日期:2021-04-26
这是小学数学鸽巢问题教案,是优秀的数学教案文章,供老师家长们参考学习。
一堂好的数学课,我认为应该是原生态,充满“数学味”的课。本节课我让学生经历了探究“鸽巢问题”的过程,初步了解了“鸽巢问题”,并能够应用与实际。
一、情境导入,初步感知
兴趣是最好的老师,在导入新课时,我以4人的抢凳子游戏,初步感受至少有两位同学相同的现象,抓住学生注意力。
二、教学时以学生为主体,以学定教
由于课前让学生做了预习,所以在课上我并没有“满堂灌”,而是先了解学生的已知和未知点,让预习程度好的同学来试着解决其他同学提出的`问题,再师生质疑,完成对新知的传授。这样既培养了学生预习的习惯,又能让学生找到知识的盲点,从而对本节课感兴趣,同时又锻炼了学生的语言表达能力。
三、通过练习,解释应用
四、适当设计形式多样的练习,可以引起并保持学生的学习兴趣。如,扑克牌的游戏,学生们非常感兴趣,达到了预期的效果。
不足:
1、学生们语言表达能力还有待提高。
2、课堂中教师与速较快。
教学内容
审定人教版六年级下册数学《数学广角 鸽巢问题》,也就是原实验教材《抽屉原理》。
设计理念
《鸽巢问题》既鸽巢原理又称抽屉原理,它是组合数学的一个基本原理,最先是由德国数学家狄利克雷明确提出来的,因此,也称为狄利克雷原理。
首先,用具体的操作,将抽象变为直观。“总有一个筒至少放进2支笔”这句话对于学生而言,不仅说起来生涩拗口,而且抽象难以理解。怎样让学生理解这句话呢?我觉得要让学生充分的操作,一在具体操作中理解“总有”和“至少”;二在操作中理解“平均分”是保证“至少”的最好方法。通过操作,最直观地呈现“总有一个筒至少放进2支笔”这种现象,让学生理解这句话。
其次,充分发挥学生主动性,让学生在证明结论的过程中探究方法,总结规律。学生是学习的主动者,特别是这种原理的初步认识,不应该是教师牵着学生去认识,而是创造条件,让学生自己去探索,发现。所以我认为应该提出问题,让学生在具体的操作中来证明他们的结论是否正确,让学生初步经历“数学证明”的过程,逐步提高学生的逻辑思维能力。
再者,适当把握教学要求。我们的教学不同奥数,因此在教学中不需要求学生说理的严密性,也不需要学生确定过于抽象的“鸽巢”和“物体”。
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“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。
游戏规则是:请这四位同学从数字1.2.3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。
[设计意图:联系学生的生活实际,激发学习兴趣,使学生积极投入到后面问题的研究中。]
二、操作探究,发现规律。
1.具体操作,感知规律
教学例1: 4支笔,三个筒,可以怎么放?请同学们运用实物放一放,看有几种摆放方法?
(1)学生汇报结果
(4 ,0 , 0 ) (3 ,1 ,0) (2 ,2 ,0) (2 , 1 , 1 )
(2)师生交流摆放的结果
(3)小结:不管怎么放,总有一个筒里至少放进了2支笔。
(学情预设:学生可能不会说,“不管怎么放,总有一个筒里至少放进了2支笔。”)
[设计意图:鸽巢问题对于学生来说,比较抽象,特别是“不管怎么放,总有一个筒里至少放进了2支笔。”这句话的.理解。所以通过具体的操作,枚举所有的情况后,引导学生直接关注到每种分法中数量最多的筒,理解“总有一个筒里至少放进了2支笔”。让学生初步经历“数学证明”的过程,训练学生的逻辑思维能力。]
质疑:我们能不能找到一种更为直接的方法,只摆一次,也能得到这个结论的方法呢?
2.假设法,用“平均分”来演绎“鸽巢问题”。
1思考,同桌讨论:要怎么放,只放一次,就能得出这样的结论?
学生思考——同桌交流——汇报
2汇报想法
预设生1:我们发现如果每个筒里放1支笔,最多放4支,剩下的1支不管放进哪一个筒里,总有一个筒里至少有2支笔。
3学生操作演示分法,明确这种分法其实就是“平均分”。
[设计意图:鼓励学生积极的自主探索,寻找不同的证明方法,在枚举法的基础上,学生意识到了要考虑最少的情况,从而引出假设法渗透平均分的思想。]
三、探究归纳,形成规律
1.课件出示第二个例题:5只鸽子飞回2个鸽巢呢?至少有几只鸽子飞进同一个鸽巢里?应该怎样列式“平均分”。
[设计意图: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。]
根据学生回答板书:5÷2=2……1
(学情预设:会有一些学生回答,至少数=商+余数 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 ?
2.师依次创设疑问: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
观察板书,同学们有什么发现吗?
得出“物体的数量大于鸽巢的数量,总有一个鸽巢里至少放进(商+1)个物体”的结论。
板书:至少数=商+1
[设计意图:对规律的认识是循序渐进的。在初次发现规律的基础上,从“至少2支”得到“至少商+余数”个,再到得到“商+1”的结论。]
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”,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。“鸽巢原理”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。
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. 五年一班共有学生53人,他们的年龄都相同,请你证明至少有两个小朋友出生在同一周。
3.从电影院中任意找来13个观众,至少有两个人属相相同。
……
[设计意图:让学生体会平常事中也有数学原理,有探究的成就感,激发对数学的热情。]
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
教学目标:
1.理解简单的鸽巢问题及鸽巢问题的一般形式,引导学生采用操作的方法进行枚举及假设法探究“鸽巢问题”。
2.体会数学知识在日常生活中的广泛应用,培养学生的探究意识。
教学重点:了解简单的鸽巢问题,理解“总有”和“至少”的含义。
教学难点:运用“鸽巢原理”解决相关的实际问题,理解数学中的优化思想。
教学过程:
一、游戏激趣 导入新课
1.同学们看,老师手中拿的是什么?拿出大王和小王,剩下的牌中共有几种花色?
2.现在我们一起来玩猜花色的游戏,请5位同学到前面每人随意抽一张纸牌,抽完后不要让老师看到。
3.抽后老师大胆猜测:一副扑克牌,取出大王和小王,5人每人随意抽一张,至少有2张牌花色相同(课件出示)。
4.有些同学一定觉得老师只是凑巧猜对了,我们再抽一次,老师还大胆猜测:一副扑克牌,取出大王和小王,5人每人随意抽一张,至少有2张牌花色相同。如果老师猜对了,就给老师点掌声。
5.如果老师再换5名同学来抽牌,我还敢确定的说至少有2张牌的花色相同,这是为什么呢?其实这里面蕴藏着一个有趣的数学原理--抽屉原理,也叫鸽巢原理或鸽巢问题,这节课我们就一起来研究这个问题。(板书课题)
(设计意图:通过这个游戏激发学生学习本节课的好奇心,也使学生感受到数学和生活中的联系,知道学习本节课的重要性。)
二、呈现问题 自主探究
1.小红在整理自己的学习用品是有这样的发现(课件出示: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有2支铅笔。)学生齐读。
2.在这句话中你有什么不理解的吗?学生提出不理解的词语。
(1)不管:随意,想想怎么放就怎么放。
(2)总有:一定有。
(3)至少:最少,最起码。
师提问:最少2支指的是几支呢?具体来说。
2.把整句话翻译过来再说一遍。
(设计意图:让学生充分理解这句话的意思,为接下来的研究做好铺垫。)
2.你觉得这句话说得对吗?给同学们1分钟时间同学生静静思考一下。
3.现在同学用摆一摆、画一画、写一写等方法来验证这句话,老师出示自己的温馨提示。(课件出示:温馨提示:选择自己喜欢的方式验证,比如,同桌合作,用纸杯代替笔筒,用铅笔摆一摆,一人摆,一人记录。(注意:不考虑顺序。)
4.学生汇报验证的方法:
生1:利用图片来列举出几种放法
教师提问:我们来看这位同学的摆法,凭什么说“总有一个笔筒里至少有2支铅笔”呢?比2支多也可以吗?
教师小结:非常好,我们在观察这几种摆法,把符合要求的笔筒用彩色笔标出来:所以说不管怎么放总有一支笔筒里至少有2支铅笔。
生2:利用数字方法列举出几种方法(4,0,0)(3,1,0)(2,1,1)(2,2,0)
我们一起圈出每种分法不少于2的数字。(表扬生2,方法更简单一些)
5.同学们像刚才把所有中情况都列举出来,这种方法就叫做列举法或枚举法。(板书)
6.除了这种枚举法,还有没有别的方法也能证明这句话是对的。
生:先假设每个笔筒中放1支铅笔,这样还剩1支铅笔,这时无论放到哪个笔筒,哪个笔筒就是2支铅笔了,所以我认为是对的。
师追问:你为什么要现在每个笔筒里放1支呢?
生:因为一共有4支笔,平均分后每个笔筒只能分到一支。
师追问:那为什么要一开始就去平均分呢?
生:平均分就可以使每个笔筒中的笔尽量少一点,如果这样都能符合要求,其他中情况都能符合要求了。
(设计意图:教师的追问让学生更明确为什么要平均分,平均分的好处是什么。)
7.这位同学的想法真是太与众不同了,我们为他鼓掌,谁听懂了他的想法,把他的想法在复述一遍。
8.想这位同学的方法就是假设法。(板书:假设法)
9.到现在为止,我们可以得出结论了。
三、提升思维 构建模型
1.刚才我们通过不同的方法验证了这句话是正确的,现在老师把题目改一改,同学们看看还对不对了,为什么?(课件出示:把5支铅笔放进4个笔筒里,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有2支铅笔。)生回答并说明理由。
2.课件继续出示:(1)把6个苹果放进5个盘子里呢?(2)把10本书放进9个抽屉中呢?(3)把100只鸽子放进99个笼子中呢?
3.我们为什么都采用了假设法来分析,而不是画图用枚举法呢?(枚举法虽然直观,但是有一定的局限性,假设法更具有一般性)
(设计意图:通过出示更大的数,让学生感受到用假设法的方便性,实用性,同时引出的优化的思想。)
4.在数学课堂上我们通常采用更便于我们解决的方法来解决问题,这是一种优化的思想。(板书:优化思想)
5.引出物体数、鸽巢数、至少数,学生观察,你有什么发现吗?(当物体数比鸽巢数多1时,总有一个鸽巢里至少有2个物体。)
6.回过头来我们看课前老师猜测的扑克牌的游戏,谁能解释一下是怎么回事呢?看来并不是老师神奇,而是鸽巢问题神奇啊。
7.同学们今天的发现是德国数学家狄利克雷最早提出的:课件介绍有关鸽巢问题的来历。
四、解决问题 练习巩固
通过学生的努力,我们一起研究出鸽巢问原理,现在老师出几道题看同学们是否真的学会了。
1.5只鸽子飞进了3个鸽笼,总有一个鸽笼至少飞进了2只鸽子。为什么?
2.把( )本书放进3个抽屉,不管怎么放,总有一个抽屉至少放进2本书。()中能填几呢?
(设计意图:习题2锻炼学生的逆向思维,同时也为下节课的学习埋下了伏笔。)
五、课堂总结
这节课的探究学习中,我们一起经历了与德国数学家狄利克雷一样的伟大发现,你有什么收获呢?
板书设计:
鸽巢问题
枚举法 假设法
(列举法) (平均分)
优化思想
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