教学设计
课程基本信息
学科 数学 年级 四年级 学期 上册
单元 第八单元 数学广角——优化
课题 田忌赛马
教材信息 人教版义务教育教科书小学数学四年级上册
教学目标
通过听故事和玩游戏等活动,经历多种方式探究获胜对策的过程,体验策略的重要性,并学会灵活运用策略解决生活中的实际问题。 2、经历对比、推理等活动感悟运筹思想,初步体会运筹思想的应用价值。
教学重难点
教学重点:探寻最优的应对策略。 教学难点:感悟运用对策获胜的运筹思想。
教学过程
一、故事导入,初步感知 师:同学们,大家好!你听说过田忌赛马的故事吗?我们一起来看看吧! 播放视频 师:同学们,田忌有可能获胜吗? 生1:田忌三个等级的马都比不过齐王,要胜过齐王,恐怕很难吧! 生2:我听过这个故事,我知道田忌最后赢了齐王,但是记不清他的策略了。 师:这时候,孙膑找到了田忌,他会有反败为胜的方法吗?我们接着往下看。 播放视频 二、活动体验,寻找方法 师:同学们,看清楚了吗?田忌是怎样赢了齐王的?请把获胜的策略表示出来,可以参考下面的表格,也可以用其他的方式。开始吧! 师:时间到,我们来看看同学们的方法。 生1:我用表格列举出了每一场比赛的情况,虽然田忌每个等级的马都比不过齐王,但是调换等级后竟然赢了,这个方法可真巧妙。 生2:老师,我也有一种方法。我用了连线的方式,田忌先用下等马对齐王的上等马,输了一局;田忌再用上等马对齐王的中等马,赢了一局;田忌最后再用中等马对齐王的下等马,又赢一局。三局两胜,所以田忌取得了最后的胜利。 师:哇!同学们,你们太厉害了!你们知道吗?刚才大家一起探讨的问题叫做对策问题,这类问题需要我们全盘考虑,整体布局。 生1:老师老师,我还有点不太明白,是不是只要调换等级或者顺序,就一定能赢呢? 生2:老师,我也有个问题,田忌只有这一种方法可以赢齐王吗?没有别的方法了吗? 三、回顾过程,梳理对策 师:勇于质疑是一种非常好的学习方式,为你们点赞!下面我们一起来探究一下田忌一共有多少种应对策略,是不是只有一种策略可以获胜呢?大家可以利用下面的表格进行探究。 师:时间到,我们一起来看看大家的成果。 生1:我用表格列举了一下,第一种策略:先用田忌的上等马对齐王的上等马,然后再中等马对中等马,下等马对下等马,发现三局都输了,就在右下角画×。第二种策略:分别用田忌的下等马、中等马、上等马对齐王的上等马、中等马、下等马,发现赢了一局、输了两局,因此还是齐王获胜。用同样的道理,我找到了六种策略,只有一种策略田忌可以获胜,但我不知道是否所有的策略都找完了。 生2:我来为你补充,我和你一样都找到了六种策略,而且我能肯定我已经把所有的策略都找完了。你看,第一种策略:田忌分别用上、中、下等马。接下来第二种策略:把中和下交换,所以第一局出上等马的策略已经列举完了,共两种。同样的,第一局出中等马有两种策略,第一局出下等马也有两种策略,合起来一共就是6种。 生1:你的方法真好,像这样有顺序的列举能做到不重复、不遗漏。我还发现了一点,六种策略中田忌只有一种可以赢过齐王,说明选择马的顺序非常重要。但是有了最优的顺序,田忌还必须保证至少有两匹马能够赢过齐王。 师:哇,你们都说得太精彩了,看来有序思考真的特别重要。刚才,通过大家的讨论,我们不仅知道了田忌赛马的具体策略,还分析出了必胜策略中的关键因素:一个是田忌要用实力最弱的马对齐王实力最强的马,使齐王实力最强的马发挥最小的作用;二是田忌至少要有两匹马的实力大于齐王的马。 四、巩固应用,拓展延伸 师:好了,同学们,带着你们的思考,看能不能解决我们下面的问题。 师:两人玩扑克牌比大小的游戏,每人每次出一张牌,各出3次,赢两次者胜。黑方有可能获胜吗?开始吧! 师:时间到,我们来看看同学们是怎么做的。 生1:我用的是表格的方法。当红方出9的时候,我出最小的3,就让红方最大的牌发挥了最小的作用。然后红方出7的时候,我出8,赢一局,红方最后出5,我出6,又赢一局。所以赢两局输一局,黑方获胜。 生2:我用的连线的方法。我先把两队的牌按照从大到小的顺序排列,然后用黑方最小的3对红方最大的9,黑方剩下的两张牌都能保证比红方的大,所以赢两局输一局,黑方获胜。 师:同学们能够利用田忌赛马的策略灵活地解决生活中的实际问题,真的太棒了。那么关于策略问题,你们还有什么疑问吗? 生1:我们上面探讨的这些问题全部都是知道对方的安排后我们再去应对,如果这道题黑方先出,还能保证最终获胜吗? 生2:这点我也有点疑惑,老师你给我们分析一下吧。 师:你们问得真好,有时候提出一个问题比解决一个问题更重要,能够根据自己的思考,大胆地提出质疑,真了不起。回到刚才这道题,其他所有条件都不变,如果黑方先出牌,还能保证黑方获胜吗?为什么? 师:时间到,你们怎么思考的? 生1:我用表格列举的,按照顺序进行列举,黑方先出,红方一共有六种策略,其中五种情况都是红方获胜,只有一种情况黑方可以获胜。 生2:我用的是连线的方法,也是按顺序连线的哦!我先把黑方和红方的牌按照从大到小排列,先用红9对黑8,然后红7对黑6,红5对黑3,红方三局三胜。接下来还是红9对黑8,只需要将上一种方法中的第二局和第三局的牌交还,这时候红方三局两胜。这样下来,一共列举了6中方法。我发现如果黑方先出,获胜的的可能性太小了,只有一种情况。 师:把你们的方法放在一起,有没有进一步的发现? 生1:我发现不管是什么方法,黑方都只有一种情况可以获胜,也就是,如果红方先出,黑方能获胜的可能性太小了。而且这一种获胜的方法和让红方先出,黑方后出的必胜策略是一模一样的。 生2:对,如果黑方先出,红方也按照田忌赛马的策略来应对,那黑方就完全没有获胜的希望了。 师:是的,看来田忌赛马问题中,还有一个关键性的因素,就是田忌要后出。 五、总结提炼,理解升华 师:同学们,时间过得真快,我们本节课的学习也接近尾声了,回顾一下,你有哪些收获呢? 生1:老师,这节课我学会了用以小对大、扬长避短的策略解决问题。 生2:我发现数学知识原来都是为了解决生活问题而产生的,反过来又可以利用数学知识去解决生活中的问题。 师:看来同学们这节课真的收获特别大,我们今天所研究的对策问题,它只是众多对策问题重很小的一部分。大家通过听故事、玩游戏,懂得了双方对阵时,要做到知己知彼,全盘考虑,才能整体取胜。数学王国里还有很多有趣的奥秘,等着你们去探索,老师希望你们能用数学的眼光去观察世界,用数学的思维去思考世界,用数学的语言去表达世界。再见,同学们。
课后作业设计
课程基本信息
学科 数学 年级 四年级 学期 上册
单元 第八单元 数学广角——优化
课题 田忌赛马
教材信息 人教版义务教育教科书小学数学四年级上册
作业设计
一、基础达标 二、巩固提升 三、拓展训练