鸽巢问题
谢欢碧
教学目标:
1.经历“抽屉原理”的探究过程,初步了解“抽屉原理”,会用“抽屉原理”解决简单的实际问题。
2.经历从具体到抽象的探究过程,提高学生有根据、有条理地进行思考和推理的能力。
3.通过“抽屉原理”的灵活应用,提高学生解决数学问题的能力和兴趣,感受到数学文化及数学的魅力。
教学重点:经历“抽屉原理”的探究过程,初步了解“抽屉原理”,并会简单应用。
教学难点:理解“抽屉原理”,并对一些简单实际问题加以“模型化”。
教学过程:
一.游戏导入,激发兴趣
师:同学们,虽然我不知道你们的生日,可是我敢肯定地说:第一、第二组同学中肯定至少有2人的生日在同一个月,你们相信吗?(请同学报出自己出生的月份,进行验证)
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。
二.动手操作,探究新知
(一)教学例1
1.观察猜测
课件出示例1: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放进(? ?)支铅笔。
猜一猜:不管怎么放,总有一个笔筒里至少放进(? ?)支铅笔
2.独立思考:怎样解释这一现象?
3.小组合作:拿铅笔和文具盒实际摆一摆、放一放,看一共有几种情况? ? ?
把你的想法说给小组同学听(边说边演示)。
4.集体汇报 师:谁来展示一下你放的情况?(指名分)根据学生放的情况,师板书:(4,0,0)? ?(3,1,0)? ? (2,2,0)? ? (2,1,1),
师:我们已经将所有的放法一一列举出来,你们发现什么? (不管怎么放,总有一个文具盒里至少有2枝铅笔。)
师:“总有”是什么意思?“至少”有2枝什么意思?
师:如果我们不想把4种摆法都摆出来吗,只摆一次就想得到这个结论,你会怎么摆的呢?
学生思考——组内交流——学生上台操作(边演示边说)-----汇报。
师:这种分法,实际就是先怎么分的?(平均分)
师:这样先尽量平均分有什么好处呢?(使最多的盒子里尽可能的少)
教师小结:只有平均分才能使每个文具盒里的铅笔最少。假如每个文具盒里放入一支铅笔,剩下的一支还要放进一个文具盒里,无论放在哪个文具盒里,都能找到一个文具盒里至少有2支铅笔。
5.比较优化
请同学们思考:如果把 6支铅笔放进5个文具盒里呢?还用摆吗?结果是否一样?怎样解释这一现象?
师:7支铅笔放进6个文具盒里呢? 把8枝笔放进7个盒子里呢? 把9枝笔放进8个盒子里呢?…… 100支铅笔放进99个文具盒呢?
老师引导学生进行比较:你发现什么?
生1:笔的枝数比盒子数多1,不管怎么放,总有一个盒子里至少有2枝铅笔。
师:现在你能解释为什么老师肯定前两组的同学中至少有2人的生日是同一个月份吗?
6.建立模型
把4支铅笔放进3个文具盒中,我们可以把4枝铅笔看作物体,3个文具盒看作抽屉。把4支物体放进3个抽屉中,不管怎么放,总有一个抽屉至少放进2个物体。人们把这一原理形象的称为抽屉原理。
板书:抽屉原理
(二)教学例2
1.观察猜测
课件出示例题2:把7本书放进3个抽屉中,不管怎么放,总有一个抽屉中至少有(? ? )本书,为什么?
2.独立思考 师:我们又该如何思考???能用算式表示出你的思考方法吗?
3.小组交流 在小组里说一说你是怎样想的? ? ?
4.学生汇报。 根据学生的回答情况,
板书:7÷3=2.??????1
师:7是什么?3是什么?这个2又是什么?1呢?那么至少有多少本书放进同一个抽屉里?
师:如果一共有8本会怎样呢?10本呢?(留给学生思考的空间,师巡视了解各种情况)
除法算式。?7÷3=2??????1 ? ?? ?? ?? ?? ???
8÷3=2??????2 ? ?? ?? ?? ?? ???
10÷3=3??????1
5.总结规律
师:观察板书,你有什么发现吗?(在小组里进行研究、讨论、交流、说理活动) 总结:物体的数量大于抽屉的数量,总有一个抽屉里至少放进商+1个物体。
6.介绍知识:今天对规律的认识是循序渐进的。我们发现的规律就是有名的“抽屉原理”。 最先发现这个规律的人是德国数学家“狄里克雷”,人们为了纪念他从这么平凡的事情中发现的规律,就把这个规律用他的名字命名,叫“狄里克雷原理”,又把它叫做“鸽巢原理”,或者“抽屉原理”。 之所以把这个规律称之为“原理”,是因为在我们的生活中存在着许多能用这个原理解决的问题,研究出这个规律是非常有价值的。抽屉原理的应用是千变万化的,用它可以解决许多有趣的问题,并且常常能得到一些令人惊异的结果。
三.灵活应用,巩固新知
1.11只鸽子飞进了4个鸽笼,总有一个鸽笼至少飞进了3只鸽子。为什么?
2.5个人坐4把椅子,总有一把椅子上至少坐2人。为什么?
3.扑克牌游戏: 从扑克牌中取出两张王牌,在剩下的52张中任意抽出5张,至少有2张是同花色的。试一试,并说明理由。如果是抽出10张呢
(1)帮助学生理解题意:剩下的52张扑克有4种花色。
(2)学生思考,让5个学生动手抽牌。(将5张牌展示,验证结论)
(3)交流。师:如果10个同学抽呢(10个学生试抽,验证结论)?
???
四.质疑反思,总结评价
今天我们学习了什么?你学得开心吗?什么地方让你开心?你要提醒大家注意什么?你对今天的学习还有什么疑问吗?
教学反思:
首先,我对教材中的例1、例2进行了有机整合。教材中的例1是通过4支铅笔放进3个笔筒,介绍了较简单的抽屉问题:只要物体数比抽屉数多,总有一个抽屉里至少放2个物体。例2通过把7本、8本、10本书放进3个抽屉说明:只要物体数比抽屉数多,总有一个抽屉里至少放进(商+1)个物体。为了便于学生理解,借助实物让学生摆一摆、放一放,激发学生兴趣的同时较好的理解本课内容。
其次,通过说理与证明,学生体验抽屉原理关于存在性的初步证明过程,初步培养逻辑推理能力;通过观察和操作,学生深入理解“不管怎样放”“至少”“总有”这些词语的数学含义,助推学生建立鸽巢原理与生活实践之间的联系,经历鸽巢原理的探究过程,并在此基础上,进一步把实际问题模型化。孩子们通过寻找相似的生活实例及“扑克魔术大揭秘”的活动,在分析和对比中丰富了对鸽巢原理的认识,分析、推理、解决问题的能力得到有效培养,实现渗透建模的数学思想,提高解决问题的能力的教育价值。
最后,数学思想方法是数学学习的灵魂和精髓,本节课主要渗透以下思想方法:(1)模型思想的渗透。模型思想是十大核心概念之一,课标中明确提出:数学模型是运用数学的语言和工具,建立模型是数学应用和解决问题的核心。本课我引导学生将具体问题和抽屉原理的一般化模型联系起来,找出什么是“待分的物体”,什么是“抽屉”,这个过程实际上是学生经理将具体问题数学化的过程,是一个建模的过程,是培养学生数学思维能力的过程。(2)除此之外,“猜想——验证”、枚举法、假设法、有序思考、化繁为简、数形结合等思想方法也在本课中适时渗透。