1.1.1 集合的概念
一、教材分析
1.知识来源:集合的概念选自人民教育出版社B版必修一第一章第一节集合与集合的表示方法的第一小节.
2.知识背景:作为现代数学基础的集合论,集合语言是现代数学的基本语言,使用集合语言,可以简洁、准确地表达数学中一些冗长的文字语言,高中数学课程只将集合作为一种语言来学习,作为一种数学简单符号来探究.通过本节课的学习,是阶段性的要求,学生将领悟集合的抽象性及其具体性,学会使用最基本的集合语言表示有关的数学对象,逐渐发展运用数学语言进行交流的能力.
3.知识外延:集合相关知识的学习对于接下来函数的学习至关重要,高中函数的概念将建立在集合间关系的基础上的.
二、学情分析
1.学生心理特征分析:集合为高一上学期开学后的第一次授课知识,是学生从初中到高中的过度知识,存在部分同学还沉浸在暑假的懒散中,从而增加了授课的难度.再者,与初中直观、具体、易懂的数学知识相比,集合尤其是无限集合就显得抽象、不易理解,这会给学生产生一定的心理负担,对高中数学知识的学习产生排斥心理.因此本节授课方法就显得十分重要.
2.学生知识结构分析:对于高一的新生来说,能够顺利进入高中知识的学习,基本功还是较扎实的,有良好的学习态度,也有一定的自主学习能力和探究能力.对集合概念的知识接纳和理解打下了良好的基础,在教学过程中,充分调动学生已掌握的知识,增强学生的学习兴趣.
三、教学目标:
知识与技能
初步理解集合的含义,知道常用数集及其记法.
初步了解“属于”、“不属于”关系的意义.
初步了解有限集、无限集、空集的意义.
过程与方法
通过实例,初步体会元素与集合之间的“属于”关系,从观察分析集合的元素入手,正确的理解集合.
观察关于集合的几组实例,并通过自己思考举出各种集合的例子,初步感受集合语言在描述客观现实和数学对象中的意义.
学会借助实例分析、探究数学问题(如集合中元素的确定性、互异性).
情感、态度与价值观
了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系.
在学习运用集合语言的过程中,增强学生认识事物的能力.初步培养学生实事求是、扎实严谨的科学态度.
教学重难点
重点:使学生了解集合的含义以及具体的表示方法.
难点:区别较多的新概念和相应的新符号.
课时分配:
集合的学习约为6课时
集合与集合的表示方法
1.1.1集合的概念 1课时
1.1.2集合的表示方法 1课时
1、2集合之间的关系和运算
1.2.1集合之间的关系 1课时
1.2.2集合的运算 2课时
小结与复习 1课时
教学建议
集合是一个不加定义的概念,教学中应结合学生的生活经验和已有的数学知识,通过列举丰富的实例,是学生理解集合的含义.学习集合语言最好的方法是运用,在教学中要创设学生运用集合语言进行表达和交流的情景和机会,以使学生在实际运用中逐渐熟悉自然语言、集合语言、图形语言各自的特点,进行相互转换并掌握集合语言.在关于集合之间的关系和运算的教学中,使用Venn图是重要的,Venn图有助于学生学习、掌握、运用集合语言和其他数学语言.
教学过程
教学环节 教学内容 师生互动 设计意图
提出问题 一个超市,第一批进货是帽子、拖鞋、水壶、闹钟共计4个品种,第二批进货是脸盆、拖鞋、闹钟、茶杯、棉袜共计5个品种,问一共进了多少品种的货? 能否回答一共进了4+5=9种呢? 学生回答(不能,应为7种),然后教师和学生共同分析原因:由于两次进货共同的品种有两种,因此应为4+5-2=7种.从而指出: ……这好像涉及了另一种新的运算.…… 设疑激趣, 导入课题.
新课引入 . 观看PPT上的两张图片. 说到集合这个词语,我们并不陌生,它会让我们想到“一些”、“一群”、“整体”等意义相近的词语.例如:数学书的全体、地球上人的全体、所有文具的全体,又比如军训时,无论我们在哪里,在做什么,当教官喊出“集合”的口号时,我们都会立刻回到队伍里。以上这些例子都可以看成是一些对象的集合.而我们在生活中所看到的、听到的、闻到的、触摸到的、想到的各种各样的事物或一些抽象的符号,都可以看成是研究的对象 引出集合的概念.
概念引入 第一组实例(PPT) “小于10”的自然数0,1,2,3,…,9; 满足的全体实数; 所有的直角三角形; 平面上与一个定点o的距离等于1的点的全体构成的集合; 高一(3班)全体实数; 教师提问: ①以上各例(构成集合)有什么特点?请大家讨论. 学生讨论交流,得出集合概念的要点,然后教师肯定或补充. ②我们能否给出集合的一个大体描述?…… 学生思考后回答,然后教师总结. ③上述五个例子中集合的元素各是什么? 通过实例,引导学生经历并体会集合(描述性)概念形成的过程,引导学生进一步明确集合及集合元素的概念,会用自然语言描述集合.引入集合语言描述集合
概念形成 集合: 一般地,把一些能够确定的不同的对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象的全体构成的集合(或集). 集合的元素(或成员): 即构成集合的每个对象(或成员). 元素与几何的关系 集合通常用英语大写字母A,B,C……表示,它们的元素通常用英语小写字母a,b,c……表示. 如果a是集合A的元素,就说a属于A,记作,读作“a属于A”. 如果a不是集合A的元素,就说a不属于A,记作,读作“a不属于A”. 引导学生尝试总结得出集合的概念,教师纠正补充.并在幻灯片上展示出集合的概念与集合的元素的概念. 引导学生总结归纳出集合的概念,加深学生对集合概念的印象.
概念深化 4、集合的元素的基本性质: 确定性:集合的元素必须是确定的,不能确定的对象不能构成集合. 互异性:集合的元素一定是互异的.相同的几个对象归于同一个集合时只能算作一个元素. 无序性:集合中的元素没有先后顺序 教师提问:“我们班中高个子的同学”、“年轻人”、“接近数0的数”能否分别组成一个集合,为什么? 学生分组讨论、交流,并在教师的引导下明确: 给定一个集合,任何一个对象是不是这个集合的元素就确定了. 另外,集合的元素一定是互异的.相同的对象归于同一个集合时只能算作集合的一个元素. 通过讨论,使学生明确集合元素所具有的性质,从而进一步准确理解集合的概念
课堂练习 牛刀小试1: 1.下列语句是否能确定一个集合? (1)你所在的班级中,体重超过75kg的学生的全体; (2)大于5的自然数的全体; (3)某校高一(1)班性格开朗的女生全体; (4)质数的全体; (5)平方后值等于-1的实数的全体; (6)与1接近的实数的全体; (7)英语字母的全体; (8)小于99,且个位与十位上的数字之和是9的所有自然数. 提问学生. 强调集合中元素的确定性.
课堂练习 牛刀小试2: 已知由三个实数构成一个集合,求x应满足的条件. 提问学生. 强调集合中元素的互异性.
概念形成 第二组实例(PPT) 方程的解的全体构成的集合; 方程的全体实数解构成的集合; 平面上与一个定点o的距离等于1的点的全体构成的集合; 教师要求学生观察第二组实例,并提问:它们各有元素多少个? 学生通过观察思考并回答问题. 然后,依据元素个数的多少将集合分类. 让学生指出第二组实例中,哪些是有限集?哪些是无限集?…… 请同学们熟记上述符号及其意义. 通过观察实例,发现集合的元素个数具有不同的类别,从而使学生感受到有限集、无限集、空集存在的客观意义.
概念形成 常用数集及其记号(PPT) :自然数集. :正整数集. :整数集. :有理数集. :实数集. 观看PPT,让学生整理到笔记上. 掌握常用数集及其记号,为后续集合的学习做铺垫.
课堂练习 牛刀小试3: 提问学生 明确属于与不属于的含义及符号表示.
课堂练习 牛刀小试4: 自然数集、整数集、有理数集、实数集通常用哪几个符号表示?它们分别是有限集还是无限集? 提问学生。 记住常用的数集及其符号表示.
归纳总结 请同学们回顾总结,本节课学过的集合的概念等有关知识. 教师对整节课知识进行总结,并指出本节课的重点. 帮助学生掌握重难点.
布置作业 复习本节所学知识; (2)教材第5页,练习B第1、2题; (3)预习教材第5-7页“集合的表示方法”. 布置作业. 复习巩固; 预习新课.