必修第一册 集合与常用逻辑用语
单元内容概览
(一)教材地位与作用
单元学习目标
- 学生能够经历从图书分类、整数分类、方程解集等情境中抽象出集合概念的过程,会用符号∈与∉表示元素与集合的关系,能够辨析集合元素的确定性、互异性、无序性,并运用这三条性质判断对象能否构成集合。学生能够理解空集的意义,熟记N、N+、Z、Q、R等常用数集的符号,能够用列举法、描述法、区间表示集合,并会根据集合特征选择恰当的表示方法。通过上述学习,学生的数学抽象素养得…
- 学生能够理解命题的概念并判断命题真假,能够用符号∀与∃表示两类量词命题,掌握举反例否定全称命题、举例说明肯定存在命题的判定方法。学生能够写出命题的否定,掌握两类量词命题否定的规律,并能够判断所得命题的真假,养成步步有据的逻辑推理习惯。在证明与说理的过程中,学生的逻辑推理素养不断得到强化,能够用三段论式的方式条理清晰地表达推理过程。 (三)数学建模目标 学生能…
- 通过数学建模目标的达成,学生初步形成从实际问题中提取数学结构、建立数学模型、用数学语言表达结论的意识与能力。在建模过程中,学生运用数学建模思想把生活情境转化为集合模型,体会数学模型对解决实际问题的指导意义。 (四)直观想象与数学运算目标 学生能够借助维恩图表示集合之间的关系与运算结果,能够用数轴表示区间并借助数轴判断集合的包含关系、求解交集、并集与补集,能够…
- 学生能够熟练进行集合的交、并、补运算,掌握交、并、补运算的基本性质,能够计算有限集合的元素个数,理解card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B)的计数原理并用于解决实际问题,能够求解含参数的集合关系问题,例如根据包含关系或运算结果确定参数的取值范围,在运算中体会分类讨论思想的运用,发展数学运算素养。通过反复进行集合运算与参数求解,学…
- 学生能够用集合与逻辑的语言描述数据分析的结论,能够判断数据分类是否满足确定性、互异性,能够区分基于事实的判断与基于观点的表述,体会理性思维在数据分析中的作用。通过本章数据分析目标的达成,学生初步形成用集合这一分类工具整理数据、用数学语言表达数据结论的意识和能力,为后续学习统计与概率中的样本空间、随机事件等内容奠定基础。
教学重点
- 用列举法、描述法、区间表示集合,理解元素与集合、集合与集合的关系。
- 掌握交集、并集、补集的运算性质,会用维恩图与数轴辅助求解。
- 掌握量词命题的真假判定、命题的否定规律及充分必要条件判断。
教学难点
- 正确辨析空集与含0集合、子集与真子集等易混概念。
- 规范书写全称量词命题与存在量词命题的否定形式。
- 借助集合关系与参数讨论解决含参数的逻辑条件问题。
课时安排(14 课时)
- 第一课时 集合的概念与元素的性质
- 第二课时 集合的表示方法与区间
- 第三课时 子集与真子集
- 第四课时 集合的相等与维恩图
- 第五课时 “交集”为例说明学历案的设计
- 第六课时 并集
- 第七课时 全集与补集
- 第八课时 集合运算的综合应用
- 第九课时 命题与量词
- 第十课时 全称量词命题与存在量词命题的真假判定
- 第十一课时 学习两类量词命题的否定
- 第十二课时 充分条件与必要条件
- 第十三课时 充要条件
- 第十四课时 进行单元复习与整合
教学过程(节选)
本课时以教材导语的扑克牌魔术情境导入,让学生从六张扑克牌中选出一张,初步感受“对象可以汇集在一起”的现象,进而引出集合的概念:把一些能够确定的、不同的对象汇集在一起,就说由这些对象组成一个集合,组成集合的每个对象都是这个集合的元素。通过图书分类、整数分类等实例,学生认识到分类是集合概念的源头。教学重点是集合元素的三个性质,即确定性、互异性、无序性。确定性是指集合的元素必须是确定的,任何对象是否属于这个集合应当明确可判,教材通过“高个子同学能否组成集合”的辨析,让学生理解不满足确定性的对象不能组成集合;互异性是指集合中的任意两个元素必须是不同的对象,教材以英语单词success中的字母为例,说明相同的对象只能算作一个元素;无序性是指集合中的元素可以任意排列。
随后学习元素与集合的关系,掌握符号∈与∉的用法,例如0∈N、0.5∉N。本课时还学习空集的概念,理解空集是不含任何元素的集合,并认识自然数集N、正整数集N+、整数集Z、有理数集Q、实数集R等常用数集及其符号表示。素养落点以数学抽象为主,学生在概念抽象过程中体会数学抽象的层次性。
本课时学习集合的表示方法,重点掌握列举法、特征性质描述法和区间表示。列举法是把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内,例如{0,1}、{1,2,3,4,6,8,12,24},元素较多且有规律时可用省略号表示。学生需要理解只含一个元素的集合{a}与元素a的区别。描述法是用集合中元素的特征性质来表示集合,形如{x|p(x)},其中竖线左边是元素的形式,右边是元素必须满足的性质,例如{x|x>3}、{x|x=3n,n∈Z},还可以写成{x∈I|p(x)}的形式表示集合I中满足性质的元素。学生需要能够根据集合的特点选择恰当的表示方法,有限集通常用列举法,无限集通常用描述法。
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