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1、1.4数学归纳法教学过程:1.创设问题情境,启动学生思维(1)不完全归纳法引例:明朝刘元卿编的《应谐录》中有一个笑话:财主的儿子学写字.这则笑话中财主的儿子得出“四就是四横、五就是五横……”的结论,用的就是“归纳法”,不过,这个归纳推出的结论显然是错误的.(2)完全归纳法对比引例:有一位师傅想考考他的两个徒弟,看谁更聪明一些.他给每人一筐花生去剥皮,看看每一粒花生仁是不是都有粉衣包着,看谁先给出答案.大徒弟费了很大劲将花生全部剥完了;二徒弟只拣了几个饱满的,几个干瘪的,几个熟好的,几个没熟的,几个三
2、仁的,几个一仁、两仁的,总共不过一把花生.显然,二徒弟先给出答案,他比大徒弟聪明.在生活和生产实际中,归纳法也有广泛应用.例如气象工作者、水文工作者依据积累的历史资料作气象预测,水文预报,用的就是归纳法.这些归纳法却不能用完全归纳法.2.回顾数学旧知,追溯归纳意识(从生活走向数学,与学生一起回顾以前学过的数学知识,进一步体会归纳意识,同时让学生感受到我们以前的学习中其实早已接触过归纳.)(1)不完全归纳法实例:给出等差数列前四项,写出该数列的通项公式.(2)完全归纳法实例:证明圆周角定理分圆心在圆周
3、角内部、外部及一边上三种情况.1.借助数学史料,促使学生思辨(在生活引例与学过的数学知识的基础上,再引导学生看数学史料,能够让学生多方位多角度体会归纳法,感受使用归纳法的普遍性.同时引导学生进行思辨:在数学中运用不完全归纳法常常会得到错误的结论,不管是我们还是数学大家都可能如此.那么,有没有更好的归纳法呢?)问题1已知=(n∈N),(1)分别求;;;.(2)由此你能得到一个什么结论?这个结论正确吗?(培养学生大胆猜想的意识和数学概括能力.概括能力是思维能力的核心.鲁宾斯坦指出:思维都是在概括中完成的
4、.心理学认为“迁移就是概括”,这里知识、技能、思维方法、数学原理的迁移,我找的突破口就是学生的概括过程.)问题2费马(Fermat)是17世纪法国著名的数学家,他曾认为,当n∈N时,一定都是质数,这是他对n=0,1,2,3,4作了验证后得到的.后来,18世纪伟大的瑞士科学家欧拉(Euler)却证明了=4294967297=6700417×641,从而否定了费马的推测.没想到当n=5这一结论便不成立.问题3,当n∈N时,是否都为质数?验证:f(0)=41,f(1)=43,f(2)=47,f(3)=53
5、,f(4)=61,f(5)=71,f(6)=83,f(7)=97,f(8)=113,f(9)=131,f(10)=151,…,f(39)=1601.但是f(40)=1681=,是合数.第二阶段:新旧知识相互作用阶段——新旧知识作用,搭建新知结构1.搜索生活实例,激发学习兴趣(在第一阶段的基础上,由生活实例出发,与学生一起解析归纳原理,揭示递推过程.孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者.”兴趣这种个性心理倾向一般总是伴随着良好的情感体验.)实例:播放多米诺骨牌录像关键:(1)第一张牌被推倒;(
6、2)假如某一张牌倒下,则它的后一张牌必定倒下.于是,我们可以下结论:多米诺骨牌会全部倒下.搜索:再举几则生活事例:推倒自行车,早操排队对齐等.2.类比数学问题,激起思维浪花类比多米诺骨牌过程,证明等差数列通项公式:(1)当n=1时等式成立;(2)假设当n=k时等式成立,即,则=,即n=k+1时等式也成立.于是,我们可以下结论:等差数列的通项公式对任何n∈都成立.(布鲁纳的发现学习理论认为,“有指导的发现学习”强调知识发生发展过程.这里通过类比多米诺骨牌过程,让学生发现数学归纳法的雏形,是一种再创造的
7、发现性学习.)1.引导学生概括,形成科学方法证明一个与正整数有关的命题关键步骤如下:(1)证明当n取第一个值时结论正确;(2)假设当n=k(k∈,k≥)时结论正确,证明当n=k+1时结论也正确.完成这两个步骤后,就可以断定命题对从开始的所有正整数n都正确.这种证明方法叫做数学归纳法.第三阶段:操作阶段——巩固认知结构,充实认知过程2.蕴含猜想证明,培养研究意识(本例要求学生先猜想后证明,既能巩固归纳法和数学归纳法,也能教给学生做数学的方法,培养学生独立研究数学问题的意识和能力.)例题在数列{}中,=
8、1,(n∈),先计算,,的值,再推测通项的公式,最后证明你的结论.1.基础反馈练习,巩固方法应用(课本例题与等差数列通项公式的证明差不多,套用数学归纳法的证明步骤不难解答,因此我把它作为练习,这样既考虑到学生的能力水平,也不冲淡本节课的重点.练习第3题恰好是等比数列通项公式的证明,与前者是一个对比与补充.通过这两个练习能看到学生对数学归纳法证题步骤的掌握情况.)(1)用数学归纳法证明:1+3+5+…+(2n-1)=.(2)首项是,公比是q的等比数列的通项公式是.2.师