《练习十三》具体内容及教学建议
编写意图
(1)第1、2两题就相当于例1、例2的情况,只不过此处的“抽屉”是隐藏的,需要学生联想、寻找。这两题重在培养学生对知识的迁移和运用能力以及建立模型的能力。
(2)第3题是“抽屉问题”的一个特例,6÷2=3,没有余数。
(3)第4题是带有梯度的一道逆向应用题,是对例3的巩固和提升。第一问学生易想到,第二问需要在第一问的基础上深入:假设已经拿到一双同色的筷子,最少是4根,如2红、1蓝、1黄,接下去,最不利的情况是再拿1根红色的,接下去不管拿到什么颜色,都能保证有2双筷子了。此题可让学生感受严密细致的推理过程。
(4)第5、6两题,都是“抽屉原理”的具体应用。题目有一定的难度,意在进一步提升学生将实际问题与“抽屉原理”相联系的能力。第5题可这样思考:设有一个奇数抽屉,一个偶数抽屉,现在三个自然数放进两个抽屉里,一定有一个抽屉里至少有两个偶数或者两个奇数,那么它们的和就是偶数。
教学建议
(1)基础性习题让学生自主解决。
第1、2、3题相对较简单,可让学生自己分析解决。教师可要求学生用算式表示,并依据算式进行讲解分析。分析时,应突出与“抽屉原理”的联系——“抽屉”是什么?“物体”是什么?怎么思考?
(2)抽象思考与直观分析可结合运用。
如第4题第一问,可以用想“抽屉”的办法抽象分析,也可引导学生采用画一画的方法来直观分析。这样的方法,有利于第二个问题的解决。分析时,注意提醒学生需要考虑“最不利”的情况——第5根与前面那一双筷子的颜色相同,此时就需要取第6根才能保证2双相同颜色。
第5题也可采用直观罗列的方式。三个自然数,只有“奇奇奇、奇奇偶、奇偶偶、偶偶偶”四种情况,因为奇+奇=偶,偶+偶=偶,不管哪种情况,一定有两个数的和是偶数。
(3)让学生在尝试中自我发现。
如第6题,可让学生自己先涂一涂。学生涂色时,会发现共有8种不同的涂法(这是一个有序思考的排列问题),然后就会想到涂第九列时,一定就会出现重复,相当于9÷8的情况。涂两行,则相当于9÷4的情况。
《鸽巢问题》教学设计
学习内容:人教版小学数学六年级下册教材第68-71页《鸽巢问题》。
学习目标
1.经历“鸽巢原理”的探究过程,初步了解“鸽巢原理”,会用“鸽巢原理”解决简单的实际问题。
2.通过操作发展学生的类推能力,形成比较抽象的数学思维。
3.通过“鸽巢原理”的灵活应用感受数学的魅力。
学习重点:经历“鸽巢原理”的探究过程,初步了解“鸽巢原理”。
学习难点:理解“鸽巢原理”,并对一些简单实际问题加以“模型化”。
学习过程:
环节预设
教师活动
学生活动
设计意图
一、课前游戏引入。
师:同学们在我们上课之前,先做个小游戏:老师这里准备了4把椅子,请5个同学上来,谁愿来?(学生上来后)
师:听清要求,老师说开始以后,请你们5个都坐在椅子上,每个人必须都坐下,好吗?(好)。这时教师面向全体,背对那5个人。
师:开始。
师:都坐下了吗?
师:我没有看到他们坐的情况,但是我敢肯定地说:“不管怎么坐,总有一把椅子上至少坐两个同学”我说得对吗?
师:老师为什么能做出准确的判断呢?道理是什么?这其中蕴含着一个有趣的数学原理,这节课我们就一起来研究这个原理。下面我们开始上课,可以吗?
生:坐下了。
生:对!
从游戏中引入数学问题,寻找规律及共同点。
二、通过操作,探究新知
(一)教学例1
1.出示题目:有3支铅笔,2个盒子,把3支铅笔放进2个盒子里,怎么放?有几种不同的放法?
师:请同学们实际放放看,谁来展示一下你摆放的情况?(指名摆)根据学生摆的情况,师板书各种情况(3,0)(2,1)
师:5个人坐在4把椅子上,不管怎么坐,总有一把椅子上至少坐两个同学。3支笔放进2个盒子里呢?
师:是这样吗?谁还有这样的发现,再说一说。
师:那么,把4支铅笔放进3个盒子里,怎么放?有几种不同的放法?请同学们实际放放看。(师巡视,了解情况,个别指导)
师:谁来展示一下你摆放的情况?(指名摆)根据学生摆的情况,师板书各种情况。
(4,0,0)
(3,1,0)
(2,2,0)
(2,1,1),
师:还有不同的放法吗?
师:你能发现什么?
师:“总有”是什么意思?
生:一定有
师:“至少”有2支什么意思?
师:就是不能少于2支。(通过操作让学生充分体验感受)
师:把3支笔放进2个盒子里,和把4支笔放进3个盒子里,不管怎么放,总有一个盒子里至少有2支铅笔。这是我们通过实际操作现了这个结论。那么,我们能不能找到一种更为直接的方法,只摆一种情况,也能得到这个结论呢?
学生思考——组内交流——汇报
师:哪一组同学能把你们的想法汇报一下?
师:你能结合操作给大家演示一遍吗?(学生操作演示)
师:同学们自己说说看,同位之间边演示边说一说好吗?
师:这种分法,实际就是先怎么分的?
师:为什么要先平均分?(组织学生讨论)
师:同意吗?那么把5支笔放进4个盒子里呢?(可以结合操作,说一说)
师:哪位同学能把你的想法汇报一下,
师:把6支笔放进5个盒子里呢?还用摆吗?
师:把7支笔放进6个盒子里呢?
把8支笔放进7个盒子里呢?
把9支笔放进8个盒子里呢?……
你发现什么?
师:你的发现和他一样吗?(一样)你们太了不起了!同桌互相说一遍。
2.解决问题。
(1)课件出示:5只鸽子飞回3个鸽笼,至少有2只鸽子要飞进同一个鸽笼里,为什么?
(学生活动—独立思考自主探究)
(2)交流、说理活动。
师:谁能说说为什么?
师:许多同学没有再摆学具,证明这个结论是正确的,用的什么方法?
师:同意吗?(生:同意)老师把这位同学说的算式写下来,(板书:5÷4=1……1)
师:同位之间再说一说,对这种方法的理解。
师:现在谁能说说你对“总有一个鸽笼里至少飞进2只鸽子的理解”
师:同学们都有这个发现吗?
师:同学们非常了不起,善于运用观察、分析、思考、推理、证明的方法研究问题,得出结论。同学们的思维也在不知不觉中提升了许多,那么让我们再来看这样一组问题。
(二)教学例2
1.出示题目: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有几本书?
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有几本书?
把8本书放进3个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有几本书?
把10本书放进3个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有几本书?
(留给学生思考的空间,师巡视了解各种情况)
2.学生汇报。
板书:7本3个2本……余1本(总有一个抽屉里至有3本书)
7本3个2本……余1本(总有一个抽屉里至有4本书)
8本3个2本……余2本(总有一个抽屉里至有4本书)
10本3个3本……余1本(总有一个抽屉里至有5本书)
师: 3本、4本是怎么得到的?生答完成除法算式。
7÷3=2本……1本(商加1)
8÷3=2本……2本(商加1)
师:观察板书你能发现什么?
师:如果把10本书放进3个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有几本书?
师:到底是“商+1”还是“商+余数”呢?谁的结论对呢?在小组里进行研究、讨论。
师:现在大家都明白了吧?那么怎样才能够确定总有一个抽屉里至少有几个物体。
3.解决问题。70页第1题。(独立完成,交流反馈)
生:不管怎么放,总有一个盒子里至少有2支笔。
生:没有了。
生:不管怎么放,总有一个盒子里至少有2支铅笔。
生:不少于两只,可能是2支,也可能是多于2支?
组1生:我们发现如果每个盒子里放1支铅笔,最多放3支,剩下的1支不管放进哪一个盒子里,总有一个盒子里至少有2支铅笔。
生众:平均分
生1:要想发现存在着“总有一个盒子里一定至少有2支”,先平均分,余下1支,不管放在那个盒子里,一定会出现“总有一个盒子里一定至少有2支”。
生2:这样分,只分一次就能确定总有一个盒子至少有几支笔了?
生:(一边演示一边说)5支铅笔放在4个盒子里,不管怎么放,总有一个盒子里至少有2支铅笔。
生:6支铅笔放在5个盒子里,不管怎么放,总有一个盒子里至少有2支铅笔。
生1:笔的支数比盒子数多1,不管怎么放,总有一个盒子里至少有2支铅笔。
生1:如果一个鸽笼里飞进一只鸽子,最多飞进3只鸽子,还剩2只,要飞进其中的2个鸽笼里。不管怎么飞,至少有2只鸽子要飞进同一个鸽笼里。
生2:我们也是这样想的。
生3:把5只鸽子平均分到3个笼子里,每个笼子1只,剩下2只,放到任何2个笼子里,就能保证至少有2只鸽子飞进同一个笼里。
生4:可以用5÷3=1……2,余下的1只,飞到任何一个鸽笼里都能保证至少有2只鸽子飞进一个个笼里,所以,“至少有2只鸽子飞进同一个笼里”的结论是正确的。
生:用平均分的方法,就能说明存在“总有一个鸽笼至少有2只鸽子飞进一个笼里”。
生:我们发现这是必然存在的一个现象,不管鸽子怎样飞回鸽笼,一定会有一个鸽笼里至少有2只鸽子。
生众:发现了。
生1:把7本书放进3个抽屉里,如果每个抽屉里先放2本,还剩1本,这本书不管放到哪个抽屉里,总有一个抽屉里至少有3本书。
生1:“总有一个抽屉里的至少有3本”只要用“商+1”就可以得到。
生:“总有一个抽屉里的至少有3本”只要用8÷3=2本……2本,用“商+2”就可以了。
生:不同意!先把8本书平均分放到3个抽屉里,每个抽屉里先放2本,还剩2本,这2本书再平均分,不管分到哪两个抽屉里,总有一个抽屉里至少有3本书,不是4本书。
生1:我们组通过讨论并且实际分了分,结论是总有一个抽屉里至少有4本书。
生2:把10本书平均分放到3个抽屉里,每个抽屉里先放3本,余下的1本可以在一个抽屉里放1本,结论是“总有一个抽屉里至少有4本书”。
生3:用书的本数除以抽屉数,再用所得的商加1,就会发现“总有一个抽屉里至少有商加1本书”了。
反复的实验验证鸽巢原理,动手操作有利于学生对此类问题的理解。
三、应用原理解决实际问题
教学例3
出示题目:盒子里有同样大小的红球和篮球各4个,先要摸出的球一定有2个同色的,至少要摸出几个球?
(留给学生思考的空间,师巡视了解各种情况)
2.学生汇报。
师验证:球的颜色共有2种,如果只摸出2个球,会出现三种情况:2个红球、1个红球和1个蓝球、2个蓝球。因此如果摸出的2个球正好是一红一蓝时就不能满足条件了。还有其他的猜测吗?
师验证:把红、蓝两种颜色看成2个鸽巢,因为5÷2=2……1,所以摸出5个球时,至少有3个球时同色的,显然摸出5个不是最少的。
师总结:根据上面的题中只要分放的物体个数比鸽巢数多,就能保证一定有一个鸽巢至少有2个物体,可以推断出“要保证有一个鸽巢 有2个球,分放的球的个数至少比鸽巢数多1”。因为要从两种颜色的球种保证摸出2个同色的,至少要摸出3个球。
生1:只能摸出2个球就能保证是同色。
生2:摸出5个球,肯定有2个是同色的。
鸽巢问题的另一种出现形式,利用我们已学习的知识,举一反三对问题进行探究。
四、总结
1.这节课你有什么收获?
2.你对这节课学习的内容还有什么想法吗?请同学们课下交流一下。
感受本节课的学习收获。
《鸽巢问题(例1)》教学设计
教学内容:教科书第68页例1。
教学目标:
1.使学生理解“抽屉原理”(“鸽巢原理”)的基本形式,并能初步运用“抽屉原理”解决相关的实际问题或解释相关的现象。
2.通过操作、观察、比较、说理等数学活动,使学生经历抽屉原理的形成过程,体会和掌握逻辑推理思想和模型思想,提高学习数学的兴趣。
教学过程:
(一)呈现问题,引出探究
课件呈现: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:“总有”和“至少”这两个词是什么意思?
生:“总有”就是一定有,至少就是“最少,最起码”。(学生都有类似的理解。)
师:你觉得这句话说得对吗?请你静静思考一下。
师:大家可以用摆一摆、画一画、写一写等方法把自己的想法表示出来。
(二)自主探究,初步感知
1.学生探究。(略)
2.反馈交流。
(l)枚举法。
生1:我们是用铅笔模拟摆出来的,一共有四种情况。这四种情况中,不管哪一种,都有一个笔筒里至少有2支铅笔。
师:我们来看这些摆法,凭什么说“总有一个笔筒里至少有2支铅笔”?
生:第一种摆法有一个笔筒是4支,第二种摆法有一个笔筒是3支,第三种摆法有一个笔筒是2支,第四种摆法有两个笔筒都是2支,所以“总有一个笔筒里至少放进2支铅笔”。
师:比2支多也可以吗?
生:至少放进2支笔就是最少是2支,比2支多也是可以的,3支、4支都是符合要求的。
教师再次引导学生观察四种摆法,把符合要求的笔筒用彩色粉笔标出予以“检验”,理解总有一个笔筒里至少有2支铅笔,对学生的方法给予肯定。
生2:我们是用数表示的,比他的方法要简单。
师生一起圈出每种分法中不小于2的数,认可这种方法,对学生简洁的表示法予以表扬。
(2)假设法。
师:除了像这样把所有可能的情况都列举出来,还有没有别的方法也可以证明这句话是正确的?
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。所以我认为是对的。
教师板书图示,引导学会直观认识“这时无论放到哪个笔筒,那个笔筒中就有2支”的情况。
师:你为什么要先在每个笔筒中放1支呢?
生:因为总共只有4支,平均分,每个笔筒只能分到1支。
师:你为什么要一开始就要去平均分呢?(板书:平均分)
生:平均分,就可以使每个笔筒的笔尽可能少一点,也就有可能找到和题目意思不一样的情况。
师:我明白了。但是这样只能证明总有一个笔筒中肯定会有2支笔,怎么能证明至少有2支呢?
生:平均分已经使每个笔筒中的笔尽可能少了,如果这样都符合要求,那另外的情况肯定也是符合要求的了。
(3)确认结论。
师:到现在为止,我们可以得出什么结论?
生(齐):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。
(三)提升思维,构建模型
1.加深感悟。
师:刚才我们通过不同的方法验证了这句话是正确的。现在老师把题目改一改,你们看看还对不对,为什么?
师(口述):5支铅笔放进4个笔筒,总有一个笔筒至少放进2支铅笔。
(生答略。)
教师让学生继续思考:6支铅笔放进5个笔筒,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?
(教师引导学生说理,学生逐渐都采用假设的思路熟练地来表达。)
师:我们为什么都采用假设的方法来分析,而不是画图或举例子呢?
(引导学生对两种方法进行比较,体会枚举方法的优越性和局限性,感悟假设方法更具一般性的特点。)
2.建立模型。
师:通过刚才的分析,你有什么发现?
生:只要铅笔的数量比笔筒的数量多1,那么总有一个笔筒至少要放进2支笔。
师:对的。铅笔放进笔筒我们会解释了,那么下面这两句话你能得出什么结论呢?
课件呈现:8只鸽子飞回7个鸽巢;10个苹果放进9个抽屉里。
(学生回答略。)
师:以上这些问题有什么相同之处呢?
生:其实都是一样的,鸽巢、抽屉就相当于笔筒,鸽子、苹果就相当于铅笔。
师:像这样的数学问题,我们就叫做“鸽巢问题”或“抽屉问题”,它们里面蕴含的这种数学原理,我们就叫做“鸽巢原理”或“抽屉原理”。(揭题)
(四)运用模型,解决问题
1.基本练习。(略)
2.巩固练习。
让学生完成“做一做”第1题。
第1课时 抽屉原理
温习旧知
数一数,填一填。
32-12=( ) 42-22=( ) 52-32=( )
=4×( ) =4×( ) =4×( )
根据上面发现的规律,可知:1002-982=4×( )=( )。
通过研究数与形之间的对应关系,运用数形结合思想,可以巧妙地解决很多看起来较复杂的问题。
预习新课
填一填。
(1)把5本书放到4个书架上,至少有( )本书放在同一个书架上。
(2)六(2)班有26名同学是同一年出生的,他们之中至少有( )名同学是同一月出生的。
把多于个物体任意放进n个空抽屉里(是正整数),那么一定有一个抽屉中至少放进了 个物体。
练习反馈
1.把一个正方体木块的6个面分别涂上红、黄、蓝、绿四种颜色,至少有几个面涂的颜色相同?
2.(易错题)将一些书放入5个抽屉里,每个抽屉里都放有书,且放的最多的抽屉里放有2本。这些书可能有多少本?
3.(培优题)任意7个不同的自然数中至少有2个数的差是6的倍数,为什么?
参考答案:
温习旧知 8 2 12 3 16 4 99 396
预习新课 (1)2 (2)3
练习反馈 1.6÷4=1……2 1+1=2(个)
所以至少有两个面涂的颜色相同。
2.1×5+1=6(本) 2×5=10(本)
所以这些书可能有610本。
3.任意一个自然数除以6的余数只能是0,1,2,3,4,5中的一种,且任意两个数,如果它们除以6的余数相同,那么它们的差是6的倍数。
7÷6=1……1 1+1=2
即一定存在2个数除以6的余数相同,所以任意7个不同的自然数中至少有2个数的差是6的倍数。
抽屉的原理的应用
温习旧知
填一填。
(1)把6串葡萄放到5个盘子里,总有( )个盘子里至少要放2串葡萄。
(2)某次数学竞赛有6名同学参加,总分是547分,则至少有一名学生的得分不低于( )分。
把多于个物体任意放进n个空抽屉里(是正整数),那么一定有一个抽屉中至少放进了(k+1)个物体。
预习新课
(1)把黑、白、灰三种颜色的袜子各10只混在一起,如果闭着眼睛摸,至少摸出( )只才能保证一定有一双同色的袜子。
(2)袋子里有同样大小的黑球4个,白球5个,红球7个,要想摸出的球一定有3个同色,至少要摸出( )个球。
用抽屉原理解决实际问题时,要弄清 、 和 ,从而将实际问题转化为鸽巢问题。
练习反馈
1.一副扑克牌(去掉大、小王)共52张。
(1)至少拿出多少张牌,才能保证有2张牌是同花色的?如果要保证2张牌是同点数的呢?
(2)至少拿出多少张牌,才能保证4种花色的牌都有?如果要保证各种点数的牌都有呢?
2.(培优题)英才小学六(2)班36名师生乘车外出春游,最多乘几辆车才能保证至少有一辆车上的人数不少于8?
参考答案:
温习旧知 (1)1 (2)92
预习新课 (1)4 (2)7
练习反馈 1.(1)4×1+1=5(张) 13×1+1=14(张)
(2)13×3+1=40(张) 4×12+1=49(张)
2.(36-1)÷(8-1)=5(辆)