歸的數(shù)學(xué)思想.
問題3:根據(jù)黑板上的磁貼,請搭建集合的知識(shí)框架圖.
師生活動(dòng):學(xué)生交流討論,請兩位同學(xué)上黑板合作展示討論結(jié)果.
【設(shè)計(jì)意圖】
通過搭建知識(shí)框架圖可以幫助學(xué)生理解和掌握集合部分的知識(shí).
問題4:例題2每一小題中如何求實(shí)數(shù)取值構(gòu)成的集合
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,第一小題請同學(xué)口述答案,第二小題學(xué)生獨(dú)立完成,請一位同學(xué)上黑板展示.教師根據(jù)學(xué)生的作答j進(jìn)行歸納總結(jié).
教師指出,數(shù)形結(jié)合、分類與整合以及劃歸與轉(zhuǎn)化是非常重要的數(shù)學(xué)思想,在我們后面的學(xué)習(xí)中也會(huì)經(jīng)常使用到.
【設(shè)計(jì)意圖】
通過具體的例子,讓學(xué)生掌握先將題干條件轉(zhuǎn)化為集合基本關(guān)系,再利用集合基本關(guān)系求解的做題方法,同時(shí)了解劃歸與轉(zhuǎn)化、數(shù)形結(jié)合、分類與整合這三個(gè)數(shù)學(xué)思想.
問題5:請同學(xué)們獨(dú)立完成例題2中的第三、四小題.
師生活動(dòng):學(xué)生解題,教師進(jìn)行訂正.
【設(shè)計(jì)意圖】
通過練習(xí)熟練劃歸與轉(zhuǎn)化、數(shù)形結(jié)合、分類與整合這三個(gè)數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用,并且體會(huì)到補(bǔ)集的應(yīng)用.
(二)知識(shí)拓展
問題6:學(xué)習(xí)集合知識(shí)時(shí),我們多次使用到了“類比”這個(gè)推理方法,比如實(shí)數(shù)有大小關(guān)系和相等關(guān)系,類比得集合有哪兩種關(guān)系?實(shí)數(shù)有加法運(yùn)算,類比得集合的哪種運(yùn)算?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,回答問題.
問題7:你能類比實(shí)數(shù)的減法運(yùn)算給出集合的減法運(yùn)算嗎?
師生活動(dòng):學(xué)生分小組討論,小組代表上黑板展示討論結(jié)果.
教師指出,集合
稱為集合A與集合B的差集,記作
(讀作“A減B”)即
.
練習(xí):若記號“*”表示兩個(gè)實(shí)數(shù)a與b的算術(shù)平均的運(yùn)算,即
,類比實(shí)數(shù)加法對乘法分配律寫出兩邊均含運(yùn)算符號“*”和“+”,且對于任意3個(gè)實(shí)數(shù)a,b,c都成立的一個(gè)等式可以是_____
師生活動(dòng):學(xué)生分小組討論,請小組代表展示討論結(jié)果并證明.
【設(shè)計(jì)意圖】
通過回顧實(shí)數(shù)大小、相等關(guān)系類比得集合包含、相等關(guān)系,由實(shí)數(shù)加法運(yùn)算類比得集合并運(yùn)算,復(fù)習(xí)類比推理,通過問題7和練習(xí),加深學(xué)生對類比推理的理解.
(三)課時(shí)小結(jié),布置作業(yè)
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們一起搭建集合這部分知識(shí)的框架圖,一起學(xué)習(xí)了三種重要的數(shù)學(xué)思想,分別是轉(zhuǎn)化與劃歸、分類與整合、數(shù)形結(jié)合,還學(xué)習(xí)了一個(gè)重要的推理方法即類比推理.
【設(shè)計(jì)意圖】
梳理、總結(jié)本節(jié)課的核心內(nèi)容.
課后作業(yè):(1)課本34頁復(fù)習(xí)參考題1中1,2,3,8,9
(2)閱讀課本15頁《集合中元素的個(gè)數(shù)》 ,完成35頁練習(xí)11
第二課時(shí) 常用邏輯用語
(一)知識(shí)回顧
例1:在下列各題中,判斷
是不是
的充分條件.
(1)p:兩個(gè)三角形三邊對應(yīng)成比例; q:兩個(gè)三角形相似;
(2)p:兩個(gè)三角形三個(gè)角對應(yīng)相等; q:兩個(gè)三角形全等;
(3)p:四邊形是正方形; q:四邊形是平行四邊形.
問題1:如何判斷
是不是
的充分條件?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,歸納判斷方法,教師追問,
追問:(1)例題1中三道題
是不是
的充分條件?
(2)第二小題p推不出q,說明理由.
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,回答追問中的問題.
【設(shè)計(jì)意圖】
復(fù)習(xí)充分條件的概念,歸納判斷充分條件的方法.再通過具體實(shí)例練習(xí),熟練判斷充分條件的方法.
問題2:對于例題1中三小題,我們先重點(diǎn)分析第一小題,第一小題等價(jià)于判斷了哪個(gè)命題是真命題?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,請同學(xué)回答,教師根據(jù)學(xué)生的答案追問
追問:這是三角形相似的判定定理還是性質(zhì)定理?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,回答問題,教師歸納總結(jié).
教師指出,三角形相似的這個(gè)判定定理給出了三角形相似的一個(gè)充分條件,也可以認(rèn)為用含有邏輯用語“充分條件”的語句表達(dá)了這個(gè)判定定理。事實(shí)上,數(shù)學(xué)中每一條判定定理都給出了相應(yīng)數(shù)學(xué)結(jié)論的一個(gè)充分條件,那么也就可以用含有邏輯用語“充分條件”的語句表達(dá)判定定理.
練習(xí):用含有邏輯用語“充分條件”的語句表達(dá)下列兩個(gè)判定定理.
① 同位角相等,兩直線平行;
② 三邊對應(yīng)相等的兩個(gè)三角形全等.
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考并作答.
【設(shè)計(jì)意圖】
通過例題1(1)再分析,進(jìn)一步理解p是q的充分條件就是“若
,則
”是真命題,同時(shí)引出充分條件和判定定理的關(guān)系.通過練習(xí)加深對兩者關(guān)系的理解.
例2:在下列各題中,判斷
是不是
的必要條件.
(1)p:兩個(gè)三角形三邊對應(yīng)成比例; q:兩個(gè)三角形相似;
(2)p:兩個(gè)三角形三個(gè)角對應(yīng)相等; q:兩個(gè)三角形全等;
(3)p:四邊形是正方形; q:四邊形是平行四邊形.
問題3:如何判斷
是不是
的必要條件?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,回答問題,教師根據(jù)學(xué)生情況追問
追問:(1)對于例題1中三個(gè)小題,
是不是
的必要條件?
(2)對于第三小題,
不是
的必要條件,請說明理由.
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,回答問題.
【設(shè)計(jì)意圖】
復(fù)習(xí)必要條件的概念,歸納判斷必要條件的方法.再通過具體實(shí)例練習(xí),熟練判斷必要條件的方法.
問題4:對于例題2中三個(gè)小題,我們先分析第一和第二小題,這兩題相當(dāng)于判斷了哪兩個(gè)命題是真命題?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,回答問題,教師根據(jù)學(xué)生回答追問
追問:它們分別是三角形相似和三角形全等的判定定理還是性質(zhì)定理?
師生活動(dòng):學(xué)生根據(jù)初中知識(shí)回答問題,教師歸納總結(jié).
教師指出,三角形相似性質(zhì)定理給出了三角形相似的一個(gè)必要條件,也就是說如果三角形三邊對應(yīng)不成比例,三角形一定不相似;要想三角形相似,三邊對應(yīng)成比例必須成立.也可以認(rèn)為用含有邏輯用語“必要條件”的語句表達(dá)了該性質(zhì)定理.數(shù)學(xué)中每一個(gè)性質(zhì)定理都給出了相應(yīng)數(shù)學(xué)結(jié)論成立的一個(gè)必要條件,那么就可以用含有邏輯用語“必要條件”的語句表達(dá)性質(zhì)定理.
練習(xí):用含有邏輯用語“必要條件”的語句表達(dá)下列兩個(gè)性質(zhì)定理.
① 矩形的對角線相等;
② 菱形的對角線互相垂直.
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,回答問題.
【設(shè)計(jì)意圖】
通過例題2(1)(2)再分析,進(jìn)一步理解p是q的必要條件就是“若
,則
”是真命題,同時(shí)引出必要條件和性質(zhì)定理的關(guān)系.通過練習(xí)加深對兩者關(guān)系的理解.
問題5:綜合例題1和例題2,三小題中
是
的什么條件?
師生活動(dòng):學(xué)生思考問題,集體回答.
教師指出,三角形相似的充要條件實(shí)際上就是給出了三角形相似的等價(jià)定義.
【設(shè)計(jì)意圖】
強(qiáng)調(diào)充要條件和數(shù)學(xué)定義的關(guān)系,明確判斷“充要條件”、“充分不必要條件”和“必要不充分條件”時(shí)可將問題分成兩步判斷.
問題6:對于例題中第三小題,判斷出
是
的充分不必要條件,相當(dāng)于判斷了
哪兩個(gè)命題的真假性?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,回答問題.
追問:(1)能不能用含有量詞的命題來解釋.
(2)“所有的”“有一些”分別屬于哪種類型的量詞?
(3)含有“所有的”“有一些”的命題屬于哪種類型的命題?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考回答問題.
練習(xí)1:將下列定理表示成含有量詞的命題:
① 勾股定理; ② 三角形內(nèi)角和定理.
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,回答問題.
【設(shè)計(jì)意圖】
引導(dǎo)學(xué)生用含有量詞的命題可以用來表達(dá)數(shù)學(xué)內(nèi)容,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到常用邏輯用語在數(shù)學(xué)表達(dá)中的作用.
問題7:對于以上四個(gè)含有量詞的命題,你會(huì)寫出它們的否定嗎?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,回答問題,教師根據(jù)學(xué)生回答情況追問
追問:(1)全稱量詞命題的否定是什么類型的命題?
(2)存在量詞命題的否定是什么類型的命題?
(3)命題和它的否定真假性有什么聯(lián)系?
師生活動(dòng):學(xué)生集體回答
【設(shè)計(jì)意圖】
復(fù)習(xí)全稱量詞命題和存在量詞命題的否定,以及原命題和它的否定的真假性的關(guān)系.
問題8:結(jié)合黑板上的詞條,請同學(xué)們搭建常用邏輯用語這部分內(nèi)容的知識(shí)框架圖.
師生活動(dòng):學(xué)生小組討論,請兩個(gè)同學(xué)上黑板展示討論結(jié)果.
【設(shè)計(jì)意圖】
通過搭建知識(shí)框架圖,再一次幫助學(xué)生理解和掌握常用邏輯用語這部分的內(nèi)容.
(二)知識(shí)拓展
問題9:在新課中,我們用了這樣一個(gè)引例,得出“我生活在銅陵”是“我生活在安徽”的充分條件,結(jié)合地圖,你還能找到“我生活在安徽”的充分條件嗎?
“我生活在____”是“我生活在安徽”的充分條件
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,回答問題,教師追問.
追問:(1)填在空格上的城市在地圖上所對應(yīng)的區(qū)域與安徽
這個(gè)區(qū)域有什么關(guān)系?
(2)這種關(guān)系與我們前面學(xué)習(xí)過的哪一種圖形類似?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立思考,回答問題.
練習(xí)2:用“
”,“
”,“
”填空:
(1)_______是________的充分條件 (2)_______是________的必要條件
師生活動(dòng):學(xué)生小組討論,回答問題.
【設(shè)計(jì)意圖】
通過問題9和練習(xí),引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注到充分條件、必要條件以及充要條件和集合包含關(guān)系、相等關(guān)系之間的聯(lián)系,從而得到新的判斷充分條件、必要條件和充要條件的方法
集合法總結(jié):集合![]()
(1)若
,則p是q的______條件;
(2)若
,則p是q的______條件;
(3)若
,則p是q的______條件;
(4)若p是q的充分不必要條件,則_________;
(5)若p是q的必要不充分條件,則_________;
(6)若p是q的既不充分也不必要條件,則___________________.
師生活動(dòng):學(xué)生小組討論,回答問題,教師歸納總結(jié)
教師指出,判斷充分條件、必要條件、充要條件也可以用集合法.
【設(shè)計(jì)意圖】
將充分條件、必要條件、充要條件、充分不必要條件、必要不充分條件、既不充分也不必要條件與集合的基本關(guān)系對應(yīng)起來,便于學(xué)生理解和應(yīng)用.
問題10:將判斷充分條件、必要條件、充要條件的方法匯總到表格中.
| p是q的充分條件,q是的p必要條件 |
p是q的 充分不必要條件 |
p是q的 必要不充分條件 |
p是的q 充要條件 |
p是q的 充分不必要條件 |
| “若p,則q”真 | ||||
|
|
||||
|
|
(1)
|
課題 知識(shí)框架圖 |
PPT | 例題(學(xué)生練習(xí)題) |
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