教学目标
- 通过辨析“所有”“任意”“存在”“至少有一个”等词,抽象出全称量词与存在量词,会用“∀”“∃”符号改写简单命题,发展数学抽象。
- 能运用“一问量词、二问范围、三问反例或特例”判断含量词命题的真假,发展逻辑推理能力。
- 能正确写出含量词命题的否定,理解“量词互换、结论否定”的规则,发展数学语言转换与严谨表达能力。
教学重难点
重点:全称量词与存在量词的意义及符号表示;含量词命题的真假判断与否定改写。
难点:全称量词命题的否定为什么要转化为存在量词命题;否定时避免只否定量词或只否定结论。
教学过程
环节一 情境导入(5分钟)
教师呈现三个语句:
① 所有正方形都是矩形。
② 有些实数的平方等于2。
③ 任意一个素数都是奇数。
提问:“去掉‘所有’‘有些’‘任意一个’,三句话的意思还完整吗?这些词分别规定了什么范围?”
学生圈画并回答:“所有”“任意一个”表示全部对象,“有些”表示至少找到一个对象。
教师引出课题,并追问:“如果要用数学符号简洁表示这两种范围,可以怎么办?”进入概念建构。
环节二 概念建构(10分钟)
学生将语句①③归为“全称”,语句②归为“存在”。教师板书:
全称量词:所有、任意、每一个、一切,符号“∀”。
存在量词:存在、至少有一个、有些,符号“∃”。
教师给出符号结构:∀x∈M,p(x);∃x∈M,p(x)。强调M是范围,p(x)是判断语句。
学生用符号改写:
① ∀x∈{正方形},x是矩形。
② ∃x∈R,x²=2。
③ ∀x∈{素数},x是奇数。
教师借③追问:“这句话是真还是假?怎样验证?”引出真假判断。
环节三 真假判断(12分钟)
给出“三问法”:一问量词类型,二问x的取值范围,三问全称能否举反例、存在能否举特例。
例题组:
(1) ∀x∈R,x²≥0。
(2) ∀x∈R,|x|>0。
(3) ∃x∈Z,x²=2。
(4) ∃x∈R,x²=x。
学生判断:(1)真,任取实数平方非负;(2)假,x=0时|x|=0,是反例;(3)假,整数平方不可能等于2;(4)真,取x=0,有x²=x。
教师追问:“判断全称命题为真,只举一个例子够不够?”学生明确:全称命题为真需要说明全部对象成立,为假只需一个反例;存在命题为真只需一个特例,为假需说明范围内无元素满足。
环节四 否定探究(13分钟)
教师出示生活句:“每个学生都交了作业。”让学生写否定句。部分学生写成“每个学生都没交作业”。教师引导比较:原句的否定只需“有的学生没交作业”。由此提炼:全称量词命题否定时,量词要变成存在,结论要否定。
再以存在命题为例:“存在一个整数,它的平方等于2。”否定为“任意整数,它的平方都不等于2”。
教师板书否定规则:全称与存在互换,结论改为否定。
给出符号式:
¬(∀x∈M,p(x))⇔ ∃x∈M,¬p(x)。
¬(∃x∈M,p(x))⇔ ∀x∈M,¬p(x)。
练一练:写出否定并判断真假。
(1) ∀x∈R,x²+2x+2>0。否定:∃x∈R,x²+2x+2≤0。
(2) ∃x∈Q,x²=3。否定:∀x∈Q,x²≠3。
学生口答并说明原命题与否定命题的真假。教师强调常见错误:否定时忘了换量词;或只换量词、不否定结论。
环节五 小结与作业(5分钟)
小结三句话:全称判断找反例,存在判断找特例,否定量词要互换、结论要否定。
作业布置:
必做3题:
- 判断真假:∀x∈R,x²>0;∃n∈N,n²=n;∀x∈{2,4,6},x能被2整除。
- 写出否定:∀x∈R,x+2>1;∃x∈R,x²<0。
- 用符号表示:所有实数的绝对值不小于0;存在一个自然数是偶数。
选做1题:在已学定理或生活语言中找全称量词命题、存在量词命题各一个,并写出它们的否定。
板书设计
中心标题:全称量词与存在量词
左侧:概念
全称量词:所有、任意、每一个 → ∀x∈M,p(x)
存在量词:存在、至少有一个、有些 → ∃x∈M,p(x)
中间:真假判断三问
一问量词;二问范围;三问反例或特例。
右侧:否定规则
量词互换,结论否定。
¬(∀x∈M,p(x))⇔ ∃x∈M,¬p(x)
¬(∃x∈M,p(x))⇔ ∀x∈M,¬p(x)
设计意图
从生活语句分类入手,让学生经历“自然语言—量词识别—符号表达”的抽象过程。用“三问法”把真假判断变成可操作的检查步骤,降低凭感觉判断的模糊性。用“每个都交作业”的否定制造认知冲突,帮助学生理解全称命题否定为存在命题的逻辑规则。分层作业以必做3题落实符号、判断、否定三项基础技能,选做1题促进数学语言在真实情境中的迁移。
