《鸽巢问题》教学设计
教材分析:
“鸽巢问题”是六年级数学下册数学广角的教学内容。这部分教材通过几个直观例子,借助实际操作,向学生介绍“鸽巢问题”。“鸽巢问题”应用很广泛且灵活多变,可以解决一些看上去很复杂、觉得无从下手,却又是相当有趣的数学问题。但对于小学生来说,理解和掌握“鸽巢问题”还存在着一定的难度。所以,本节课根据学生的认知特点和规律,在设计时着眼于开拓学生视野,激发学生兴趣,提高解决问题的能力,通过动手操作、小组活动等方式组织教学。
教学内容:
“鸽巢问题”的认识。(课本第68页的例1“做一做”及相应的练习。)
教学目的:
1.知识与能力:
初步了解鸽巢原理,运用鸽巢原理知识解决简单的实际问题。
2.过程和方法:
经历鸽巢原理的探究过程,通过动手操作、分析、推理等活动,发现、归纳、总结原理。
3.情感与价值观:
通过“鸽巢原理”的灵活应用感受数学的魅力;提高同学们解决问题的能力和兴趣。
教学重点:
经历“鸽巢原理”的探究过程,初步了解“鸽巢原理”。
教学难点:
理解“鸽巢原理”,并对一些简单实际问题加以“模型化”。
教学准备:
多媒体教学课件。
教学过程:
一、问题引入。
师:今天,我们教室里来了很多的客人,希望每位同学能够超常发挥,在客人的面前能够充分展示自我,大家有信心吗?
【设计意图】一开课老师就为学生树立上好这节课的信心,调动学生上好这节课的积极性,使学生能以一种雄赳赳、气昂昂精神面貌面对这节课。
师:好!我们一起来玩一个游戏游戏吧!这个游戏的名字叫做“抢椅子”。
现在,老师这里准备了2把椅子,请3个同学上来,下面的同学为他们进行倒计时,时间一到,请你们3个都坐在椅子上,每个人必须都坐下。听清楚要求了吗?
游戏完后师述:
“不管怎么坐,总有一把椅子上至少坐两个同学”这句话说得对吗?
不管怎么坐,总有一把椅子上至少坐两个同学?你知道这是什么道理吗?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。
【设计意图】教师从学生熟悉的“抢椅子”游戏开始,让学生初步体验不管怎么坐,总有一把椅子上至少坐两个同学,使学生明确这是现实生活中存在着的一种现象,激发了学生的学习兴趣,为后面开展教与学的活动做了铺垫。
二、探究新知。
(一)教学例1。
课件出示题目:把3根小棒放在2个杯子,可以怎么放?有几种不同的放法?你有什么发现?
师:请同学们分小组实际放放看,或者动手画一画。
生:分小组活动。
各小组汇报放或者画的情况。
(1)枚举法(师用课件演示各种摆放的过程)。
(2)数的分解法:(课件出示)
(3,0)(2,1)
总结:不管怎么放,总有一个杯子里至少有2根小棒。
课件出示问题,生回答后师课件出示
(1)“总有”是什么意思? (就是一定有)
(2)“至少”有2根什么意思?(最少,最起码)
教师引导学生总结规律:我们把3根小棒放进2个杯子里,不管怎么放,总有一个杯子里至少有2根小棒。这是我们通过实际操作发现了这个结论。那么,你们能不能找到一种更为直接的方法得到这个结论呢?
(3)假设法(反证法)。
学生思考并进行组内交流,教师选代表进行总结,并用课件演示平均放的过程。
如果每个杯子里放1根小棒,最多放2根,剩下的1根不管放进哪一个杯子里,总有一个杯子里至少有2根小棒。首先通过平均分,余下1根,不管放在那个杯子里,一定会出现“总有一个杯子里一定至少有2根”。
问:把4根小棒放进3个杯子里呢?还用摆吗?把6根放进5个杯子里呢?把6根小棒放进4个盒子里呢?把9根小棒放进8个杯子里呢?把100根放进99个杯子里呢?……你发现什么?能用一句话表达出来吗?
生回答后总结板书:
只要放的小棒数比杯子数多1,总有一个盒子里至少放进2支。
【设计意图】教师关注了“抽屉原理”的最基本原理一的形成过程,先让学生分小组探索,然后教师用课件展示,从动手操作摆放、画图等形式到不用摆放、画图直接推理多个物体的情况,使学生经历了从简单到复杂,从感性到理性的过程,在学生自主探索的基础上,教师注意引导学生得出一般性的结论:只要放的铅笔数比盒子数多1,总有一个盒里至少放进2支。通过教师组织开展的扎实有效的教学活动,学生学的有兴趣,发展了学生的类推能力,形成比较抽象的数学思维。
2.完成“做一做”,学习解决问题。
课件出示问题:7只鸽子飞回5个鸽笼,至少有2只鸽子要飞进同一个鸽笼里,为什么?
(1)学生活动——独立思考自主探究。
(2)交流、说理活动。
引导学生分析:如果一个鸽笼里飞进一只鸽子,最多飞进5只鸽子,还剩2只,要飞进其中的一个鸽笼里。不管怎么飞,至少有2只鸽子要飞进同一个鸽笼里。所以,“至少有2只鸽子飞进同一个笼里”的结论是正确的。
总结:用平均分的方法,就能说明存在“总有一个鸽笼至少有2只鸽子飞进一个鸽笼里”。
3、课件出示:8只鸽子飞回3个鸽舍里,至少有几只鸽子要飞进同一个鸽舍里?为什么?
(留给学生思考的空间,师巡视了解各种情况)
2.学生汇报,教师给予表扬后并总结:
总结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。课件出示: 7÷3=2本……1本(商+1)
课件出示问题: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?总有一个抽屉里至少有几本书?
总结2:“总有一个抽屉里的至少有几本”只要用“商+1”就可以得到。
课件出示:
7÷3=2本……1本(商+1)
8÷3=2本……2本(商+1)
课件出示问题:如果把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?用“商+2”可以吗?(学生讨论)
引导学生思考:
到底是“商+1”还是“商+余数”呢?谁的结论对呢?(学生小组里进行研究、讨论。)
小组汇报后,师用课件演示这一过程。
剩下的2本书既可以放进同一个抽屉里,也可以分别放进2个抽屉里。要保证“至少”就继续从“最不利的情况”考虑,让2本书放进2个抽屉。达到“至少”有3本书在1个抽屉里。
板书:8÷3=2本……2本,用“商+ 1
总结:课件出示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。
课件出示:同学们的这一发现,称为“抽屉原理”,“抽屉原理”又称“鸽巢原理”,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“狄利克雷原理”,也称为“鸽巢原理”。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。下面我们应用这一原理解决问题。
【设计意图】在这一环节的教学中教师抓住了假设法最核心的思路就是用“有余数除法” 形式表示出来,使学生学生借助直观,很好的理解了如果把书尽量多地“平均分”给各个抽屉里,看每个抽屉里能分到多少本书,余下的书不管放到哪个抽屉里,总有一个抽屉里比平均分得的书的本数多1本。特别是对“某个抽屉至少有书的本数”是除法算式中的商加“1”,而不是商加“余数”,教师适时挑出针对性问题进行交流、讨论,并恰当运用课件演示,使学生从本质上理解了“抽屉原理”。 另外,介绍鸽巢原理、抽屉原理的由来,以增加数学文化的气息。同时教育学生学习数学家的观察生活的态度,研究问题的方法。
三、解决问题。
1、6只鸽子飞回5个鸽舍,至少有2只鸽子要飞进同一个鸽舍里。为什么?
2、实验小学六(1)班第一组有13名学生,一定至少有2名学生的生日在同一个月里。为什么?
3、课本第71页的“做一做”。
4、课本练习十二的第2题。
【设计意图】研究的问题来源于生活,还要还原到生活中去。在教完抽屉原理后,请学生用这节课所学的新知识解释日常生活中的一些有趣的现象,以达到巩固应用的目的。
四、全课小结。
总结:通过今天的学习你有什么收获?
——知识上、学习方法上、数学小知识上
五、布置作业。
1、完成课本第70页的做一做。
2、完成课本练习十二的第4题。
【反思】本课着眼于学生数学思维的发展,通过猜测、验证、操作、观察、分析、比较等活动,经历“抽屉原理”的探究过程,并对一些简单的实际问题“模型化”, 渗透数学思想方法。数学课堂是师生互动的过程,学生是学习的主人,教师是组织者和引导者,本堂课注重为学生提供自主探索的空间,引导学生通过探索,初步了解“抽屉原理”,会用“抽屉原理”解决实际问题。在用“抽屉原理”解决的过程中,促进逻辑推理能力的发展,培养分析、推理、解决问题的能力以及探索数学问题的兴趣,同时也使学生感受到数学思想方法的奇妙与作用,在数学思维的训练中,逐步形成有序地、严密地思考问题的意识。