鸽巢问题教学设计_鸽巢问题的教学设计
鸽巢问题教学设计由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“鸽巢问题的教学设计”。
鸽巢问题
教材分析:
鸽巢问题又称抽屉原理,来源于一个基本的数学事实,它是组合数学中最简单也是最基本的原理之一,从这个原理出发,可以得出许多有趣的结果。通过例1的学习,使学生感知这类问题的基本结构,掌握两种思考方法—枚举和假设,形成对“抽屉原理”的初步认识。“鸽巢原理”是一类较为抽象和艰涩的数学问题。因此,教材选择了一些学生常见的、熟悉的事物作为学习的素材,本节课一抽扑克牌的魔术引入教学,借助实际操作,直观地向学生介绍了“鸽巢问题”。例1是例2的一个特例,是例
2、例3学习的基础,十分重要,因此要求学生在理解这一数学原理的基础上,对一些简单的实际问题“模型化”,会用“鸽巢问题”解决问题,促进逻辑推理能力的发展。本节课的重点在于模型思想的建立和具体应用上,以及用抽屉原理来解释相关现象。学情分析:
可能有一部分学生已经了解了鸽巢问题,他们在具体分得过程中,都在运用平均分的方法,也能就一个具体的问题得出结论。但是这些学生中大多数只“知其然,不知其所以然”,为什么平均分能保证“至少”的情况,他们并不理解。还有部分学生完全没有接触,所以他们可能会认为至少的情况就应该是“1”。“鸽巢问题”的理论本身并不复杂,对于学生来说是很容易的。但“鸽巢问题”的应用却是千变万化的,尤其是“鸽巢问题”的应用,学生对进行逆向思维的思考可能会感到困难,也缺乏思考的方向,很难找到切入点,因此本节课的难点在于学生建立“鸽巢原理”的模型并能依据“鸽巢原理”来解释相关现象。学习目标:
1.通过摆一摆、画一画、写一写的方法,经历“鸽巢原理”的探究过程,体会模型思想和推理思想。
2.会依据鸽巢原理解决相关的实际问题或解释相关现象。评价任务:
1.“把4支铅笔放进3个笔筒里,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有2支铅笔。”这一句话正确吗?用摆一摆、画一画、写一写等方法把自己的想法表示出来。
2.说一说扑克牌魔术的原理;并根据鸽巢原理,说出一句相似的话。学习过程:
一、导入
今天老师给大家带来一个魔术,一副牌取出大小王,还剩52张,5个人每人随意抽一张,至少有2张牌是同花色的,相信吗?像这样的现象隐藏着什么样的数学奥秘呢?这节课我们就一起来研究这个问题。
二、新授 1.呈现例1 把4支铅笔放进3个笔筒里,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有2支铅笔。小组合作学习:
(1)请同学们找这个问题里的关键词(2)你能解释这些词的意思吗?(3)“不管怎么放,总有一个笔筒里至少有2支铅笔。”这句话正确吗?静静地思考一下你准备如何去验证这句话是否正确。你能用自己喜欢的方法表示出来吗? 2.反馈交流(1)枚举法 预设:
①铅笔模拟
师:凭什么说“总有一个笔筒里至少有2支铅笔”? 生:介绍每一种摆法。
②用数表示:4 0 0 3 1 0 2 1 1 2 2 0 师:我们一起圈出每种分法中不少于2的数
(师:哪种情况最能说明“不管怎么放,总有一个笔筒至少有两支铅笔”?与其他摆法相比有什么特点?
生:这种放法每个笔筒都有。师:怎么分才能使每个笔筒都有? 生:先平均分,剩下1个无论怎么放,都会出现一个笔筒里有两支铅笔的情况。师:平均分有什么好处呢?平均分会使每个笔筒里的铅笔尽可能的少。师:能用算式表示平均分吗?)
师:除了像这样把所有的可能情况都列举出来,还有没有其他方法也可以证明这句话是正确的?(2)假设法
生:假设使每个笔筒先放一支,这样还有一支,这样无论放到哪个笔筒里,都会出现两支的情况。
师:你为什么要先在每个笔筒里放一支呢?为什么要去平均分呢?
生:平均分会使每个笔筒的笔尽可能少。如果这样都能符合要求,那么其他情况一定符合要求。3.构建模型(1)优化方法
师:刚刚我们通过不同的方法验证了这句话的正确性,现在老师把题目改一改,你们看还对不对,为什么?
5支铅笔放到4个笔筒里,总有一个笔筒至少放进2支铅笔。
6支铅笔放进5个笔筒里,总有一个笔筒至少放进()支铅笔。10支铅笔放进9个笔筒呢?100支铅笔放进99个笔筒呢?
(引导学生说理,学生逐渐熟悉假设思路熟练地表达。)
师:我们为什么都采用算式的方法来分析,而不是画图或举例呢?(2)建立模型
5只鸽子飞进了3个鸽笼,总有一个鸽笼至少飞进了2只
鸽子。为什么?
师:像这样的数学问题,我们叫做鸽巢问题,所蕴含的原理,称之为鸽巢原理。像铅笔放进笔筒问题和这个问题有什么相同之处?(点题)生:笔筒相当于鸽巢,铅笔相当于鸽子。
师:同学们,你们知道它为什么叫做鸽巢原理吗?介绍鸽巢原理的由来。
三、练习
1.现在你能用抽屉原理来解释为什么课前老师说:52张,5个人每人随意抽一张,至少有2张牌是同花色的吗?
师:同学们,推开鸽巢问题这扇窗你会发现,它在生活中都有极为广泛的应用,用它可以解决很多复杂的问题,比如:算命先生算命等(课件展示)
2.同学们,生活中这么多运用鸽巢原理来解决的问题,你能试着说一个吗?
四、课堂小结
同学们,这节课大家学的怎么样?把你感受最深的一点说给大家听听!在这节课上,我们用不同的方法解决了鸽巢问题。希望同学们在今后遇到这类问题,具体问题具体分析,不拘泥于某一种方法。