《乒乓球与盒子》
教学目标:
1、在具体的情境中,能够初步感知抽屉原理的基本内容,即当m+1个物体放入m个抽屉中,一定有一个抽屉中放进了至少2个物体。
2、在游戏活动中,掌握不同形式的解决问题的方法。
3、初步经历简单的“数学证明”过程,为今后的学习提供必要的经验基础。
4、在解决问题的过程中,感受数学知识的趣味性和魅力。
教学重点:通过枚举的方式验证结论。
教学难点:通过反证法验证结论,初步经历数学证明的过程。
教学准备:课件
教学过程:
一、展我风采
由一名学生介绍“我国最早的数学工具”
二、复预反馈
三、合作探究
抢椅子
开课前,老师想和大家一起做个游戏。这有4把椅子,请上来5位学生。听老师口令,老师说坐下,必须每一个人都要坐在椅子上。准备,开始坐。请大家帮帮忙,他们都坐在椅子上了吗?
老师不用看,4把椅子当中一定有一把椅子上坐了2个人。是这样吗?回过头来,果然这把椅子上坐了2个学生。假如:我再请这5位同学反复坐在椅子上,不管怎么做,我敢肯定,5位学生坐在4把椅子上总有一把椅子上至少坐了2个同学,你们相信吗?(不信,再试。)
其实这里面蕴含着一个有趣的数学原理,想不想一起研究,今天我们就用小棒和杯子来研究这个原理。?
活动一:两人合作,把3根小棒放在2个杯子中,可以怎样放?
把不同的摆法记录在学习活动记录单上,让人一眼能看明白。
说一说:每种摆法中放小棒较多的中有几根?请圈出。你们有什么发现?
两人一组合作完成,一人摆一人画不同的摆法做好记录。
汇报交流:
哪个小组愿意到前边展示一下?
1、把3根小棒放在2个杯子中,有几种摆法,第一种摆法是,第二种摆法是,一人边摆边说一人在黑板上展示他说的想法
2、说出发现
预设:
生1:把3根小棒放在2个杯子中,总有一个杯子中放了2根或2根以上的小棒。
师:总有一个杯子中放了2根或2根以上的小棒。还可以换一种说法,
把3根小棒放在2个杯子中,总有一个杯子中至少放了2根小棒。
如果还说不出来就引出上边的游戏结论:5位学生坐在4把椅子上,不管怎么做,总有一把椅子上至少坐了2个同学。最终引导学生说出:把3根小棒放在2个杯子中,总有一个杯子中至少放了2根小棒。
追问:是每个杯子中都至少放了2根小棒吗?
活动二:把4根小棒放在3个杯子中,可以怎样放?把不同的摆法记录下来。圈出每种摆法中放小棒较多的根数,说出你的发现。
两人一组合作完成,一人摆一人画不同的摆法做好记录。
汇报交流:
1、摆法:两人合作,一人说摆的过程,一人把摆法记录结果展现在黑板上。把4根小棒放在3个杯子中,有四种不同的摆法,第一种……
在这里处理有序思维。采用比较的方法。
师:这样有序的摆法有什么好处?不仅找到了所有的方法,而且还能够做到不重复、不遗漏。
2、圈出每种摆法中放小棒较多的根数,说出你的发现。
结论:把4根小棒放在3个杯子中,总有一个杯子放进了至少2根小棒。
师:总有是什么意思?至少是什么意思?
师:在同一个杯子中至少放2根小棒是什么意思?
生:不少于2根,可能是2根,也可能是多余2根。
谁再说说你们的发现?师板书。
除了这种把所有不同摆法都罗列出来然后总结出结论的方法,大家能否想出一种更简单的做法直接验证这个结论呢?
两人一组讨论讨论。
如说不出来:引导学生,如果让每个杯子里放的小棒尽可能的少,应该怎样放呢?
生:每个杯子都先放一根小棒,还剩一根不管放进哪个杯子,总会有一个杯子中至少有2根小棒。
师:这位学生运用了假设法来说明问题,假设先在每个杯子中放一根小棒,这种放法其实就是先把小棒怎样分?(平均分)剩下的一根小棒任意放到一个杯中,都满足了“总有一个杯子中放进2根小棒”的结论。
师:在探究4根小棒放进3个杯子中的问题,你们有两种方法,一是枚举了所有的方法找规律,二是采用了“假设法”来说明理由,你觉得哪种方法更简单?谁能列一个算式:4÷3=1…… 1
再让学生说出平均分的这种方法。
活动三:把6根小棒放在5个杯子里会有怎样的结果?说出理由。
采用平均分的方法来分析。
把6根小棒放在5个杯子里,假设一下,如果每一个杯子中都放1根的话,我手里还剩1根,所以说这1根无论放在哪个杯子中都至少有2根小棒,所以说,把6根小棒放进5个杯子中,不管怎么放总有一个杯子至少放进2根小棒。
把7根小棒放进6个杯子中,是不是总有一个杯子中至少有2根小棒?为什么?
把100根小棒放进99个杯子中,是不是总有一个杯子中至少有2根小棒?
为什么?
四、交流梳理
师:这么大的数字,这么快得出结论,你们是不是发现其中的规律啦?
同伴互相说一说你的发现。
生1:通过研究,我发现它们的结论都是总有一个杯子里放进了至少2根小棒。
生2:小棒的数量总比杯子多1时,一定有一个杯子里放进了至少2根小棒。
生3:我能用字母表示这个关系,a表示杯子,a+1表示小棒的数量,即当a+1个小棒放进a个杯子当中,总有一个杯子中放进了至少2根小棒。
师:今天我们学习了《小棒与杯子》的知识,用我们今天所学知识只能解决小棒与杯子的有关问题吗?
引出:盘子与苹果的问题、鸽子回鸽笼的问题等。
介绍《抽屉原理》:其实生活中有着这样一类的问题,这样的问题被命名为抽屉原理。抽屉原理是19世纪德国数学家狄利克雷最早发现的,又称鸽巢原理或重叠原理。抽屉原理在实际中应用广泛。
数学书中用乒乓球与盒子探究抽屉原理。
在《抽屉原理》中,杯子相当于什么?小棒相当于什么?
五、尝试应用
1、填空
(1)把5个苹果放在( )个盘子中,总有一个盘子中至少放入2个苹果。
(2)把( )只鸽子放在8个笼子中,总有一个笼子中至少放入2只鸽子。
2、在13个同学中肯定至少有2人的生日在同一个月份。你们相信吗?说出理由。
3、 用当物体数比抽屉数多1时,总有一个抽屉中至少放入2个物体,这个结论,试着加入情境讲一个故事。
总结反馈:
回头看:这节课我们开始以游戏引入——接着用小棒与杯子探究《抽屉原理》——应用《抽屉原理》解决生活中的一些问题。
谈收获:你有什么收获?
作业:我们刚才研究的都是小棒的数量比杯子的数量多1,那么如果小棒比杯子多2、多3、多4,会不会也是这样的结果呢?