选修22《类比推理》教学设计(3)
发布时间:2021-06-06
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几何与立体几何,椭圆与双曲线,空间向量与平面向量等等。
大家根据自己的直觉提出了这么多可以进行类比的知识,那我们就选几个 板块展开来看看,它们为什么可以进行类比,具体怎样类比?
例 1 :试根据等式的性质猜想不等式的性质。
等式的性质:
等式 1)加法法则 : a=b a +c=b + c 猜 想
2)减法法: a=b a -c=b - 猜 想
3)乘法法则 : a=b ac=bc
猜想 4)除法法: a=b a ÷c=b ÷ c ( c ≠猜想5)平方法: a=b a 2=b 2
猜想 教师以问题组的形式让学生自然的建构概猜念想。
问题 1:等式与不等式之间为什么可以进行类比呢,它们在什么方面是相似 的?
教师启发:通过“ 3=3”和“3> 4”描述的是什么关系来启发学生发现等式与不 等式
都是衡量数的大小关系,所以它们有不少的相似性质。
问题 2:如何展开类比的? 学生活动:只需要在形式上作模仿就可以。 问题 3:大家通过已知等式的运算律猜想了不等式的运算律,得到了新知, 那这些结论是否一定正确呢,说明什么? 学生活动:说明用类比的方式得来的结论不一定正确,需要通过严格的证明来 确认。 设计意图:以问题组的形式展开教学,以自然的方式帮助学生建构概念,让学 生的思维一直处于思考的状态中。另外初次运用类比推理,对类比方式不做进 一步的深入研究,只需了解要进行类比,必须建立在两者必须有相似之处,并 且用我们所学过的知识来验证类比的结论不一定正确。
例 2 、试将平面上的圆与空间的球进行类比 .
圆的定义:平面内到一个定点的距离等于定长的点的集合 .
球的定义:空间内到一个定点的距离等于定长的点的集合 .
圆球
弦 截面圆
直径 大圆
周长 表面积 圆面积 球体积
猜想不等式的性质: 不等式
在教学的过程中,模仿例一的方式,展开问题组。
问题1:平面上的圆与空间的球之间为什么可以进行类比呢,它们在什么方面是相似的?
学生活动:它们的定义是相似的:圆的定义:平面内到一个定点的距离等于定长的点的集合. 球的定义:空间内到一个定点的距离等于定长的点的集合. 它们的形状也是相似的,一个是二维的,平面的,一个是三维的,立体的。
问题2:如何展开类比的?学生活动:根据前面的圆中弦,直径,周长,面积类比球中的截面圆,大圆,表面积,体积,只要将圆中的概念改成球中相应的概念就可以。点对应线,线对应面也要注意。它们属于叙述方式上的类比。问题3:类比的前提是什么?它的一般步骤是什么?学生交流,由教师总结。设计意图:进一步认识类比的前提,能够从叙述方式或数学结构等外层表象进行类比,领略类比的过程,体会可以用类比的方式得到数学新知。
3.概念建构提出类比推理的概念由两个(两类)对象之间在某些方面的相似或相同,推演出他们在其他方面也相似或相同;或其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理称为类比推理(简称类比).简言之,类比推理是由特殊到特殊的推理.类比推理和归纳推理都是合情推理的一种。类比推理的一般步骤:
⑴找出两类对象之间可以确切表述的相似特征;
⑵用一类对象的已知特征去推测另一类对象的特征,从而得出一个猜想;
⑶检验猜想。即观察,比较联想,类推猜测新的结论
例2 拓展:试通过圆与球的类比,由“半径为R 的圆的内接矩形中,以正方形的面积为最大,最大值为2R ”,猜测关于球的相应命题。
设计意图:本题从既有从叙述方式上的类比,又有思维过程的类比,主要难度
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