对新教材“集合”单元教学的思考

时间:2023-04-25 14:15:11 手机站 来源:网友投稿

高一第一学期数学教学首先要做好初、高中的衔接,而第一章、第一单元知识就是集合。集合部分概念抽象,符合繁杂,学生理解起来感到困难,使用符合语言、图形语言时感到不顺手,通过新、旧教材的教学,我认为在这个单元的教学过程中教师应特别注意以下三点内容。

高中数学集合单元教学指导一、元素分析法

元素是解决一切集合问题的核心,所以,抓住集合中的元素是什么是解决问题的基本途径,对元素的分析可通过4个方面进行。

1.充分利用集合的关系引导学生进行元素分析

集合的关系有三种:AB,AB,A=B,利用它们可以进行元素分析。

例1:求满足条件{x|x2+1=0}M{x|x2-1=0}的集合M。

分析:(1)求M即求p中的元素。(2)M满足两个关系式,每个集合中元素应先确定,即фM|-1,1|。(3)由фM和M中至少有一个元素,由M|-1,1|知M中的元素只能来源于|-1,1|,故可以确定出M中的元素。

2.利用教材中的基本图形进行元素分析

本单元基本图形有三种,可以利用它们进行元素分析。

例2:50名学生报名参加A、B两项课外学习小组,报名参加A组的人数是全体学生数的五分之三,报名参加B组的人数比报名参加A组的人数多3人,两组都没有报名的人数是同时报名参加两组人数的三分之一多1人,求同时报名参加A、B两组的人数和两组都没有报名的人数。

分析:利用韦恩图,设同时报名参加A、B两组的人数为x可得:

(30-x)+x+(33-x)+(1/3x+1)=50

3.充分利用分类讨论进行元素分析

分类讨论是按照一定的标准研究对象分成几个部分或几种情况,可以将一个复杂问题分解成为几个简单的问题,从而获得完整解答的目的。

例3:已知集合A={x|x2-2x-8=0},B={x|x2+ax+a2-12=0},求满足BA的a的值组成的集合。

分析:由BA,可以分为Bф和B≠ф,两种情况而B≠ф,B=|4|或B=|-2|或B=(-2,4)

4.充分利用基本结论进行元素分析

本单元基本结论有:AB<=>A∩B=A, AB<=>A∪B=BA∩(CuA)=ф,A∪(CuA)=U Cu(CuA)=A

(CuA)∪(CuB)=Cu(A∩B),(CuA)∩(CuB)=Cu(A∪B)

card(A∪B)=cardA+cardB=card(A∩B)

例4:已知U=R,A={x|-1≤x<4},B={x|2<x≤5}

求(CuA)∪(CuB)(CuA)∩(CuB)

分析:利用(CuA)∩(CuB)=Cu(A∩B),(CuA)∪(CuB)=Cu(A∩B),(CuA)∪(CuB)=Cu(A∩B),解决起来比较简单。

又如例3中将BA改为B∩A=B时,利用B∩A=B,所得BA,下面解法同上。

例5:某班有36名学生,其中有8名同学会德语,6名同学会法语,德语和法语都会的有3人,这个班共有多少名学生会外语?(其他语言不算)

分析:此题利用card(A∩B)=cardA+cardB-card(A∩B)可得到

另外,学生必须对常用集合的本质要熟悉:

(1)对于集合A={x|x2+x-1=0},A的元素是方程x2+x-1=0的根,A即为方程的解集。

(2)对于集合B={x|√x+1≤3-x},B中是元素是不等式x+1≤3-x的解,B即为不等式的解集。

(3)关于集合C={y|y=x2-2x+5,0≤x≤3},C中的元素是函数y=x2-2x+5,0≤x≤3的函数值,C即为函数的值域。

(4)对于集合D={x|y=√x2-3x+2},D中的元素是函数y=√x2-3x+2的自变量x的取值,D为函数的定义域。

(5)对于集合M=|(x,y)|x2+y2=9|,M中的元素可以看成关于x,y的方程的解,M为方程的解集;也可看成x2+y2=9的解为坐标的点,M为点的集合,是一个圆。

二、应注意三种数学语言的转换

在集合部分常常要对文字语言、符号语言和图像语言进行相互转换与翻译,这种互译有利于对知识的理解和记忆,还可以熟悉数学语言本身,并为合理、简洁、准备地用数学语言表达思维过程铺平道路,可提高我们的数学素质。

例6:课本13页练习4,要先讲符号语言转换为与它等价的Cu(A∪B)、Cu(A∩B),然后在转换成图形语言。

例7:课本42页2、5题,要将符号语言转化为文学语言。

例8:将例5改为求德语和法语都不会的同学,还可这样做先将文字语言转换成符号语言,设会德语的同学组成的集合为A,会法语的同学组成的集合为A,整个班级的同学组成的集合是U,则都会的同学组成的集合是A∩B,都不会的同学组成的集合为(CuA)∩(CuB),再将符号语言转换成图形语言,通过图形得到(CuA)∩(CuB)的元素是25,最后把符号语言转化为文字语言,即德语和法语都不会的同学有25人。

三、应注意数形结合处理集合问题的方法和技巧

集合与集合的关系,学生初次接触感到抽象以致解题时无处人手,如能以数形结合思想为指导,借助图形进行思考,不仅可以使各集合之间的关系直观明了,而且也便于将各元素的归属确定下来,使抽象的集合问题通过直观形象思维得以解决。为问题的解决创设有益的情景。

例9:集合M=|x|-2≤x<1|,N=|x|x≤a|若ф(M∩N),则实数a的取值范围。

分析:该题通过数轴示意,借助直观性探究既易于理解,又能提高解题速度。

总之,如果能在以上方面注意到,相信学生会较好地掌握集合知识。

参考文献:

[1]王国平.集合知识点及常见题型解析[J].中学生数理化(高一版),2013,(Z2).

[2]周波.谈谈集合中的常见问题[J].中学生数理化(高一版),2013,(Z2).

[3]谢治平.高一数学学习困难的成因及教学对策[J].科技资讯,2011,(20).

[4]薛淑萍.打造“集合钥匙”开启高中数学之门[J].科技信息,2011,(15).

[5]周宇美.要过集合关弄清“六个三”[J].第二课堂(高中),2010,(09).

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