数学广角“田忌赛马”
教材分析
? ? ? ?对策问题是现代应用数学的一个重要研究对象,它在生产、科学研究以及日常生活中都有广泛的应用。教材选“田忌赛马”作为例题,是因为它是运用“对策论”最古老、最典型的案例,研究的是竞争双方采用什么对策才能战胜对手。教材编排的目的是要让学生从数学的角度去理解这个故事,并从中体会对策论在实际生活中的应用。
学情分析
? ? ? ?对于四年级学生来说,要学习对策论这样高深的数学知识和方法是比较困难的,因此要针对他们的年龄特征和心理特征,利用故事和游戏,采用动静结合的教学方法,营造生动活泼的教学氛围,使学生形成积极主动的乐学态度,通过小组合作学习,使教学由难变易。
教学目标
? ? ? ?1、知识与技能:通过分析“田忌赛马”的故事,让学生体会对策论的方法在实际中的应用,感受对策论在生活中的重要作用;培养学生的观察、分析及推理能力。
? ? ? ?2、过程与方法:让学生列举田忌所有可以采取的应对策略,通过分析对比找到田忌赢齐王的唯一方法,使学生认识到解决问题策略的多样性,形成寻找解决问题最优方案的意识。
? ? ? ?3、情感、态度与价值观:初步感知对策论的数学思想方法,帮助学生用数学的视角观察思考身边的问题,培养学生学数学的兴趣和用数学的意识。
教学重点
? ? ? ?通过列举田忌所有可以采用的策略,找出并体会田忌赢齐王的最优策略。
教学难点
? ? ? ?学会把对策论的思想方法和实际生活联系起来,有效地运用到实际生活中去。
教法
? ? ? ?充分利用情境创设,引导探索,认识解决问题策略的多样性,并寻求解决问题的最佳方案。
学法
? ? ? ?学生通过自主探究、小组合作,掌握优化的思想在解决问题中的具体应用。
德育渗透点
? ? ? ?通过从数学的角度分析田忌赛马,研究最优策略,学习科学的思想方法,应用于实践中,培养学生认真观察、详细分析、周密思考的良好思维品质,树立团队合作意识。
教学准备
? ? ? ?多媒体课件、研究报告单。
教学过程
第一学时
教学活动
【活动】课前热身
? ? ? ?人们常说,数学是锻炼思维的体操,要学好数学,就要勤于动脑。上课前,我们来玩一个抢答的智力游戏,比比谁的反应快!
? ? ? ?课件出示:用3、7、9三个数字可以排成哪些三位数?
? ? ? ?生:……
? ? ? ?有序地思考,就能做到不重复不遗漏。等会上课时,希望同学们都能够有序地思考!
【导入】一、创设情境,导入新课
? ? ? ?在2000多年前的战国时期,当时齐国的人们很喜欢一种竞技活动,就是——赛马。(课件展示赛马的画面)今天我们的课就从一个关于赛马的故事说起。
? ? ? ?板书课题:田忌赛马
【活动】二、问题驱动,研究策略
? ? ? ?1、欣赏故事,激发学习兴趣
? ? ? ?播放视频《田忌赛马》,要求:认真地看,静静地听,了解讲的是一个什么样的故事。
? ? ? ?2、分析故事,初步感知策略
? ? ? ?根据自学提纲,小组开展讨论学习。
? ? ? ?自学提纲:
? ? ? ?(1)田忌和齐王进行了几次赛马?
? ? ? ?(2)第一次赛马,田忌是怎样安排出马的顺序的?这样安排对阵,结果怎样?
? ? ? ?(3)第二次赛马,田忌在好朋友孙膑的帮助下又是怎样安排出马的顺序的?这样安排对阵,结果怎样?
? ? ? ?田忌和齐王分别将自己的马分成上、中、下三等,进行了几次赛马?
? ? ? ?第一次赛马结果如何?田忌为什么会输?
? ? ? ?根据学生的回答课件演示第一次赛马。
? ? ? ?田忌连输三局,垂头丧气地准备离开。这时他的好朋友孙膑在一旁明察秋毫,发现了一个很重要的信息:(课件)齐威王的马比田忌的马快不了多少。“快不了多少”是什么意思?
? ? ? ?说明马的实力非常……(接近)
? ? ? ?于是孙膑给田忌出了一个怎样的主意?
? ? ? ?根据学生的回答课件演示第二次赛马。
? ? ? ?还是原来的马,只是调换了一下出场顺序,就可以转败为胜。像这样调换出马的顺序是一种策略,也叫对策。我们这节课就研究对策问题(补充课题:——对策问题)。
? ? ? ?3、合作探究,验证最优策略
? ? ? ?补充出示自学提纲:(4)田忌所采用的这种策略是不是唯一能赢齐王的方法呢?
? ? ? ?说不定采用别的出场顺序也能赢齐王呢?想不想来研究一下?打算怎样研究?
? ? ? ?我们来看一看田忌共有多少种可采用的应对策略。(演示课件)齐王自恃马匹精良,率先出马。第一场出上等马,第二场出中等马,第三场出下等马,这时田忌可以怎样安排马的出场顺序?如果要将所有的应对策略都列举出来,保证不重复也不遗漏,该怎样有序地思考?请各小组展开讨论,将讨论的结果填写在研究报告单上。
? ? ? ?教师巡视学生活动。
? ? ? ?学生汇报。
? ? ? ?应对的策略共有六种,其中只有一种是唯一能获胜的,就是孙膑指导田忌第二次赛马采用的策略。
? ? ? ?4、合理猜想,反思应对策略
? ? ? ?猜想一下,如果齐王和田忌再进行一次赛马,结果会怎样?可以小组内说说自己的想法。
? ? ? ?学生小组活动。汇报。
? ? ? ?引导学生归纳出田忌赛马获胜的前提:第一,让齐王先出马;第二,田忌要用最弱的马牵制齐王最强的马,才能换取后两场的胜利(补充板书)。
? ? ? ?赛马比赛中还有这么深的学问,好的对策是多么重要。
【练习】三、应用策略,回归生活
? ? ? ?1、这个故事虽然发生在很久以前的战国时期,但田忌赛马的策略却被广泛应用。在我们的游戏活动中就有应用:两人玩扑克牌比大小的游戏。(课本中P106“做一做”)
? ? ? ?2、“田忌赛马”的策略在一些团体对抗比赛中经常被采用,比如:
? ? ? ?四(1)班和四(2)班进行拍球比赛,下面是双方队员的拍球最好成绩:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 四(1)班代表队????四(2)班代表队
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 王滨凯?220下 ? ? ? ? ?吴俊杰?210下
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 肖宏达?205下 ? ? ? ? ?陈??涛?190下
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 李文博?180下 ? ? ? ? ?欧阳海?165下
? ? ? ?比赛规则是三局两胜,如果比赛中每个人都发挥正常,通过抽签,四(1)班先出场,那么四(2)班有没有机会取胜?四(2)班应该怎样对阵?
? ? ? ?3、在当今一些重大的体育团体比赛中,“田忌赛马”的策略应用也非常广泛,课件呈现:
? ? ? ?男团战日本刘国梁复制田忌赛马??马龙确立核心地位
? ? ? ?印尼队借主场誓夺汤杯??处心积虑田忌赛马
? ? ? ?戴维斯杯网球团体赛??加拿大田忌赛马
? ? ? ?斯诺克赛川队“田忌赛马”??巧排战阵以弱胜强
? ? ? ?日本队“偷学”中国兵法??田忌赛马或助小组出线
? ? ? ?围棋爆冷业余战胜职业??朝鲜队田忌赛马收获多
? ? ? ?田忌赛马的策略在乒乓球、羽毛球、网球、足球、斯诺克、围棋等团体比赛中都有应用。
【活动】四、知识拓展,活用策略
? ? ? ?在我们生活中,除了田忌赛马这种对策,还有别的不同的对策。想不想和老师玩一个游戏?
? ? ? ?“抢棋子”:10颗棋子,两人轮流取,每次只能取一个或两个,谁取到最后一颗,谁就获胜。
? ? ? ?明确游戏规则,点几名学生和老师一起玩游戏。
? ? ? ?游戏后,引导学生小结这类游戏的取胜策略:用倒推法,由于每次只能取1或2颗,要想拿到最后一颗棋子,就要给对方留下3颗棋子,也就是要拿到第7颗棋子,这样无论对方取1或2颗,自己都能拿到第10颗。同理,要想拿到第7颗棋子,前面就要拿到第4颗棋子,要想拿到第4颗棋子,开始就要拿到第1颗棋子,即取胜的关键是抢取制胜点:1、4、7。
? ? ? ?我们回头看看,在前面的田忌赛马的比赛当中,田忌后出马,以静制动,掌握了他的主动权;但在刚才的抢棋子游戏当中,是先拿棋子掌控全局。看来,规则变化了,它的对策也要跟着变化。
【活动】五、自主感悟,提炼总结
? ? ? ?1、让学生谈谈:通过今天的学习,从数学的角度分析《田忌赛马》,你受到什么启示?(补充课题)
? ? ? ?2、教师小结,结束全课。
? ? ? ?在生活中会遇到很多问题,往往解决问题的策略方法有很多,但是我们认真分析,总能找到一个最优的策略。就像田忌赛马中,田忌有六种应对的策略,但是只有一种是其中的最优策略,用那个最优的策略才能赢下这一次比赛。
? ? ? ?同学们,当我们面对一次机会,一场竞技,我们光有水平高是不够的,我们还要知己知彼,讲究策略,才会取得胜利。最后,送给同学们两句话:学会用数学的眼光观察生活,学会用数学的思维解决问题!
附板书:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?田忌赛马的启示
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ——对策问题
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 齐王?????? ???田忌
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?上????????? ??上 (胜)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?中????????? ??中 (胜)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?下????????? ??下 (输)
【测试】评测练习
????????1、战国时期,齐王与将军田忌赛马,他们都有上、中、下三个等级的马,田忌每个等级的马都比齐王的马差一点,可是田忌却赢了齐王。你知道田忌用什么办法获胜的吗?请用下表表示出来。
?????????????????????????????????????????第一场?????第二场?????第三场
????????????????????齐王
????????????????????田忌
????????????????本场获胜
?????????2、五年级一班和二班进行200米跑挑战赛。比赛规定:每班选派3名队员,每次派出1人对抗比赛,三局两胜定输赢。要想二班获胜怎么办?请你设计比赛方案。
????????????????????????????五(1)班个人成绩
????????????????????姓名??????余亮???????云凯???????李松
????????????????????成绩??????39秒??????43秒???????47秒
????????????????????????????五(2)班个人成绩
????????????????????姓名??????杨帆???????何刚???????翟勋
????????????????????成绩??????41秒??????46秒???????53秒