一、單元教學內容及內容解析
1.內容
充分條件、必要條件以及充要條件的意義;性質定理與必要條件的關係,判定定理與
充分條件的關係,數學定義與充要條件的關係.
本單元內容可分2課時完成:第1課時,充分條件和必要條件;第2課時,充要條件.也可以先把「三種條件」一氣呵成地學完,再進行練習等深化理解。
2.內容解析
常用邏輯用語是數學語言的重要組成部分,是數學表達和交流的工具,是邏輯思維的基本語言,充分條件、必要條件和充要條件是數學中常用的邏輯用語.由於中學數學中的許多命題都可以寫成「若p,則q」的形式,通過判斷命題的真假,分析條件p和結論q的關係,可以得到三個邏輯用語.也就是說,「若p,則q」是真命題,即由p能推出q,則p是q的充分條件,即p成立,足以保證q成立;同時,q是p的必要條件,即p成立,首先必須q成立.反之,「若q,則p」也是真命題,則p也是q的必要條件,此時,p是q的充分必要條件.
由上述分析,也就獲得了辨析充分條件、必要條件以及充要條件的方法:即將判斷「p是q的什麼條件」的問題轉化為判斷命題「若p,則q」及其逆命題的真假的問題.具體包括四種情況:若pq且qp ,則p為q的充分必要條件;若pq且qp,則p為q的充分不必要條件:若pq且qp ,則p為q的必要不充分條件:若pq且qp,則p為q的既非充分又非必要條件.
在數學知識體系中,數學定義、判定定理和性質定理是重要的組成部分,它們都可以用邏輯用語表述.每一條數學定義都給出了相應數學結論成立的一個充要條件,每一條判定定理都給出了相應數學結論成立的一個充分條件,每一條性質定理都給出了相應數學結論成立的一個必要條件.運用常用邏輯用語進行數學表達、論證和交流,可以提高交流的嚴謹性和準確性.
基於以上分析,確定本單元的教學重點:充分條件和必要條件、充要條件的意義.
二、單元教學目標及目標解析
1.目標
(1)理解充分條件的意義,理解判定定理與充分條件的關係;
(2)理解必要條件的意義,理解性質定理與必要條件的關係;
(3)理解充要條件的意義,理解數學定義與充要條件的關係;
(4)初步使用常用邏輯用語進行數學表達、論證和交流,提升邏輯推理素養.
2.目標解析
達成上述目標的標誌是:
(1)通過梳理典型的數學命題,知道「命題真假」「條件和結論之間的關係」「充分條件」三者之間的關係,能將判斷「p是q的充分條件」的問題轉化為判斷命題「若p,則q」的真假的問題,能說明充分條件的意義;知道判定定理與充分條件的聯繫,能舉例說明每一條判定定理都給出了相應數學結論成立的一個充分條件.
(2)通過梳理典型的數學命題,知道「命題真假」「條件和結論之間關係」「必要條件」三者之間的關係,能將判斷「p是q的必要條件」的問題轉化為判斷命題「若q,則p」的真假的問題,能說明必要條件的意義;建立性質定理與必要條件的聯繫,能舉例說明每一條性質定理都給出了相應數學結論成立的一個必要條件.
(3)通過梳理典型的數學命題,知道「命題真假」「條件和結論之間關係」「充要條件」三者之間的關係,能將判斷「p是q的充要條件」的問題轉化為判斷命題「若p,則q」及其逆命題的真假的問題,能說明充要條件的意義;知道建立數學定義與充要條件的聯繫,能舉例說明每一條數學定義都給出了相應數學結論成立的一個充要條件.
(4)通過使用三種邏輯用語表達數學對象,進行數學推理,體會並能說明常用邏輯用語在表達數學內容和論證數學結論中的作用,提升交流的邏輯性和準確性,逐步提升邏輯推理素養.
教學重難點
重點:充分條件、必要條件、充要條件的概念.
難點:能夠利用命題之間的關係判定充要關係.
三、單元教學問題診斷分析
學生在初中已經學習了命題、真命題、假命題等概念,會判斷一些簡單命題的真假.充分條件、必要條件以及充要條件的判斷是建立在命題真假判斷基礎上的.「若p,則q」為真命題,那麼「p是q的充分條件」,也就相當於「命題的條件」是「命題的結論」的充分條件,這與學生已有的推理經驗(由p推出q)是一致的,所以學生比較容易理解.但是對於「q是p的必要條件」,相當於「命題的結論」是「命題的條件」的必要條件,學生不明白這樣分析命題的意義,不容易理解.而且在判斷q是否為p的必要條件時,需要判斷命題「若p,則q」的真假,而判斷p是否為q的必要條件時,需要判斷命題「若q,則p」的真假,所以學生在判斷必要條件時對於命題的條件和結論也容易混淆.
本節課的教學難點是對必要條件的理解.
更多:http://www.pep.com.cn/gzsx/xrjbgzsx/xrjgzwd/201909/t20190927_1945848.html
四、教材分析
本課是高中數學第一章第4節,充要條件是中學數學中最重要的數學概念之一, 它主要討論了命題的條件與結論之間的邏輯關係,目的是為今後的數學學習特別是數學推理的學習打下基礎。
從學生學習的角度看,與舊教材相比,教學時間的前置,造成學生在學習充要條件這一概念時的知識儲備不夠豐富,邏輯思維能力的訓練不夠充分,這也為教師的教學帶來一定的困難.
「充要條件」這一節介紹了充分條件,必要條件和充要條件三個概念,由於這些概念比較抽象,中學生不易理解,用它們去解決具體問題則更為困難,因此」充要條件」的教學成為中學數學的難點之一,而必要條件的定義又是本節內容的難點.
本節內容比較抽象,首先從命題出發,分清命題的條件和結論,看條件能否推出結論,從而判斷命是的真假:然後從命題出髮結合實例引出充分條件、必要條件、充要條件這三個概念,再詳細講述概念,後再應用概念進行論證.
五、數學學科核心素養
1,數學抽象:充分條件、必要條件與充要條件含義的理解;
2.邏輯推理:通過命題的判定得出充分條件、必要條件的含義,通過定義或集合關係進行充分條件、必要條件、充要條件的判斷;
3.數學運算:利用充分、必要條件求參數的範圍,常見包含一元二次方程及其不等式和不等式組;
4.數據分析:充要條件的探求與證明:將原命題進行等價變形或轉換,直至獲得其成立的充要條件,探求的過程同時也是證明的過程;
5.數學建模:通過對充分條件、必要條件的概念的理解和運用,培養學生分析、判斷和歸納的邏輯思維能力。