类比推理(二)
【内容分析】:
类比是重要的推理方法,在掌握一定的数学基础知识(如数列、立体几何、空间向量等等)后,对数学问题的探究方法加以总结,上升为思想方法。
【教学目标】:
1、知识与技能:
(1)结合数学实例,了解类比推理的含义
(2)能利用类比方法进行简单的推理,
2、过程与方法:
通过课例,加深对类比这种思想方法的认识。
3、情感态度与价值观:
体验并认识类比推理在数学发现中的作用。
【教学重点】:
(1)体会并实践类比推理的探索过程
(2)类比推理的局限
【教学难点】:
引导和训练学生从已知的线索中归纳出正确的结论
【教学过程设计】:
教学环节 教学活动 设计意图 一、问题情景
学生阅读
1.工匠鲁班类比带齿的草叶和蝗虫的牙齿,发明了锯
2.仿照鱼类的外型和它们在水中沉浮的原理,发明了潜水艇
3.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;
1)火星也绕太阳运行、饶轴自转的行星;
2)有大气层,在一年中也有季节变更;
3)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.
4.利用平面向量的本定理类比得到空间向量的基本定理.
引入课题
通过阅读教材体会类比推理的思维过程
二、概念教学
由两类对象具有某些类似特征和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. 简言之,类比推理是由特殊到特殊的推理.
类比练习:
(i)圆有切线,切线与圆只交于一点,切点到圆心的距离等于半径. 由此结论如何类比到球体?
(ii)平面内不共线的三点确定一个圆,由此结论如何类比得到空间的结论?
由圆的一些特征,类比得到球体的相应特征. (教材73探究 填表)
小结:平面→空间,圆→球,线→面.
讨论:以平面向量为基础学习空间向量,试举例其中的一些类比思维.
类比推理――联想――普遍联系 三、例题讲解
例2:类比实数的加法和乘法,列出它们相似的运算性质. (得到如下表格)
类比角度 实数的加法 实数的乘法 运算结果 若则 若则 运算律 逆运算 加法的逆运算是减法,使得方程有唯一解 乘法的逆运算是除法,使得方程有唯一解 单位元
例3、类比平面内直角三角形的勾股定理,试给出空间中四面体性质的猜想.
思维:直角三角形中,,3条边的长度,2条直角边和1条斜边;
→3个面两两垂直的四面体中,,4个面的面积和
3个"直角面"和1个"斜面". → 拓展:三角形到四面体的类比.
例4、(可作为研究性学习材料)
分析探索过程