归纳推理教案[1]

-1-归纳推理教材依据“归纳推理”是北京师范大学出版社出版的普通中学课程标准实验教科书数学（选修1－2）第三章第一节的内容。教学目标：1.知识与技能目标：理解归纳推理的原理，并能运用解决一些简单的问题。2.过程与方法目标：通过自主、合作与探究实现“一切以学生为中心”的理念。3.情感、态度与价值观：感受数学的人文价值，提高学生的学习兴趣，使其体会到数学学习的美感。教学重点：归纳推理的原理教学难点：归纳推理的具体应用。教法学法：自主、合作探究教学教学准备：多媒体电脑、课件、空间多面体模型等教学过程：1.创设情景：1．情景㈠：苹果落地的故事，正是基于这个发现，牛顿大胆地猜想，然后小心求证，终于发现了伟大的“万有引力定理”思考：整个过程对你有什么启发？教师：“科学离不开生活，离不开观察，也离不开猜想和证明”。2．情景㈡：陈景润和他在“歌德巴赫猜想”证明中的伟大成就：任何一个大于4的偶数都可以写成两个奇素数之和。如：6＝3+3，8＝3+5，10＝5+5,12＝5+7，14＝7+7，16＝5+11,…，1000＝29＋971，1002＝139＋863，……2.探求研究:探究1．学生根据自备的多面体进行观察，统计多面体的面数、顶点数和棱数；（学生实验与教师课件演示结合）探究2．观察、猜想它们之间是否有稳定的数量关系？探究3．整理所得结论，并尝试证明；若得证，则改写成定理，否则修改猜想，进一步尝试证明。-2-教师指导，合作交流，归纳：22VVV棱柱棱台棱锥＝－，32EEE棱柱棱台棱锥＝，1FFF棱柱棱台棱锥＝＝＋，F+V-E=2等等，其中“F+V-E=2”为“欧拉公式”。3.概念讲解结合情景问题和探究过程所得，教师引导学生完成归纳推理的概念及分析。定义：根据一类事物的部分事物具有某种属性,推断该类事物的每一个都具有这种属性的推理,或者由个别事实概括出一般结论的推理,称为归纳推理(简称归纳).说明：⑴归纳推理的作用：发现新事实，获得新结论；(2)归纳推理的一般步骤：试验、观察→概括、推广→猜测一般性结论→证明；⑶归纳推理的结论不一定成立。4.例题解析例1：在数列na中，*1121,,2nnnaaanNa猜想这个数列的通项公式？解析：先由学生计算：234521222,,,32456aaaa归纳：*2()1nanNn说明（学生完成）：⑴有整数和分数时,往往将整数化为分数；⑵当分子分母都在变化时,往往统一分子(或分母),再寻找另一部分的变化规律.例2、（拓展）问：如果面积是一定的，什么样的平面图形周长最小？试猜测结论。教师：设定任务一：常见多边形面积一定时，计算其周长；多面体面数(F)顶点数(V)棱数(E)三棱锥446四棱锥558三棱柱569五棱锥6610立方体6812正八面体8612五棱柱71015截角正方体71015尖顶塔9916-3-任务二：归纳、猜想一般性结论。推广观察归纳计算猜想5.分层练习：1．由“铜、铁、铝、金等金属能导电”，你能归纳出什么结论？2．观察下列式子，归纳结论：32111，332129(12)，333212336(123)333321234100(1234)………………问：3333123?n33．．右图中5个图形及相应点的个数的变化规律,试猜测第n个图形中有点；4．已知数列na中，*111,()1nnnaaanNa且，试归纳这个数列的通项公式。答案：1．金属导电;2．33332123(123)nn;3．21nn;4．*1()nanNn.6.课时小结（师生共同）1什么是归纳推理?2归纳推理的一般步骤：试验、观察→概括、推广→猜测一般性结论→证明。布置作业：习题3－1P571，2（补充）：1.nnnnnnanSaSnaa已知的前项和与满足：，试归纳出其通项公式拓展延伸：1.工匠鲁班类比带齿的草叶和蝗虫的牙齿,发明了锯；2.科学家对火星进行研究,发现火星与地球有许多类似的特征：边形3468最小周长4．5643．723．64(2)(3)(4)(5)(1)n边形面积一定时(为1)，正n边形周长最小已有知识矩形面积一定时正方形周长最小面积一定时，圆的周长最小-4-⑴火星也绕太阳运行，绕轴自转的行星；⑵有大气层,在一年中也有季节变更；⑶火星上大部分时间的温度适合地球上某些已知生物的生存等等；科学家猜想;火星上也可能有生命存在。说明：以上两练习使用的是类比推理。目的是知识上承上启下，把本节知识延伸，既拓宽了学生视野，也为下一节“类比推理”的教学作了铺垫。教后反思：⑴要实现数学新知识的建构学习，教师要创设适当的情境，情境应符合实际.包括生活场景的实际，数学教学内容的实际，学生知识状况的实际，学生思维发展的实际等等。⑵学生通过“经历”，“体会”，“感受”，最后形成概念的过程学习，充分体现了以学生为本的现代教育观；同时练习和作业的分层设计尽量满足多样化的学习需求做到因材施教，促进全体的参与。附：板书设计222222222222求助编辑百科名片所谓归纳推理,就是从个别性知识推出一般性结论的推理.目录定义归纳推理和演绎推理的关系收集经验材料的方法整理经验材料的方法归纳推理创设情景概念讲解分层练习探求研究例1小结，作业例2思考交流-5-完全归纳推理不完全归纳推理概率推理定义归纳推理和演绎推理的关系收集经验材料的方法整理经验材料的方法完全归纳推理不完全归纳推理概率推理展开编辑本段定义所谓归纳推理，就是从个别性知识推出一般性结论的推理，[1]例如:直角三角形内角和是180度；锐角三角形内角和是180度；钝角三角形内角和是180度；直角三角形，锐角三角形和钝角三角形是全部的三角形；所以，一切三角形内角和都是180度。这个例子从直角三角形，锐角三角形和钝角三角形内角和分别都是180度这些个别性知识，推出了一切三角形内角和都是180度这样的一般性结论，就属于归纳推理。传统上，根据前提所考察对象范围的不同，把归纳推理分为完全归纳推理和不完全归纳推理。完全归纳推理考察了某类事物的全部对象，不完全归纳推理则仅仅考察了某类事物的部分对象。并进一步根据前提是否揭示对象与其属性间的因果联系，把不完全归纳推理分为简单枚举归纳推理和科学归纳推理。现代归纳逻辑则主要研究概率推理和统计推理。归纳推理的前提是其结论的必要条件。首先,归纳推理的前提必须是真实的，否则，归纳就失去了意义。其次,归纳推理的前提是真实的，但结论却未必真实，而可能为假。如根据某天有一只兔子撞到树上死了，推出每天都会有兔子撞到树上死掉，这一结论很可能为假，除非一些很特殊的情况发生，比如地理环境中发生了什么异常使得兔子必以撞树为快。我们可以用归纳强度来说明归纳推理中前提对结论的支持度。支持度小于50%的，则称该推理是归纳弱的；支持度小于100%但大于50%的，称该推理是归纳强的；归纳推理中只有完全归纳推理前提对结论的支持度达到100%，支持度达到100%的是必然性支持。归纳推理的数理逻辑通用演算形式为：s1⊆p+s2⊆p+s3⊆p+〈n〉（s⊆p）=∀×（s⊆p）。编辑本段归纳推理和演绎推理的关系-6-归纳推理和演绎推理既有区别、又有联系。区别1,思维进程不同。归纳推理的思维进程是从个别到一般，而演绎推理的思维进程不是从个别到一般，是一个必然地得出的思维进程。演绎推理不是从个别到一般的推理，但也不仅仅是从一般到个别的推理：演绎推理可以从一般到一般，比如从一切非正义战争都是不得人心的推出一切非正义战争都不是得人心的；可以从个别到个别，比如从罗吉尔·培根不是那个建立新的归纳逻辑学说的培根推出那个建立新的归纳逻辑学说的培根不是罗吉尔·培根；可以从个别和一般到个别，比如从这个物体不导电和所有的金属都导电推出这个物体不是金属；还可以从个别和一般到一般，比如从你能够胜任这项工作和有志者事竟成或者你不能够胜任这项工作推出有志者事竟成。在这里，应当特别注意的是，归纳推理中的完全归纳推理其思维进程既是从个别到一般，又是必然地得出。2,对前提真实性的要求不同。演绎推理不要求前提必须真实，归纳推理则要求前提必须真实。3,结论所断定的知识范围不同。演绎推理的结论没有超出前提所断定的知识范围。归纳推理除了完全归纳推理，结论都超出了前提所断定的知识范围。4,前提与结论间的联系程度不同。演绎推理的前提与结论间的联系是必然的，也就是说，前提真实，推理形式正确，结论就必然是真的。归纳推理除了完全归纳推理前提与结论间的联系是必然的外，前提和结论间的联系都是或然的，也就是说，前提真实，推理形式也正确，但不能必然推出真实的结论。联系1,演绎推理如果要以一般性知识为前提，（演绎推理未必都要以一般性知识为前提）则通常要依赖归纳推理来提供一般性知识。2,归纳推理离不开演绎推理。其一，为了提高归纳推理的可靠程度，需要运用已有的理论知识，对归纳推理的个别性前提进行分析，把握其中的因果性，必然性，这就要用到演绎推理。其二，归纳推理依靠演绎推理来验证自己的结论。例如，俄国化学家门捷列夫通过归纳发现元素周期律，指出,元素的性质随元素原子量的增加而呈周期性变化。后用演绎推理发现，原来测量的一些元素的原子量是错的。于是，他重新安排了它们在周期表中的位置，并预言了一些尚未发现的元素，指出周期表中应留出空白位置给未发现的新元素。逻辑史上曾出现两个相互对立的派别——全归纳派和全演绎派。全归纳派把归纳说成唯一科学的思维方法，否认演绎在认识中的作用。全演绎派把演绎说成是唯一科学的思维方法，否认归纳的意义。这两种观点都是片面的。正如恩格斯所说：归纳和演绎,正如分析和综合一样,是必然相互联系着的。不应当牺牲一个而把另一个捧到天上去，应当把每一个都用到该用的地方，而要做到这一点，就只有注意它们的相互-7-联系，它们的相互补充。编辑本段收集经验材料的方法归纳推理要以个别性知识为前提，为了获得个别性知识，就必须收集经验材料，收集经验材料的方法有观察，实验等。观察这里所说的观察是科学的观察的简称。一般来说，人们把外界的自然信息通过感官输入大脑，经过大脑的处理，形成对外界的感知，就是观察。然而，盲目的、被动的感受过程不是科学的观察。科学的观察是在一定的思想或理论指导下，在自然发生的条件下进行（不干预自然现象）但有目的的，主动的观察。科学的观察往往不是单纯地靠眼耳鼻舌身五官去感受自然界所给予的刺激，而要借助一定的科学仪器去考察，描述和确认某些自然现象的自然发生。观察要遵循客观性原则，对客观存在的现象应如实观察。如果观察失真，便不能得到真实可靠的结论。但是，说观察要遵循客观性原则，并不是说在观察时应当不带有任何理论观点。理论总是不同程度地渗透在观察之中。提出观察要客观，是要求用正确的理论来观察事物，以免产生主观主义。理论对观察的渗透，说明了主体在观察中的能动作用。氧的发现过程生动地体现了理论对观察的作用。1774年8月，英国科学家普利斯特里在用聚光透镜加热氧化汞时得到了氧气，他发现物质在这种气体里燃烧比在空气中更强烈，由于墨守陈旧的燃素说，他称这种气体为脱去燃素的空气。1774年，法国著名的化学家拉瓦锡正在研究磷、硫以及一些金属燃烧后质量会增加而空气减少的问题，大量的实验事实使他对燃素拉瓦锡理论发生了极大怀疑。正在这时，普利斯特里来到巴黎，把他的实验情况告诉了拉瓦锡，拉瓦锡立刻意识到他的英国同事的实验的重要性。他马上重复了普利斯特里的实验，果真得到了一种支持燃烧的气体，他确定这种气体是一种新的元素。1775年4月拉瓦锡向法国巴黎科学院提出报告——金属在煅烧时与之相化合并增加其重量的-8-物质的性质——公布了氧的发现。实际上,在普利斯特里发现氧气之前，瑞典化学家舍勒也曾独立地发现了氧气，但他把这种气体称为火空气。氧的发现过程正如恩格斯在《资本论》第二卷序言中所说的：普利斯特里和舍勒已经找出了氧气，但不知道他们找到的是什么。他们不免为现有燃素范畴所束缚。这种本来可以推翻全部燃素观点并使化学发生革命的元素，没有在他们手中结下果实.……（拉瓦锡）仍不失