《鸽巢问题》教案
教学内容:人教版小学数学六年级下册教材68——69页
教学目标:
知识与技能:通过操作、观察、比较、推理等活动,初步了解鸽巢原理,学会简单的鸽巢原理分析方法,运用鸽巢原理的知识解决简单的实际问题。
过程与方法:在鸽巢原理的探究过程中,使学生逐步理解和掌握鸽巢原理,经历将具体问题数学化的过程,培养学生的模型思想。
情感态度:通过对鸽巢原理的灵活运用,感受数学的魅力,体会数学的价值,提高学生解决问题的能力和兴趣。
教学重难点:
重点:经历鸽巢原理的探究过程,初步了解鸽巢原理。
难点:理解鸽巢原理,并可以对一些简单的问题模型化。
教学设计:
情景导入
开课,多媒体演示“三桃杀两士”的成语故事。
师:“同学们,你发现了悲剧必然会发生的原因吗?”
【设计意图】教师通过问题,引发学生考:“三位勇士争分两个桃子,不论怎样,必然会存在有两人合争一个桃子”,因而悲剧必然产生。这样的设计在聚焦学生注意力的情况下,给了学生一个“抽屉原理”的生活原型,教师的导入语“你知道吗,晏子的故事里蕴含了一个数学知识——鸽巢原理”,让学生觉得“鸽巢原理”就在自己身边,有效提高了学生的学习兴趣。
教授新课
呈现问题,引发探究
师:想要弄懂刚才的问题,我们就从最简单的问题出发。
出示问题:“把4支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有2支铅笔。”
师:同学们觉得这句话说得对吗?请你静静的思考一下。思考完毕之后,大家可以和自己的同桌交流一下,用画一画,写一写等方法把自己的想法表示出来。
自主探究,初步感知
学生讨论,教师巡视。
小组合作:
画一画:借助“画图”或者“数的分解”把各种情况都表示出来。
找一找:每种摆法最多的一个笔筒中放了几支铅笔,用笔标出来。
总结:我们发现:总有一个笔筒中至少放进了( )支铅笔。
学生汇报,展台展示
交流后明确:一共有4种情况(4,0,0)、(3,1,0)、(2,1,1)、(2,2,0)。每种摆法中最多的一个笔筒放进了:4支、3支、2支。因此总有一个笔筒中至少放进了2支铅笔。
(4)活动 说一说
师 :结合自己的摆放方式,说说为什么“把4支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有2支铅笔”。
师:“总是”是什么意思?
师:“至少”如何理解?
【设计意图】抽屉原理的教学价值不在于让学生记住具体结论,而在于让学生经历探索结论的过程,因此教师以问题“猜猜,把4支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有2支铅笔,这个结论究竟是对是错?”为切入口,引领学生步入“证明”的世界。教学时,教师要求学生在表达自己的观点时,先说结论,再结合摆法说明理由,引导学生初步经历相对完整的“证明”过程,积累了“说理”的经验,培养学生有根据、有条理地进行思考和推理的能力。紧扣“总是”与“至少”的理解推进教学,引导学生在反复“说理”的过程中,用自己的语言表述出“在所有方法中,必然有一种存在的放法,在这种放法中,放入最多物体的那个抽屉里物体个数的最小限度”这个数学结论,凸显了本课的教学关键。
(5)活动 找一找
师 :你认为“总有一个笔筒里至少有2支铅笔”这个结论,与图几联系最紧密?为什么呢?哪种分发能最快找到结论?
【设计意图】这个活动是全课的核心。在两个关联性很强的问题引领下,学生的思维越来越清晰:有了前面的数学活动基础,学生瞬间发现“总有一个笔筒里至少有2支铅笔”这个结论与(1,2,1)这种分法联系最紧密,究其原因学生们还会发现“(4,0,0)是运气最好的情况,其次是(1,3,0)(2,2,0),但是不具备普遍性,不能代表全部的情况,而(1,2,1)属于运气最差的情况,运气最差的情况下都能保证‘总有一个笔筒里至少有2支铅笔’,那么其余运气好的情况下,结果一定好过‘总有一个笔筒里至少有2支铅笔’这种情况,因此(1,2,1)这种分发得出的结论,可以代表所有情况,因此,我们只要采用平均分的方法,就能最快发现结论”。学生的话语足以表明,面对这样一个离散度很大的问题,他们寻求到了异于其他问题的思考方法和解决途径,能以比较极端的情况来思考,从最不利的角度入手,这样的问题设计,能让学生充分体会抽屉原理这一教学内容的独特思维特征。
师总结方法
我们分三步找到这个至少数:
①先把各种情况有序的排列记录出来。
②找到每种方法中放笔最多的笔筒。
③在这些笔筒中找到至少数。
同桌之间互相再说一遍。
自主探索,总结提升
(1)师:借助刚才的经验和方法,我们看一下这道问题。
出示问题:5支铅笔放进4个笔筒,总有一个笔筒至少放进( )支铅笔。
学生自主完成,教师指名上台演示。
得到结论:5支铅笔放进4个笔筒,总有一个笔筒至少放进2支铅笔。
教师总结
师:像这样把所有情况都列举出来的方法,我们能不能给他取一个名字?
生:列举法。
师:列举法的优点是比较直观,那么他能不能解决所有的问题呢?100支铅笔放进99个笔筒呢 试一下。
生:不可以,100太大了,列举出来非常麻烦。
师:那还有其他的方法吗?
探索假设法
(1)出示4的分解和5的分解。
师:先看第一个问题,哪一种放法让你一眼就看出来至少放了两支笔?
生:最后一种。
师;那5支铅笔的方法呢?
生:也是最后一种。
师:那请同学们观察一下,这两种放法和其他的有什么不一样呢?
生:放的比较平均。
师:放的比较平均,在数学里就叫做平均分,平均分有助于我们找到至少数。下面我们就以第一个问题为例,来看一下是怎么样平均分的。
演示平均分
师:谁愿意和大家来说一下?
生:我是这样想的,先假设每个笔筒中放1支,这样还有1支。这时无论放到哪个笔筒,那个笔筒中就是2支了。
师:大家能不能把刚才平均分的过程用算式表示出来?
生:用算式可以表示为4÷3=1(支)……1(支),1+1=2(支)。
师:算式里的两个“1”各是什么意思?
生:第一个“1”表示每个笔筒中都有1支铅笔,第二个“1”表示还剩1支铅笔。
巩固练习
出示习题,指名学生用假设法回答。
三.提升思维,构建模型
1. 出示课本例2.
引导类推:把7本书放进3个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放进了3本书,你有什么想法
学生在上一个例题的研究过程中,已经能用枚举和假设的方法解决问题,学生能够利用平均分的关系列出除法算式。
4.强化:如果把笔和笔筒的数量进一步增加呢
(1)10支笔放进7个笔筒,至少几支放进同笔筒
10÷7=1(支)……3(支) 1+1=2(支)
(2)14支笔放进4个笔筒,至少几支放进同一笔筒
14÷4=3(支)……2(支) 3+1=4(支)
(3)23支笔放进4个笔筒,至少几支放进同一个笔筒
23÷4=5(支)……3(支) 5+1=6(支)
对比算式,发现规律:先平均分,再用所得的“商+1”
师强调:和余数有没有关系
学生交流,明确:与余数无关,不管余多少,都再平均分,所以就是商加1。
四.全课总结
像这样的数学问题,我们叫做“鸽巢问题”或者“抽屉问题”,它们里面蕴含的数学原理,我们就叫做“鸽巢原理”或者“抽屉原理”。
运用模型,解决问题
课本做一做习题。