鴿巢問題三教學(xué)設(shè)計(jì)
興趣是學(xué)習(xí)最好的老師,根據(jù)學(xué)生的興趣,做好課堂的教學(xué)方案。接下來小編搜集了鴿巢問題三教學(xué)設(shè)計(jì),僅供大家參考。
鴿巢問題三教學(xué)設(shè)計(jì)一
設(shè)計(jì)理念
《鴿巢問題》既鴿巢原理又稱抽屜原理,它是組合數(shù)學(xué)的一個(gè)基本原理,最先是由德國(guó)數(shù)學(xué)家狄利克雷明確提出來的,因此,也稱為狄利克雷原理。
首先,用具體的操作,將抽象變?yōu)橹庇^!翱傆幸粋(gè)筒至少放進(jìn)2支筆”這句話對(duì)于學(xué)生而言,不僅說起來生澀拗口,而且抽象難以理解。怎樣讓學(xué)生理解這句話呢?我覺得要讓學(xué)生充分的操作,一在具體操作中理解“總有”和“至少”;二在操作中理解“平均分”是保證“至少”的最好方法。通過操作,最直觀地呈現(xiàn)“總有一個(gè)筒至少放進(jìn)2支筆”這種現(xiàn)象,讓學(xué)生理解這句話。
其次,充分發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性,讓學(xué)生在證明結(jié)論的過程中探究方法,總結(jié)規(guī)律。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主動(dòng)者,特別是這種原理的初步認(rèn)識(shí),不應(yīng)該是教師牽著學(xué)生去認(rèn)識(shí),而是創(chuàng)造條件,讓學(xué)生自己去探索,發(fā)現(xiàn)。所以我認(rèn)為應(yīng)該提出問題,讓學(xué)生在具體的操作中來證明他們的結(jié)論是否正確,讓學(xué)生初步經(jīng)歷“數(shù)學(xué)證明”的過程,逐步提高學(xué)生的邏輯思維能力。
再者,適當(dāng)把握教學(xué)要求。我們的教學(xué)不同奧數(shù),因此在教學(xué)中不需要求學(xué)生說理的嚴(yán)密性,也不需要學(xué)生確定過于抽象的“鴿巢”和“物體”。
教材分析
《鴿巢問題》這是一類與“存在性”有關(guān)的問題,如任意13名學(xué)生,一定存在兩名學(xué)生,他們?cè)谕粋(gè)月過生日。在這類問題中,只需要確定某個(gè)物體(或某個(gè)人)的存在就可以了,并不需要指出是哪個(gè)物體(或哪個(gè)人),也不需要說明通過什么方式把這個(gè)存在的物體(或人)找出來。這類問題依據(jù)的理論,我們稱之為“鴿巢問題”。
通過第一個(gè)例題教學(xué),介紹了較簡(jiǎn)單的“鴿巢問題”:只要物體數(shù)比鴿巢數(shù)多,總有一個(gè)鴿巢至少放進(jìn)2個(gè)物體。它意圖讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)這樣的一種存在現(xiàn)象:不管怎樣放,總有一個(gè)筒至少放進(jìn)2支筆。呈現(xiàn)兩種思維方法:一是枚舉法,羅列了擺放的所有情況。二是假設(shè)法,用平均分的方法直接考慮“至少”的情況。通過前一個(gè)例題的兩個(gè)層次的探究,讓學(xué)生理解“平均分”的方法能保證“至少”的情況,能用這種方法在簡(jiǎn)單的具體問題中解釋證明。
第二個(gè)例題是在例1的基礎(chǔ)上說明:只要物體數(shù)比鴿巢數(shù)多,總有一個(gè)鴿巢里至少放進(jìn)(商+1)個(gè)物體。因此我認(rèn)為例2的目的是使學(xué)生進(jìn)一步理解“盡量平均分”,并能用有余數(shù)的除法算式表示思維的過程。
學(xué)情分析
可能有一部分學(xué)生已經(jīng)了解了鴿巢問題,他們?cè)诰唧w分得過程中,都在運(yùn)用平均分的方法,也能就一個(gè)具體的問題得出結(jié)論。但是這些學(xué)生中大多數(shù)只“知其然,不知其所以然”,為什么平均分能保證“至少”的情況,他們并不理解。還有部分學(xué)生完全沒有接觸,所以他們可能會(huì)認(rèn)為至少的情況就應(yīng)該是“1”。
教學(xué)目標(biāo)
1、通過猜測(cè)、驗(yàn)證、觀察、分析等數(shù)學(xué)活動(dòng),經(jīng)歷“鴿巢問題”的探究過程,初步了解“鴿巢問題”,會(huì)用“鴿巢原理”解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。滲透“建!彼枷。
2、經(jīng)歷從具體到抽象的探究過程,提高學(xué)生有根據(jù)、有條理地進(jìn)行思考和推理的能力。
3、通過“鴿巢原理”的靈活應(yīng)用,提高學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的能力和興趣,感受到數(shù)學(xué)文化及數(shù)學(xué)的魅力。
教學(xué)重點(diǎn)
經(jīng)歷“鴿巢問題”的探究過程,初步了解“鴿巢原理”。
教學(xué)難點(diǎn)
理解“鴿巢問題”,并對(duì)一些簡(jiǎn)單實(shí)際問題加以“模型化”。
教學(xué)過程
一、游戲激趣,初步體驗(yàn)。
游戲規(guī)則是:請(qǐng)這四位同學(xué)從數(shù)字1.2.3中任選一個(gè)自己喜歡的數(shù)字寫在手心上,寫好后,握緊拳頭不要松開,讓老師猜。
[設(shè)計(jì)意圖:聯(lián)系學(xué)生的.生活實(shí)際,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生積極投入到后面問題的研究中。]
二、操作探究,發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
1、具體操作,感知規(guī)律
教學(xué)例1: 4支筆,三個(gè)筒,可以怎么放?請(qǐng)同學(xué)們運(yùn)用實(shí)物放一放,看有幾種擺放方法?
。1)學(xué)生匯報(bào)結(jié)果
(4 ,0 , 0 ) (3 ,1 ,0) (2 ,2 ,0) (2 , 1 , 1 )
。2)師生交流擺放的結(jié)果
。3)小結(jié):不管怎么放,總有一個(gè)筒里至少放進(jìn)了2支筆。
(學(xué)情預(yù)設(shè):學(xué)生可能不會(huì)說,“不管怎么放,總有一個(gè)筒里至少放進(jìn)了2支筆。”)
[設(shè)計(jì)意圖:鴿巢問題對(duì)于學(xué)生來說,比較抽象,特別是“不管怎么放,總有一個(gè)筒里至少放進(jìn)了2支筆。”這句話的理解。所以通過具體的操作,枚舉所有的情況后,引導(dǎo)學(xué)生直接關(guān)注到每種分法中數(shù)量最多的筒,理解“總有一個(gè)筒里至少放進(jìn)了2支筆”。讓學(xué)生初步經(jīng)歷“數(shù)學(xué)證明”的過程,訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力。]
質(zhì)疑:我們能不能找到一種更為直接的方法,只擺一次,也能得到這個(gè)結(jié)論的方法呢?
2、假設(shè)法,用“平均分”來演繹“鴿巢問題”。
1思考,同桌討論:要怎么放,只放一次,就能得出這樣的結(jié)論?
學(xué)生思考——同桌交流——匯報(bào)
2匯報(bào)想法
預(yù)設(shè)生1:我們發(fā)現(xiàn)如果每個(gè)筒里放1支筆,最多放4支,剩下的1支不管放進(jìn)哪一個(gè)筒里,總有一個(gè)筒里至少有2支筆。
3學(xué)生操作演示分法,明確這種分法其實(shí)就是“平均分”。
[設(shè)計(jì)意圖:鼓勵(lì)學(xué)生積極的自主探索,尋找不同的證明方法,在枚舉法的基礎(chǔ)上,學(xué)生意識(shí)到了要考慮最少的情況,從而引出假設(shè)法滲透平均分的思想。]
三、探究歸納,形成規(guī)律
1、課件出示第二個(gè)例題:5只鴿子飛回2個(gè)鴿巢呢?至少有幾只鴿子飛進(jìn)同一個(gè)鴿巢里?應(yīng)該怎樣列式“平均分”。
[設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生用平均分思想,并能用有余數(shù)的除法算式表示思維的過程。]
根據(jù)學(xué)生回答板書:5÷2=2……1
(學(xué)情預(yù)設(shè):會(huì)有一些學(xué)生回答,至少數(shù)=商+余數(shù) 至少數(shù)=商+1)
根據(jù)學(xué)生回答,師邊板書:至少數(shù)=商+余數(shù)?
至少數(shù)=商+1 ?
2、師依次創(chuàng)設(shè)疑問:7只鴿子飛回5個(gè)鴿巢呢?8只鴿子飛回5個(gè)鴿巢呢?9只鴿子飛回5個(gè)鴿巢呢?(根據(jù)回答,依次板書)
……
7÷5=1……2
8÷5=1……3
9÷5=1……4
觀察板書,同學(xué)們有什么發(fā)現(xiàn)嗎?
得出“物體的數(shù)量大于鴿巢的數(shù)量,總有一個(gè)鴿巢里至少放進(jìn)(商+1)個(gè)物體”的結(jié)論。
板書:至少數(shù)=商+1
[設(shè)計(jì)意圖:對(duì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)是循序漸進(jìn)的。在初次發(fā)現(xiàn)規(guī)律的基礎(chǔ)上,從“至少2支”得到“至少商+余數(shù)”個(gè),再到得到“商+1”的結(jié)論。]
師過渡語(yǔ):同學(xué)們的這一發(fā)現(xiàn),稱為“鴿巢問題”,最先是由19世紀(jì)的德國(guó)數(shù)學(xué)家狄利克雷提出來的,所以又稱“狄里克雷原理”,也稱為“鴿巢原理”。這一原理在解決實(shí)際問題中有著廣泛的應(yīng)用!傍澇苍怼钡膽(yīng)用是千變?nèi)f化的,用它可以解決許多有趣的問題,并且常常能得到一些令人驚異的結(jié)果。下面我們應(yīng)用這一原理解決問題。
四、運(yùn)用規(guī)律解決生活中的問題
課件出示習(xí)題.:
1、三個(gè)小朋友同行,其中必有幾個(gè)小朋友性別相同。
2、五年一班共有學(xué)生53人,他們的年齡都相同,請(qǐng)你證明至少有兩個(gè)小朋友出生在同一周。
3、從電影院中任意找來13個(gè)觀眾,至少有兩個(gè)人屬相相同。
[設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生體會(huì)平常事中也有數(shù)學(xué)原理,有探究的成就感,激發(fā)對(duì)數(shù)學(xué)的熱情。]
五、課堂總結(jié)
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了什么有趣的規(guī)律?請(qǐng)學(xué)生暢談,師總結(jié)。
鴿巢問題三教學(xué)設(shè)計(jì)二
教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)與技能:使學(xué)生初步了解“鴿巢原理”,會(huì)運(yùn)用“鴿巢原理”解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。
2、過程與方法:通過操作、觀察、比較、推理等數(shù)學(xué)活動(dòng),使學(xué)生經(jīng)歷“鴿巢原理”的形成過程,體會(huì)和掌握邏輯推理和模型思想。
3、情感態(tài)度:通過學(xué)習(xí)活動(dòng),感受數(shù)學(xué)的魅力,體會(huì)數(shù)學(xué)的價(jià)值,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和能力。
教學(xué)重點(diǎn):
理解鴿巢原理,掌握先“平均分”,再調(diào)整的方法。
教學(xué)難點(diǎn):
理解“總有”“至少”的意義,理解“至少數(shù)=商數(shù)+1”。
教學(xué)過程:
一、談話引入:
1、談話:你們知道“料事如神”這個(gè)詞是什么意思嗎?今天老師也能做到“料事如神”,你們信不信?現(xiàn)在老師任意點(diǎn)13位同學(xué),我就可以肯定,至少有2個(gè)同學(xué)的生日在同一個(gè)月。你們信嗎?
2、驗(yàn)證:學(xué)生報(bào)出生月份。
根據(jù)所報(bào)的月份,統(tǒng)計(jì)13人中生日在同一個(gè)月的學(xué)生人數(shù)。
適時(shí)引導(dǎo):“至少2個(gè)同學(xué)”是什么意思?(也就是2人或2人以上,反過來,生日在同一個(gè)月的可能有2人,可能3人、4人、5人……,也可以用一句話概括就是“至少有2人”)
3、設(shè)疑:你們想知道這是為什么嗎?通過今天的學(xué)習(xí),你就能解釋這個(gè)現(xiàn)象了。下面我們就來研究這類問題,我們先從簡(jiǎn)單的情況入手研究。
二、自主探究,初步感知
。ㄒ唬┏醪礁兄
1、出示題目:有3支鉛筆,2個(gè)筆筒(把實(shí)物擺放在講桌上),把3支鉛筆放進(jìn)2個(gè)筆筒,怎么放?有幾種不同的放法?誰愿意上來試一試。
2、學(xué)生上臺(tái)實(shí)物演示。
可能有兩種情況:一個(gè)放3支,另一個(gè)不放;一個(gè)放2支,另一個(gè)放1支。
教師根據(jù)學(xué)生回答在黑板上畫圖和數(shù)的分解兩種方法表示兩種結(jié)果。(3,0)、(2、1)
3、提出問題:“不管怎么放,總有一個(gè)筆筒里至少有2支鉛筆”,這句話說得對(duì)嗎?
學(xué)生嘗試回答,師引導(dǎo):這句話里“總有一個(gè)筆筒”是什么意思?(一定有,不確定是哪個(gè)筆筒,最多的筆筒)。這句話里“至少有2支”是什么意思?(最少有2支,不少于2支,包括2支及2支以上)
4、得到結(jié)論:從剛才的實(shí)驗(yàn)中,我們可以看到3支鉛筆放進(jìn)2個(gè)筆筒,總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)2支筆。
(二)列舉法
過渡:如果現(xiàn)在有4支鉛筆放進(jìn)3個(gè)筆筒,還會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)論嗎?
1、小組合作:
。1)畫一畫:借助“畫圖”或“數(shù)的分解”的方法把各種情況都表示出來;
。2)找一找:每種擺法中最多的一個(gè)筆筒放了幾支,用筆標(biāo)出;
。3)我們發(fā)現(xiàn):總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)了( )支鉛筆。
2、學(xué)生匯報(bào),展臺(tái)展示。
交流后明確:
。1)四種情況:(4,0,0)、(3,1,0)、(2,1,1)、(2,2,0)
。2)每種擺法中最多的一個(gè)筆筒放進(jìn)了:4支、3支、2支。
。3)總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)了2支鉛筆。
3、小結(jié):剛才我們通過“畫圖”、“數(shù)的分解”兩種方法列舉出所有情況驗(yàn)證了結(jié)論,這種方法叫“列舉法”,我們能不能找到一種更為直接的方法,只擺一種情況,也能得到這個(gè)結(jié)論,找到“至少數(shù)”呢?
。ㄈ┘僭O(shè)法
1、學(xué)生嘗試回答。
2、學(xué)生操作演示,教師圖示。
3、語(yǔ)言描述:把4支鉛筆平均放在3個(gè)筆筒里,每個(gè)筆筒放1支,余下的1支,無論放在哪個(gè)筆筒,那個(gè)筆筒就有2支筆,所以說總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)了2支筆。(指名說,互相說)
4、引導(dǎo)發(fā)現(xiàn):
。1)這種分法的實(shí)質(zhì)就是先怎么分的?(平均分)
。2)為什么要一開始就平均分?(均勻地分,使每個(gè)筆筒的筆盡可能少一點(diǎn),方便找到“至少數(shù)”),余下的1支,怎么放?(放進(jìn)哪個(gè)筆筒都行)
。3)怎樣用算式表示這種方法?(4÷3=1支……1支 1+1=2支)算式中的兩個(gè)“1”是什么意思?
5、引伸拓展:
。1)5支筆放進(jìn)4個(gè)筆筒,總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)( )支筆。
。2)6支筆放進(jìn)5個(gè)筆筒,總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)( )支筆。
。3)7支筆放進(jìn)6個(gè)筆筒,總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)( )支筆。
。4)26支筆放進(jìn)25個(gè)筆筒,總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)( )支筆。
。5)100支筆放進(jìn)99個(gè)筆筒,總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)( )支筆。
學(xué)生列出算式,依據(jù)算式說理。
6、發(fā)現(xiàn)規(guī)律:剛才的這種方法就是“假設(shè)法”。我們?yōu)槭裁炊疾捎眉僭O(shè)的方法來分析,而不是畫圖或列舉法呢?“假設(shè)法”里面蘊(yùn)含了“平均分”,我們用有余數(shù)的除法算式把平均分的過程簡(jiǎn)明的表示出來了,現(xiàn)在會(huì)用簡(jiǎn)便方法求“至少數(shù)”嗎?
。ㄋ模┨嵘季S,構(gòu)建模型
1、出示題目:5支筆放進(jìn)3支筆筒,5÷3=1支……2支
2、小組討論,突破難點(diǎn):至少2只還是3只?
3、學(xué)生說理,邊擺邊說:先平均分每個(gè)筆筒放進(jìn)1支筆,余下2只再平均分放進(jìn)2個(gè)不同的筆筒里,所以至少2只。(指名說,互相說)
4、質(zhì)疑:為什么第二次平均分?(保證“至少”)
5、強(qiáng)化:如果把筆和筆筒的數(shù)量進(jìn)一步增加呢?
。1)7支筆放進(jìn)3個(gè)筆筒,至少幾支放進(jìn)同一個(gè)筆筒?
7÷3=2(支)…1(支) 2+1=3(支)
。2)14支筆放進(jìn)4個(gè)筆筒,至少幾支放進(jìn)同一個(gè)筆筒?
14÷4=3(支)…2(支) 3+1=4(支)
。3)23支筆放進(jìn)4個(gè)筆筒,至少幾支放進(jìn)同一個(gè)筆筒?
23÷4=5(支)…3(支) 5+1=6(支)
6、對(duì)比算式,發(fā)現(xiàn)規(guī)律:先平均分,再用所得的“商+1”
7、強(qiáng)調(diào):和余數(shù)有沒有關(guān)系?(與余數(shù)無關(guān),不管余多少,都要再平均分,所以就是加1.)
把8枝筆放進(jìn)4個(gè)盒子里會(huì)有什么結(jié)果?
8、引申拓展:剛才我們研究了筆放入筆筒的問題,那如果換成鴿子飛進(jìn)鴿籠你會(huì)解答嗎?把蘋果放入抽屜,把書放入書架,……,類似的問題我們都可以用這種方法解答。
三、鴿巢原理的由來
微視頻:同學(xué)們從數(shù)學(xué)的角度分析了這些事情,同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)特征,發(fā)現(xiàn)了這些規(guī)律。你們發(fā)現(xiàn)的這個(gè)規(guī)律和一位數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)的規(guī)律一模一樣,只不過他是在150多年前發(fā)現(xiàn)的,你們知道他是誰嗎?——德國(guó)數(shù)學(xué)家“狄里克雷”,人們?yōu)榱思o(jì)念他從這么平凡的事情中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,就把這個(gè)規(guī)律用他的名字命名,叫“狄里克雷原理”,由于人們對(duì)鴿子飛回鴿巢這個(gè)引起思考的故事記憶猶新,所以人們又把這個(gè)原理叫做“鴿巢原理”,它還有另外一個(gè)名字叫“抽屜原理”。
四、運(yùn)用“鴿巢原理”,解決問題
1、11只鴿子飛進(jìn)了4個(gè)鴿籠,總有一個(gè)鴿籠至少飛進(jìn)了3只鴿子。為什么?
2、把10個(gè)蘋果放進(jìn)4個(gè)抽屜中,不管怎么放,總有一個(gè)抽屜至少放幾個(gè)蘋果?
3、隨意找13位老師,他們中至少有2個(gè)人的屬相相同。為什么?
4、一副撲克牌,去掉了兩張王牌,還剩52張,請(qǐng)五位同學(xué)每人任意抽1張,同種花色的至少有2張,為什么?
五、教師小結(jié)
出示課件。所以我們要相信科學(xué),用科學(xué)的眼光去看待問題,用科學(xué)的方式去分析問題,用科學(xué)的方法去解決問題。在學(xué)習(xí)和生活中,如果我們留心觀察,再加上細(xì)心思考,就可能有偉大的發(fā)現(xiàn)。
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