《鸽巢问题》教学设计
一、游戏激趣?
师:同学们,你们喜欢看魔术表演吗?
生:喜欢
师:今天我给大家表演一个魔术,想看吗?
生:想。
师:老师手里有一副扑克牌,大家知道一副扑克牌有54张,如果去掉两张王牌,就是52张,请五名同学上来,每人随意抽一张牌,我猜这五张牌中至少有2张是同一种花色的,你们信吗??
生有的信,有的不信。
师:那么我们就来验证一下。请5名同学各抽一张,验证至少有2张是同一种花色的。?
师:再来一次要不要?
生:要
(反复抽几组)
师:如果再请5名同学反复来抽,我还敢肯定地说:抽取的这5张牌中至少有2张是同一花色的,知道老师为什么猜的那么准吗?因为它属于一类有趣的数学问题-------鸽巢问题。
看到这个题目,你想问什么数学问题?
生:什么是鸽巢问题?
生:鸽和巢之间有什么问题?
生:学了鸽巢问题能解决什么问题?
师:学了这节课,你们的这些问题就迎刃而解了。
二、互助探究
我们先从简单的情景入手
出示例1
把4支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,总有1个笔筒里至少有2支铅笔。为什么呢?
师:同学们谁能说一说“总有”和“至少”是什么意思?
生:总有就是一定有,至少是最少
师:至少有2只表示有2只或2只以上,也就是大于等于2。
下面请同学们分组讨论一下例1。
(学生分组讨论,教师深入小组,了解讨论的过程和结果,并指导)
师:下面请各个小组汇报一下讨论结果,把过程在实物投影这展示出来。
生:我们小组是这样做的,每个笔筒分别放,(1,1,2)(1,0,3)
(2,2,0)(4,0,0)学生一边说一边画图
师:像上面的这种方法我们叫列举法
师:还有不同的方法吗?
生:我们把4分解成3个数,(1,1,2)(1,0,3)
(2,2,0)(4,0,0)每一种情况分得的3个数中,至少有1个数是大于等于2的数。
师:这种方法我们叫分解法
除了像这样把所有可能的情况都列举出来,还有别的方法也可以证明这句话是正确的吗?
生:4支铅笔放进3个笔筒里,每个笔筒里放1支,还剩1支,把这1支任意放入一个笔筒,这样,不管怎么放,总有一个笔筒里至少放2支笔
师:你为什么要先在每个笔筒里放1支呢?
生:因为总共有4支,平均分,每个笔筒只能分到一支。
师:你为什么一开始就平均分呢?(板书平均分)
生:平均分,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不一样的情况
师:我明白了。但这样只能证明总有一个笔筒中肯定会有2支笔,怎么证明至少有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,那另外的情况也肯定符合要求了。
师:像这种方法我们叫假设法
师出示例2
讨论一下用哪种方法简单
(假设法简单,因为数比较大时,列举法和数的分解都比较麻烦)
师:谁能把例2的知识用式子表示出来
生:7÷3=2(本)……1(本)
师:8本书放进3个抽屉,至少有一个抽屉至少有几本书呢?
……
(举出许多例子并都用式子表示出来)总结:至少数等于(商+1)
师:同学们,我发现你们太厉害了!今天我们探究的这些,其实就是著名的数学原理,请看大屏幕。
(
“鸽巢原理”
又称“抽屉原理”,最先是由19世纪的德国
数学家狄里克雷提出来的,所以又称“狄里克雷原理”,这一原理在解决实际问题中有着广泛的应用。“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
“抽屉原理”把n+1个物体任意放进n个空抽屉里(n非0自然数),那么一定有1个抽屉中至少放进了2个物体
解决鸽巢问题的方法
1、枚举法
2、分解法
3、假设法
假设法的原理就是用平均分的办法解决问题,这种方法常用。
二、总结:要把a个物体放进n个抽屉,如果a÷n=b……c且c)个物体,而不是(b+c)个。)
师:鸽巢原来虽然简单,却能解决很多有趣的问题,运用它时,关键是要找出谁是鸽子,谁是鸽巢。
鸽巢原理不仅在数学中应用,在现实生活中也随处可见。请说一说:
练习
师:现在,你能用这一原理来解释刚开始的扑克牌问题了吗?
生:5张牌相当于鸽子,4种花色相当于鸽巢,总是至少有2张牌是同一花色的。
师:观察我们做的这些题我们发现其实就是以前我们学的有余数除法,已知被除数、除数求商和余数,至少数=商=1那么如果已知除数、商、余数如何求被除数呢?这是我们下节课要学的内容。
达标检测:
1.填空题。
(1)10只鸽子飞回9个鸽舍,至少有(
)只鸽子要飞回同一个鸽舍里。
(2)10只鸽子飞回3个鸽舍。至少有(
)只鸽子要飞进同一个鸽舍里。
(3)121只鸽子飞回20个鸽舍,至少有(
)只鸽子要飞进同一个鸽舍里。
(4)把7支铅笔放进3个文具盒里,总有一个文具盒里至少有(
)支笔。
(5)把16个球放进5个盒子里,总有一个盒子里至少有(
)个球。
(6)在一副去掉大王、小王的的扑克牌中,至少拿出(
)张才能保证在拿出的牌中有相同的花色。
(7)六一儿童节,49个小朋友在公园载歌载舞,他们中至少有(
)个人是同一月份出生的。
(8)有红、黄两种颜色的球各4个,放到同一个盒子里,至少取出(
)个球就可以保证取出2个颜色同色。
2.从电影院中任意找来13名观众,至少有两个人属性相同。为什么?
3.用三种颜色给正方体的6个面涂色(每个面只涂一种颜色),至少有两个面涂色相同。为什么。《鸽巢问题》基于标准的教学设计
内容来源:小学六年级《数学(下册)》第五单元
课
时:第一课时
授课对象:六年级学生
目标确定的依据
1.课程标准相关要求
新课标对本课的要求是:“在观察、实验、猜想、验证等活动中,发展合情推理能力,能进行有条理的思考,能比较清楚地表达自己的思考过程与结果。”
2.教材分析
《鸽巢问题》是人教版六年级下册第五单元的内容,通过具体例子,借助实际操作,学生逐步理解抽屉原理,并能对一些生活问题模型化,达到解决一些实际问题的目的。
3.学情分析
“鸽巢问题”在生活中广泛应用,学生也会遇到一些这样的问题,但学生不能有意识的从数学的角度理解,更不知道可以用“抽屉原理”来解决问题。但六年级的学生思维能力
、观察能力、
操作能力都达到了一定的高度,再通过老师恰当的引导,很容易接受这一原理,并能感受到应用这一原理的乐趣。
4.教学理念
激趣是新课导入的抓手,学生的好奇心、兴趣比什么都重要,本课以玩扑克牌作为开始,为理解“抽屉原理”埋下伏笔。整节课通过学生操作、演示、交流、结合算式等学习方式,把“抽屉原理”简单化、直观化,使学生更易于接受、理解。特别是对教材中的“总有”“至少”做充分的阐释,帮助学生使复杂问题简单化,充分体现新课标的要求。
5.学习目标
1、通过实物操作、同伴交流、演示等活动,能向同伴说出把苹果放在抽屉里,苹果比抽屉多1时总有一个抽屉里至少有两个苹果。会解释总有、至少。
2、通过观察、思考、动画演示,能总结出鸽子比笼子多2、多3、多4时同样存在总有一个笼子里至少有两只鸽子。
3、通过观察、思考、交流,能总结出鸽子比笼子的2倍多、3倍多时……总有一个笼子里至少有(商加1)只鸽子。
4、能应用抽屉原理,解决与例题类似的实际问题。
教学重点
经历“鸽巢问题”的探究过程,初步了解“鸽巢原理”。
教学难点
理解“平均分”的方法能保证“至少”的情况;理解“鸽巢问题”,并对一些简单实际问题加以“模型化”。
6.评价任务
1、能准确说出苹果比抽屉多1时,总有一个抽屉里至少有两个苹果,并能叙述思考过程。
2、能准确叙述鸽子比笼子多2、多3、多4时,总有一个笼子里至少有两只鸽子的推理过程。
3、能准确表达鸽子比笼子的2倍多、3倍多时,每个笼子里至少有多少只鸽子的思考过程。
4、对同学解决问题的情况进行正确判断,能灵活运用抽屉原理独立完成课堂练习题。
教学过程
教学环节
教学活动
学生活动
评价要点
环节一游戏导入
活动一(3分钟)1.游戏引入新课题师:一副牌取出大、小王,还有52张,4种花色,5个人每人随意抽1张,老师能猜出总有一种花色至少有2张。2.师小结:至少有2张就是最少有2张,也可能有3张或4张。
学生抽牌,通过观察能判断出老师猜对了并说出至少2张就是最少有2张,也可能是3张或4张。,
1.游戏导入激发学生的学习兴趣。2.从抽牌游戏,初步感知至少有2张及总有的意思。
环节二
探究“苹果和抽屉相差1,总有一个抽屉里至少有2个。苹果”
活动一(7分钟)1.把4个苹果放在3个抽屉里,有几种放法?2.观察这4种放法,你有什么发现?分析:总有、至少。
1.学生在练习本上画画,想想,在黑板上边演示边说,得出共有4种不同的放法。2.通过观察、分析得出“总有一个抽屉里至少有2个苹果。”
1.学生能完整说出:把4个苹果放在3个抽屉里,总有一个抽屉里至少有2个苹果.
2.理解总有、至少
活动二(5分钟)1.
把5个苹果放在4个抽屉里,会怎样?2.谁只摆1种情况就能得到这个结论3.用算式怎么表示?4.问:商1是什么意思?余1,剩下1个怎么办?活动三(2分钟)
以此类推:把6个苹果放在5个抽屉里?……100个苹果放到99个抽屉里呢?
1.学生通过画、想想、交流,得出结果。2.先平均分,1个抽屉先放1个苹果,剩下的1个随便放到哪个抽屉总有一个抽屉里至少2个苹果。3.
5÷4=1……1
1.会用算式表示,能结合具体例子说出算式中商表示的意思,余1该怎么放。2.知道先平均分更易得出结果。
边理解边说出结论
说出把6个苹果放在5个抽屉里,总有1个抽屉里至少有2个苹果,……
并能准确说出理由。
活动四(5分钟)1.总结抽屉原理2.介绍迪里克雷3.能用抽屉原理解释前面的扑克牌游戏吗?4.做抢凳子游戏.
发现规律解释扑克牌游戏学生做抢凳子游戏并解释抢凳子游戏
说出苹果和抽屉相差1,总有1个抽屉里至少有2个苹果。并能准确叙述原因。(完成目标一)
环节三:探究“鸽子和笼子相差2、3、4时,总有一个笼子里至少有2只鸽子。”环节四:探究“鸽子比笼子的2倍多、3倍多……时,总有一个笼子里至少有(商+1)只鸽子。环节五:及时反馈,巩固提升
活动一(6分钟)1.
7只鸽子飞进5个笼子,总有1个笼子至少飞进2只鸽子,为什么?(1)独立思考(2)集体反馈(3)动画演示2.
8只鸽子飞进5个笼子呢?3.9只鸽子飞进5个笼子?活动一
(10分钟)
1.
9只鸽子飞进4个笼子里,会怎样?(1)独立思考(2)小组交流(3)汇报分享(4)动画展示2.10只鸽子飞进3个笼子呢?3.15只鸽子飞进6个笼子呢?总结,观察算式,总结规律。活动一(2分钟)1.在我们班的数学兴趣小组中,要想确保一个月至少有两个同学过生日,兴趣小组最少有多少人?2.今天来上课的有36位同学,老师调查过了你们中有15个不同姓氏,根据抽屉原理,我们可以得出一定有一个姓氏至少有几个人?3.总结
1.和大家分享分析过程。2.会结合算式进行分析。总结规律汇报分享,说出结论及思考过程总结规律说出思考过程得出结论。再一次体会抽屉原理在生活中的应用。
学生能用准确的语言完整叙述推理的过程与方法。或者结合算式能清晰的表达分析方法。(完成目标二)1.
通过独立思考、汇报交流,归纳总结鸽子比笼子的2倍多、3倍多……总有1个笼子里至少有几只鸽子,并能叙述思考过程。2.
鸽子比笼子的2倍多、3倍多……总有1个笼子里至少有(商+1)只鸽子。3.
苹果比抽屉多,总有1个抽屉里至少有(商+1)个苹果(完成目标三)说出正确的结果及分析过程。并能说出在具体情境中谁相当于苹果,谁相当于抽屉。(完成目标四)
板书设计:
抽屉原理
苹果
抽屉
总有一个抽屉里至少有(商+1)个苹果
4
3
5÷4=1……1
2
6÷5=1……1
2
7÷6=1……1
2
7÷5=1……2
2
8÷5=1……3
2
9÷5=1……4
2
9÷4=2……1
3
10÷3=3……1
4
15÷6=2……3
3在活动中渗透数学思想方法
《鸽巢问题》教学设计
教学目标
1.通过探究,初步了解“抽屉原理”,会运用“抽屉原理”解决一些简单的实际问题。
2.增强学生对逻辑推理、模型思想的体验,提高学习数学的兴趣和应用意识。
教学重点
经历“鸽巢问题”的探究过程,初步了解“鸽巢原理”。
教学难点
理解“平均分”的方法能保证“至少”的情况;理解“鸽巢问题”,并对一些简单实际问题加以“模型化”。
教学过程
一、情境引入
猜牌游戏
师:同学们,我们先来玩个猜牌游戏好吗?请看游戏规则,现在我想请6个同学上来与我做这个游戏,我能不能猜对?
师:为什么我总能猜对呢?谁来说说,看来其中的秘密有点难,我们先通过一个简单的问题来研究。
二、新课教学
1.探究例1
把4支笔放进3个笔筒里,不管怎么放,总有一个笔筒里至少放进了2支笔。为什么?
师:总有、至少2支是什么意思?
师:是不是无论怎么放,总有一个笔筒里放进了2支或2支以上的笔呢?下面我们做一个放笔实验来验证,谁来读读老师的要求?
师:哪个同学来汇报你们的研究成果?
师:先说说你们是怎么放笔的?你能根据实验的结果,说清楚无论怎么放总有一个笔筒放进了2支或2支以上的笔吗?
课件演示放笔方法,师根据课件强调:通过放笔实验,我们发现无论怎么放,总有一个笔筒放进了2支或2支以上的笔,也就是说总有一个笔筒至少放进了2支笔。但如果有100支笔要放进9个笔筒里,我们也做实验一一列举出来吗?有没有其他简便的方法呢?(拓展延伸后教)
师:我们再回到简单的问题开始研究。
引导学生说出平均分。
练习:
(1)在原题上变换数字,充分让学生说理。教师板书算式
(2)出示余数是2的变式练习,让学生深入理解解题原理。
2.提示课题,介绍小知识。
师小结:解决鸽巢问题的关键是什么?(尽量平均分,如果余数大于1再将余数尽量平均分)
3.探究例2
出示:7个苹果进3个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放了3支笔。为什么?
8个苹果、10个呢?
师根据学生的回答板书算式。
总结方法:同学们,观察这些算式,谁来说说鸽巢问题是怎么计算的?
三、巩固练习
1.有7个苹果放在6个抽屉里,至少有(
)个苹果放在同一个抽屉,为什么?
2.有13个人,至少有(
)个人的属相是一样的,为什么?
3.有8只鸽子飞回3个鸽舍,至少有(
)只鸽子要飞进同一个鸽舍。为什么?
4.美术组有26个人,至少有(
)个人在同一个月过生日,为什么?
5.解决开始的魔术问题。
四、畅谈收获
同学们,今天我们研究了鸽巢问题,我学会了什么?
合作研学单
做一个放笔实验
要求:
1.
在纸杯中放笔,每放一种方法,就将这种方法用简单的图或数字记录在下面。
2.结合实验的结果说一说为什么不管怎么放,总有一个笔筒放了2支或2支以上的笔?鸽巢问题教学设计
教学内容
审定人教版六年级下册数学《数学广角
鸽巢问题》,教材第68.69页。
教材分析
《鸽巢问题》这是一类与“存在性”有关的问题,如任意13名学生,一定存在两名学生,他们在同一个月过生日。在这类问题中,只需要确定某个物体(或某个人)的存在就可以了,并不需要指出是哪个物体(或哪个人),也不需要说明通过什么方式把这个存在的物体(或人)找出来。这类问题依据的理论,我们称之为“鸽巢问题”。
通过第一个例题教学,介绍了较简单的“鸽巢问题”:只要物体数比鸽巢数多,总有一个鸽巢至少放进2个物体。它意图让学生发现这样的一种存在现象:不管怎样放,总有一个筒至少放进2支笔。呈现两种思维方法:一是枚举法,罗列了摆放的所有情况。二是假设法,用平均分的方法直接考虑“至少”的情况。通过前一个例题的两个层次的探究,让学生理解“平均分”的方法能保证“至少”的情况,能用这种方法在简单的具体问题中解释证明。
第二个例题是在例1的基础上说明:只要物体数比鸽巢数多,总有一个鸽巢里至少放进(商+1)个物体。因此我认为例2的目的是使学生进一步理解“尽量平均分”,并能用有余数的除法算式表示思维的过程。
学情分析
可能有一部分学生已经了解了鸽巢问题,他们在具体分得过程中,都在运用平均分的方法,也能就一个具体的问题得出结论。但是这些学生中大多数只“知其然,不知其所以然”,为什么平均分能保证“至少”的情况,他们并不理解。还有部分学生完全没有接触,所以他们可能会认为至少的情况就应该是“1”。
教学目标
1.通过猜测、验证、观察、分析等数学活动,经历“鸽巢问题”的探究过程,初步了解“鸽巢问题”,会用“鸽巢原理”解决简单的实际问题。渗透“建模”思想。
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“鸽巢原理”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“鸽巢问题”的探究过程,初步了解“鸽巢原理”。
教学难点
理解“平均分”的方法能保证“至少”的情况;理解“鸽巢问题”,并对一些简单实际问题加以“模型化”。
教具准备
相关课件
相关学具(若干笔和筒)
教学过程
一、游戏激趣,初步体验。
请三位同学从数字6和60中任选一个自己喜欢的数字写在手心上,写好后,握紧拳头不要松开,让老师猜。
操作探究,发现规律。
1.具体操作,感知规律
教学例1:
把4支笔分给3个人,可以怎么分?
(1)请三位同学上台,运用实物分一分,看有几种分法?
(老师分笔的时候故意偏心,用语言和分法挑起矛盾,激起学生的主观感受。)
(2)学生汇报结果
(4
,0
,
0
)
(3
,1
,0)
(2
,2
,0)
(2
,
1
,
1
)
(3)质疑:同学们,假设老师偏心,我会把4支笔都分给
,或者有的同学分到了,有的同学没分到,只有哪一种分法,比较公平,而且老师只分一次,就能知道不管怎么分,总有一个人至少分了2支笔呢?
2.假设法,用“平均分”来演绎“鸽巢问题”。
预设生1:我们发现如果每人分1支笔,最多分3支,剩下的1支不管分给谁,总有一个人至少有2支笔。明确这种分法其实就是“平均分”。
引导学生用平均分思想,并能用有余数的除法算式表示思维的过程。
(学情预设:会有一些学生回答,至少数=商+余数
或者
至少数=商+1)
根据学生回答,师边板书:至少数=商+余数?
至少数=商+1
?
三、探究归纳,形成规律
1.课件出示:
(1)7只鸽子飞回5个鸽巢呢?8只鸽子飞回5个鸽巢呢?9只鸽子飞回5个鸽巢呢?(根据回答,依次板书)
7÷5=1……2
8÷5=1……3
9÷5=1……4
(请学生说出每道算式的含义)
观察板书,同学们有什么发现吗?至少数和余数有什么关系吗?
得出“如果鸽子的数量大于鸽巢的数量,把鸽子平均分后,余数又不够再平均分得1,总有一个鸽巢里至少飞回(商+1)只鸽子”。板书:至少数=商+1
那如果是4只鸽子飞回2个鸽巢呢?
4÷2=2
板书:至少数=商
师过渡语:同学们的这一发现,称为“鸽巢问题”,最先是由19世纪的德国数学家狄利克雷提出来的,所以又称“狄里克雷原理”,还称为“抽屉原理”。(板书课题,详细介绍见教材P70)。下面我们应用这一原理解决问题。
2.随堂练习
(1)5只鸽子飞回2个鸽舍,至少有2只鸽子要飞进同一个鸽舍里。为什么?
如果每个鸽舍只飞进(
)鸽子,最多飞回(
)鸽子,剩下( )鸽子还要飞进其中的一个鸽舍或分别飞进其中的两个鸽舍。所以至少有2只鸽子飞进同一个鸽舍。
(2)8只鸽子飞回3个鸽舍,至少有3只鸽子要飞进同一个鸽舍里。为什么?
想:每个鸽舍飞进(
)鸽子,共飞进(
)鸽子。剩下(
)鸽子还要飞进其中的1个或2个鸽舍,所以,至少有(
)鸽子要飞进同一个鸽舍里。
四、运用规律解决生活中的问题(课件出示习题.:)
1.
三个小朋友同行,其中必有几个小朋友性别相同。
2.
我们班57个同学,至少有几个同学是同一个月生日的?
五、课堂总结
这节课我们学习了什么有趣的规律?请学生畅谈,师总结。