初中数学3 反证法教学设计

                               《反证法》教学设计

     反证法它是初中数学学习中一种特殊的证明方法，对于一些证明体它有着独特，简便，实用的方法。故反证法的学习非常重要。本节课主要目标是了解反证法的基本原理，掌握反证法的一般步骤，会用反证法证明数学中的一些简单命题。

一、首先从课程分析和学情分析着手。

    综合法和分析法，是直接证明中最基本的两种证明方法，是解决数学问题时常用的思维方式。

    反证法是间接证明的一种基本方法，但反证法的应用需要逆向思维，是学习和掌握中的一个难点，所以本节课的重点是使学生在动脑思考，动手证明的过程中体会这种证明方法的内涵，建立应用反证法的感觉。反证法的本质就是通过证明逆否命题的真来肯定原命题。

二、让学生自己去发现问题，解决问题。

    先巧用趣味故事引入，并以视频的形式呈现，激发了学生的学习兴趣，并从故事中体会反证法的内涵。学生共同探讨总结出反证法的含义：

    反证法是指“证明某个命题时，先假设它的结论的否定成立，然后从这个假设出发，根据命题的条件和已知的真命题，经过推理，得出与已知事实（条件、公理、定义、定理、法则、公式等）相矛盾的结果。这样，就证明了结论的否定不成立，从而间接地肯定了原命题的结论成立。”这种证明的方法，叫做反证法。

附：                   故事一

南方某风水先生到北方看风水，恰逢天降大雪。乃作一歪诗：“天公下雪不下雨，雪到地上变成雨；早知雪要变成雨，何不当初就下雨。”他的歪诗又恰被一牧童听到，亦作一打油诗讽刺风水先生：“先生吃饭不吃屎，饭到肚里变成屎；早知饭要变成屎，何不当初就吃屎。”

实际上，小牧童正是巧妙运用了反证法，驳斥了风水先生否定事物普遍运动的规律，只强调结果，不要变化过程的形而上学的错误观点：假设风水先生说的是真理，只强调变化最后的结果，不要变化过程也可，那么，根据他的逻辑，即可得出先生当初就应吃屎的茺唐结论。风水先生当然不会承认这个事实了。那么，显然，他说的就是谬论了。

这就是反证法的威力，一个原本非常复杂难证的哲学问题被牧童运用了“以其人之道，还其人之身”的反证法迎刃而解了。

如果说这则故事还尚不能让我们明白反证法的思路的话，不妨再看看故事二。

故事二

相传在古代有一个贤臣被奸臣坑害，判了死罪，皇上念他过去对国有功，采用了一个由命运来最后裁定的办法，用两张纸片，一张上写活字，一张上写死字，处决前由它来抽，抽到活字可赦免，而奸臣阴险歹毒，命人用两张纸片上都写上死字，凑巧这个诡计被贤臣的朋友知道了，悲痛地告诉了他，并表示要和他一起揭露奸臣的阴谋，这个贤臣想了想，高兴地说：“我有救了！”他叫这个朋友不要声张，处决前抽纸片时，只见他抽出一张纸片谁也不让看就吞了下去，监斩官只好看剩下的纸片是什么字了。剩下的字无疑是个“死”字，于是这个贤臣就被赦免了。

贤臣为什么能死里逃生？贤臣运用了反证法。“死”字的反面是“生”字。

三、从生活实际问题出发：

    问题1、13个人中至少有两个人的生日在同一个月。这一结论是否正确？

    问题2、A、B、C三个人，A说B撒谎，B说C撒谎，C说A、B都撒谎。则C必定是在撒谎，　为什么？（分析:假设C没有撒谎, 则C话为真.那么A话为假且B话为假，由A话为假, 知B话为真. 这与B话为假矛盾.那么假设C没有撒谎不成立;则C必定是在撒谎.）

    让学生感受到了反证法处处可在，也从这些具体的例子中更加熟悉反证法的步骤。

    接着给出问题：通过以上几个练习，大家已经初步体会到反证法的作用，你能不能总结一下应用反证法的步骤？

    经过小组讨论学生不难总结其步骤，教师对其不完整的地方给以补充。

四、反证法的基本步骤：

  （1）、反设——假设命题的结论不成立，即假定原命题的反面为真。

  （2）、归谬——从反设和已知条件出发，经过一系列正确的逻辑推理，得出矛盾结果。

  （3）、存真——由矛盾结果，断定反设不真，从而肯定原结论成立.让学生在体验，探究中学到了知识，体现了学生的主体地位。

五、在此基础上又开始应用反证法证明数学问题：

   例：求证：在一个三角形中，至少有一个内角小于或等于60°。

   已知：△ABC ,  求证：△ABC中至少有一个内角小于或等于60°

   证明： 假设△ABC中没有一个内角小于或等于60°

则∠A>60°,∠B>60°,∠C>60°∴∠A+∠B+∠C>60°+60°+60°=180°

即∠A+∠B+∠C>180°，这与三角形的内角和为180度矛盾．假设不成立．

∴△ABC中至少有一个内角小于或等于60°

   思考：应用反证法的情形：

        ⑴直接证明困难;

        ⑵需分成很多类进行讨论．

        ⑶结论为“至少”、“至多”、“有无穷多个”-类命题； 

        ⑷结论为 “唯一”类命题；

   反证法的思维方法：正难则反反设是反证法的基础，为了正确地作出反设，掌握一些常用的互为否定的表述形式是有必要的.

例如：

六、练习题1、一个三角形中不能有两个角是直角。

    练习题2、两直线平行，同位角相等。

    通过两个练习题，使学生在运用数学方法解决问题的过程中巩固方法。

七、我对设计的反思和分析：

(1).教学通过丰富的实例展开，这一方面可以使学生体会反证法思想与现实世界的联系，另一方面，活生生的例子也会增强学生学习反证法的兴趣，产生学习数学的积极情感，使他们感受到反证法思想离自己很近，反证法很有用。      

(2).在宽松愉快的环境中学生完成了学习任务，学生的主体地位得到了体现，主动性得到了充分发挥，学生的学习热情空前高涨，就连平时不爱说话的学生也敢于站起来回答问题了。所有的学生都动起来了，每个人都学有所得。诱思探究教学对大面积提高教学质量的巨大作用，更加坚信学生的潜力无穷，要给予学生充分的信任，相信他们解决问题的能力。

(3).在组织讨论时应给足够的时间给学生，不仅仅是为了讨论而讨论，学生应在讨论中体会问题的实质，并最终形成自己的认识，哪怕是很肤浅的认识。

(4).抓住重点，突破难点。反证法的重点是能写出结论的反面，同时也是难点。如“写出线段AB,CD互相平分的反面”，线段AB,CD互相平分具体指：“AB平分CD且CD平分AB”.他的反面应包括以下三种情况：（1）AB平分CD但CD不平分AB；（2）CD平分AB但AB不平分CD；（3）AB不平分CD且CD不平分AB.统称为“AB，CD不互相平分”，而学生往往只考虑第（3）种情况，即AB，CD互相不平分。 在用反证法证明的命题中 经常会出现文字命题。如证明命题“梯形的对角线不能互相平分”时切记一定要先用数学语言写出“已知”和“求证”即已知：梯形ABCD中，AC，BD是对角线；求证：AC，BD不能互相平分。然后再按一般步骤证明。

     反证法不仅能提高学生的演绎推理能力，而且在后继的学习中有着不可忽视的作用，虽然在初中教材中所占篇幅很少，但本人认为不应轻视，应让学生掌握其精髓，合理的去运用。