充要条件
1 教材分析
充要条件是中学数学中最重要的数学概念之一，它主要讨论了命题的条件与结论之间的逻辑关系，目的是为今后的数学学习特别是数学推理的学习打下基础。
在旧教材中，这节内容安排在《解析几何》“圆锥曲线”讲授，而在新教材中，这节内容被安排在数学“简易逻辑”。
除了教学位置的前移之外，新教材中与充要条件相关联的知识体系也作了相应的扩充。
在“充要条件”这节内容前，还安排了“逻辑联结词”和“四种命题”这二节内容作为必要的知识铺垫，特别是“逻辑联结词”这部分内容是第一次进入中学数学教材，安排在充要条件之前讲授，既可以使学生丰富并深化对命题的理解，也便于老师讲透充要条件这一基本数学概念。
从学生学习的角度看，与旧教材相比，教学时间的前置，造成学生在学习充要条件这一概念时的知识储备不够丰富，逻辑思维能力的训练不够充分，这也为教师的教学带来一定的困难．因此，新教材在小结与复习中，把学生的学习要求规定为“初步掌握充要条件”（注意：新教学大纲的教学目标是“掌握充要条件的意义”），这是比较切合教学实际的．由此可见，教师在充要条件这一内容的新授教学时，不可拔高要求追求一步到位，而要在今后的教学中滚动式逐步深化，使之与学生的知识结构同步发展完善．
2 教学设计
根据新教学大纲的课时安排，充要条件这一内容共需2课时，本文给出的是第一课时的教学设计．由于这是充要条件的概念起始课，文字信息量较普通的数学课要大，因此，课前笔者用PowerPoint 软件自制了CAI 课件，以简化教师板书工作，增加课堂教学的信息容量，提高教学效益．同时，由于笔者任教的是重点中学，生源较好，因此，教学的要求较高．
2．1 复习旧知，引入新课
﹝ppt 1﹞1．命题：可以判断真假的语句，可写成：若p 则q ．
2．四种命题及相互关系：
3．如果命题“若p 则q ”为真，则记作（或）。
q p ⇒p q ⇐4．如果命题“若p 则q ”为假，则记作p q 。
﹝ppt 2﹞1．例1 判断下列命题的真假，并研究其逆命题的真假．
（1）若，则。
y x =2
2y x =（2）有两角相等的三角形是等腰三角形．
（3）的解集为R ，则。
012>++ax ax 40<<a （4）若，则。
22b a >b a >答：（1）p （2）q
q p ,⇒p q q p ⇒⇒,
（3） （4）q ，q p p
p q q ⇒,p
2．在原命题中研究前者对后者的制约程度： 真命题（1）、（2）中，p 足以导致q ，也就是说条件p 充分了．
假命题（3）、（4）中，p 不足以导致q ，也就是说条件p 不充分．
3．在逆命题中研究后者对前者的依赖程度：
真命题（2）（3）中，p 是q 成立所必须具备的前提．
假命题（l ）（4）中，p 不是q 成立所必须具备的前提．
建构主义的学习理论认为，学习不是一个被动的吸收过程，而是一个以已有的知识和经验为基础的主动的建构过程，因此，从具体问题出发来引出数学概念更符合学生的认知规律．例1在这里起到了承上启下的作用，既复习了前面所学知识，又找准了学生知识结构上的生长点，通过研究四个命题中前者对后者的制约程度，可以得出建立在学生原有知识水平上的“充分”这个感性化的词汇，通过研究后者对前者的依赖程度，可以得出“必须具备”这个感性化的词汇，这就使后面“充分条件”“必要条件”这两个数学概念的引入顺理成章，水到渠成．
2．2 阐述定义，理解内涵
﹝ppt 3﹞1．定义：
如果已知，则说p 是q 的充分条件．q p ⇒
如果已知，则说p 是q 的必要条件．p q ⇒
如果既有，又有，就记作，则说p 是q 的充要条件．q p ⇒p q ⇒q p ⇔ 2．从集合角度理解：
①，相当于，即或
q p ⇒Q P ⊆即：要使成立，只要就足够了——有它就行．
Q x ∈P x ∈②，相当于，即或
p q ⇒Q P ⊇即：为使成立，必须要使——缺它不行．
Q x ∈P x ∈等价于。
p q ⇒q p ⌝⇒⌝
③，相当于，即
q p ⇔Q P =
即：互为充要的两个条件刻划的是——同一事物．
有了前面例1作铺垫，从顾名思义的角度，学生可以很自然地接受并初步理解“充分条件”、“必要条件”、“充要条件”这三个概念．而从集合角度对这三个概念分别加以剖析，则可以使学生更准确深入地理解其中的内涵．在这里采用先对“充分条件”、“必要条件”分别定义的教学方案，可避免难点过分集中，使学生将注意力集中于对概念内涵的理解上．
[ppt 4]1．回到例1
（1）判断前者是后者的什么条件．
（2）判断后者是前者的什么条件．
答（1）①充分不必要②充要③必要不充分④既不充分也不必要
（2）①必要不充分②充要③充分不必要④既不充分也不必要
2．简化定义：如果已知，则说q 是q 的充分条件，q 是p 的必要条件．q p ⇒ 当学生的视线再回到例1时，他们的认识已螺旋式上升，到达了一个新的境界，这样，例1又可以起到巩固学生认识的作用．此时再给出课本上的简化定义，并指出在判断充要关系时必须先分清条件与结论，学生理解起来困难就小得多了．
2．3 练习巩固，深化认识
[ppt 5]1．例2 判断下列问题中，p 是q 成立的什么条件？
p q
（1） 12>x 1-<x
（2） 32<-x 0542>++-x x
（3） 或0≠xy 0≠x 0≠y
解 （1）（2）（3）p p p q q ⇒,q p ⇔q
q p ,⇒
2．判别步骤 （1）认清条件和结论．（2）考察和的真假．q p ⇒p q ⇒ 3．判别技巧
（1）可先简化命题．
（2）否定一个命题只要举出一个反例即可．
（3）可将命题转化为等价的逆否命题后再判断．
学生在解决例2的过程中，可以深化对充要条件概念的认识，进而概括出解决此类问题的一般解题策略．
2．4 结合生活，丰富感知
［ppt 6］例3 探讨下列生活中名言名句的充要关系．
（1）水滴石穿
（2）骄兵必败
（3）有志者事竟成
（4）头发长，见识短
（5）名师出高徒
（6）放下屠刀，立地成佛
（7）兔子尾巴长不了
（8）不到长城非好汉
（9）春回大地，万物复苏
（l）海内存知己
（l）蜡炬成灰泪始干
（12）玉不琢，不成器
充要条件既是一个数学概念也是一个逻辑概念，它与人们日常生活中的推理判断密切相关，设计例3让学生从数学的角度重新审视生活中的名言名句，体现了数学作为人类文化结晶的特点，也使这节数学课融合了浓厚的文化气息．教学中，我逐一展示名言名句，让学生探讨其中的充要关系，此时课堂学习的气氛达到了高潮，学生一改以往不肯轻易发言的习惯，踊跃发表自己的观点．当然，生活语言不可能象数学命题一样准确，因此学生不同观点的碰撞在所难免，作为教师，只要学生的推断能在某种前提或某个角度下合乎情理，就应该肯定，在这里答案应该是开放的，不同的观点应允许共存，关键是只要学生能“学会数学地思维”．
2．5 小结作业
［ppt7］小结：略
作业：1．练习l、2．
2．写出生活中有四种关系的名言名句各1句．
3．名句探微——名言名句充要关系之剖析．（500字左右）
受课堂教学时间所限，例3这个教学设计不可能也不必花过多的时间，启动学生的数学思维后，我还设计了作业2．3这两个开放性的文字数学作业，从而将课堂上刚刚展开的思维涟漪扩散到了课外．
3情况教学后记
本教学设计的例3和作业3，不同于通常的数学习题和数学问题，具有浓郁的文化气息，是点缀的花边还是点睛的妙笔，孤立地看，也许答案不一，但立足整个数学教学的全局，立足学生数学素质的培养，我觉得还是恰到好处，余味无穷．从收上来的学生作业中，我看到了学生一种前所未有的学习热情，学生写出的名言琳琅满目，丰富多彩，名句探微更是精彩纷呈．一些学生写道：“一些平时以为天经地义的名言名句，从数学的角度进行深入的剖析，却发现未必成立．”“这次作业，使我学会了质疑，学会了从正反两个方面来看待一句话一个问题”。
“这次作业使我认识到数学无处不在，学习数学可以养成严谨、求实的思维习惯．”
我想数学知识毕竟只是载体，让学生理解数学的价值，学会数学地思维应该是我们更根本的追求．
随着后续教学内容的逐步展开，新教材中充要条件这部分内容前置所带来的奠基效应得到了充分的展现，无论是数学推理的教学还是等价转化思想的传授，教师都可以从充要关系的角度出发进行讲解，这使得教师的教学显得更流畅自如，易于为学生所接受．总之，对充要条件这部分内容的处理是新教材的一个得意之笔，作为第一章的灵魂，新教材体系中的一块基石，教师必须要教好，用好．。