日期:2021-04-26
這是小學(xué)數(shù)學(xué)鴿巢問題教案,是優(yōu)秀的數(shù)學(xué)教案文章,供老師家長們參考學(xué)習(xí)。
一堂好的數(shù)學(xué)課,我認(rèn)為應(yīng)該是原生態(tài),充滿“數(shù)學(xué)味”的課。本節(jié)課我讓學(xué)生經(jīng)歷了探究“鴿巢問題”的過程,初步了解了“鴿巢問題”,并能夠應(yīng)用與實際。
一、情境導(dǎo)入,初步感知
興趣是最好的老師,在導(dǎo)入新課時,我以4人的搶凳子游戲,初步感受至少有兩位同學(xué)相同的現(xiàn)象,抓住學(xué)生注意力。
二、教學(xué)時以學(xué)生為主體,以學(xué)定教
由于課前讓學(xué)生做了預(yù)習(xí),所以在課上我并沒有“滿堂灌”,而是先了解學(xué)生的已知和未知點,讓預(yù)習(xí)程度好的同學(xué)來試著解決其他同學(xué)提出的`問題,再師生質(zhì)疑,完成對新知的傳授。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生預(yù)習(xí)的習(xí)慣,又能讓學(xué)生找到知識的盲點,從而對本節(jié)課感興趣,同時又鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力。
三、通過練習(xí),解釋應(yīng)用
四、適當(dāng)設(shè)計形式多樣的練習(xí),可以引起并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如,撲克牌的游戲,學(xué)生們非常感興趣,達(dá)到了預(yù)期的效果。
不足:
1、學(xué)生們語言表達(dá)能力還有待提高。
2、課堂中教師與速較快。
教學(xué)內(nèi)容
審定人教版六年級下冊數(shù)學(xué)《數(shù)學(xué)廣角 鴿巢問題》,也就是原實驗教材《抽屜原理》。
設(shè)計理念
《鴿巢問題》既鴿巢原理又稱抽屜原理,它是組合數(shù)學(xué)的一個基本原理,最先是由德國數(shù)學(xué)家狄利克雷明確提出來的,因此,也稱為狄利克雷原理。
首先,用具體的操作,將抽象變?yōu)橹庇^。“總有一個筒至少放進2支筆”這句話對于學(xué)生而言,不僅說起來生澀拗口,而且抽象難以理解。怎樣讓學(xué)生理解這句話呢?我覺得要讓學(xué)生充分的操作,一在具體操作中理解“總有”和“至少”;二在操作中理解“平均分”是保證“至少”的最好方法。通過操作,最直觀地呈現(xiàn)“總有一個筒至少放進2支筆”這種現(xiàn)象,讓學(xué)生理解這句話。
其次,充分發(fā)揮學(xué)生主動性,讓學(xué)生在證明結(jié)論的過程中探究方法,總結(jié)規(guī)律。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主動者,特別是這種原理的初步認(rèn)識,不應(yīng)該是教師牽著學(xué)生去認(rèn)識,而是創(chuàng)造條件,讓學(xué)生自己去探索,發(fā)現(xiàn)。所以我認(rèn)為應(yīng)該提出問題,讓學(xué)生在具體的操作中來證明他們的結(jié)論是否正確,讓學(xué)生初步經(jīng)歷“數(shù)學(xué)證明”的過程,逐步提高學(xué)生的邏輯思維能力。
再者,適當(dāng)把握教學(xué)要求。我們的教學(xué)不同奧數(shù),因此在教學(xué)中不需要求學(xué)生說理的嚴(yán)密性,也不需要學(xué)生確定過于抽象的“鴿巢”和“物體”。
教材分析
《鴿巢問題》這是一類與“存在性”有關(guān)的問題,如任意13名學(xué)生,一定存在兩名學(xué)生,他們在同一個月過生日。在這類問題中,只需要確定某個物體(或某個人)的存在就可以了,并不需要指出是哪個物體(或哪個人),也不需要說明通過什么方式把這個存在的物體(或人)找出來。這類問題依據(jù)的理論,我們稱之為“鴿巢問題”。
通過第一個例題教學(xué),介紹了較簡單的“鴿巢問題”:只要物體數(shù)比鴿巢數(shù)多,總有一個鴿巢至少放進2個物體。它意圖讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)這樣的一種存在現(xiàn)象:不管怎樣放,總有一個筒至少放進2支筆。呈現(xiàn)兩種思維方法:一是枚舉法,羅列了擺放的所有情況。二是假設(shè)法,用平均分的方法直接考慮“至少”的情況。通過前一個例題的兩個層次的探究,讓學(xué)生理解“平均分”的方法能保證“至少”的情況,能用這種方法在簡單的具體問題中解釋證明。
第二個例題是在例1的基礎(chǔ)上說明:只要物體數(shù)比鴿巢數(shù)多,總有一個鴿巢里至少放進(商+1)個物體。因此我認(rèn)為例2的目的是使學(xué)生進一步理解“盡量平均分”,并能用有余數(shù)的除法算式表示思維的過程。
學(xué)情分析
可能有一部分學(xué)生已經(jīng)了解了鴿巢問題,他們在具體分得過程中,都在運用平均分的方法,也能就一個具體的問題得出結(jié)論。但是這些學(xué)生中大多數(shù)只“知其然,不知其所以然”,為什么平均分能保證“至少”的情況,他們并不理解。還有部分學(xué)生完全沒有接觸,所以他們可能會認(rèn)為至少的情況就應(yīng)該是“1”。
教學(xué)目標(biāo)
1.通過猜測、驗證、觀察、分析等數(shù)學(xué)活動,經(jīng)歷“鴿巢問題”的探究過程,初步了解“鴿巢問題”,會用“鴿巢原理”解決簡單的實際問題。滲透“建模”思想。
2.經(jīng)歷從具體到抽象的探究過程,提高學(xué)生有根據(jù)、有條理地進行思考和推理的能力。
3.通過“鴿巢原理”的靈活應(yīng)用,提高學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的能力和興趣,感受到數(shù)學(xué)文化及數(shù)學(xué)的魅力。
教學(xué)重點
經(jīng)歷“鴿巢問題”的探究過程,初步了解“鴿巢原理”。
教學(xué)難點
理解“鴿巢問題”,并對一些簡單實際問題加以“模型化”。
教具準(zhǔn)備:相關(guān)課件 相關(guān)學(xué)具(若干筆和筒)
教學(xué)過程
一、游戲激趣,初步體驗。
游戲規(guī)則是:請這四位同學(xué)從數(shù)字1.2.3中任選一個自己喜歡的數(shù)字寫在手心上,寫好后,握緊拳頭不要松開,讓老師猜。
[設(shè)計意圖:聯(lián)系學(xué)生的生活實際,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生積極投入到后面問題的研究中。]
二、操作探究,發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
1.具體操作,感知規(guī)律
教學(xué)例1: 4支筆,三個筒,可以怎么放?請同學(xué)們運用實物放一放,看有幾種擺放方法?
(1)學(xué)生匯報結(jié)果
(4 ,0 , 0 ) (3 ,1 ,0) (2 ,2 ,0) (2 , 1 , 1 )
(2)師生交流擺放的結(jié)果
(3)小結(jié):不管怎么放,總有一個筒里至少放進了2支筆。
(學(xué)情預(yù)設(shè):學(xué)生可能不會說,“不管怎么放,總有一個筒里至少放進了2支筆。”)
[設(shè)計意圖:鴿巢問題對于學(xué)生來說,比較抽象,特別是“不管怎么放,總有一個筒里至少放進了2支筆。”這句話的.理解。所以通過具體的操作,枚舉所有的情況后,引導(dǎo)學(xué)生直接關(guān)注到每種分法中數(shù)量最多的筒,理解“總有一個筒里至少放進了2支筆”。讓學(xué)生初步經(jīng)歷“數(shù)學(xué)證明”的過程,訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力。]
質(zhì)疑:我們能不能找到一種更為直接的方法,只擺一次,也能得到這個結(jié)論的方法呢?
2.假設(shè)法,用“平均分”來演繹“鴿巢問題”。
1思考,同桌討論:要怎么放,只放一次,就能得出這樣的結(jié)論?
學(xué)生思考——同桌交流——匯報
2匯報想法
預(yù)設(shè)生1:我們發(fā)現(xiàn)如果每個筒里放1支筆,最多放4支,剩下的1支不管放進哪一個筒里,總有一個筒里至少有2支筆。
3學(xué)生操作演示分法,明確這種分法其實就是“平均分”。
[設(shè)計意圖:鼓勵學(xué)生積極的自主探索,尋找不同的證明方法,在枚舉法的基礎(chǔ)上,學(xué)生意識到了要考慮最少的情況,從而引出假設(shè)法滲透平均分的思想。]
三、探究歸納,形成規(guī)律
1.課件出示第二個例題:5只鴿子飛回2個鴿巢呢?至少有幾只鴿子飛進同一個鴿巢里?應(yīng)該怎樣列式“平均分”。
[設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生用平均分思想,并能用有余數(shù)的除法算式表示思維的過程。]
根據(jù)學(xué)生回答板書:5÷2=2……1
(學(xué)情預(yù)設(shè):會有一些學(xué)生回答,至少數(shù)=商+余數(shù) 至少數(shù)=商+1)
根據(jù)學(xué)生回答,師邊板書:至少數(shù)=商+余數(shù)?
至少數(shù)=商+1 ?
2.師依次創(chuàng)設(shè)疑問:7只鴿子飛回5個鴿巢呢?8只鴿子飛回5個鴿巢呢?9只鴿子飛回5個鴿巢呢?(根據(jù)回答,依次板書)
……
7÷5=1……2
8÷5=1……3
9÷5=1……4
觀察板書,同學(xué)們有什么發(fā)現(xiàn)嗎?
得出“物體的數(shù)量大于鴿巢的數(shù)量,總有一個鴿巢里至少放進(商+1)個物體”的結(jié)論。
板書:至少數(shù)=商+1
[設(shè)計意圖:對規(guī)律的認(rèn)識是循序漸進的。在初次發(fā)現(xiàn)規(guī)律的基礎(chǔ)上,從“至少2支”得到“至少商+余數(shù)”個,再到得到“商+1”的結(jié)論。]
師過渡語:同學(xué)們的這一發(fā)現(xiàn),稱為“鴿巢問題”,最先是由19世紀(jì)的德國數(shù)學(xué)家狄利克雷提出來的,所以又稱“狄里克雷原理”,也稱為“鴿巢原理”。這一原理在解決實際問題中有著廣泛的應(yīng)用。“鴿巢原理”的應(yīng)用是千變?nèi)f化的,用它可以解決許多有趣的問題,并且常常能得到一些令人驚異的結(jié)果。下面我們應(yīng)用這一原理解決問題。
四、運用規(guī)律解決生活中的問題
課件出示習(xí)題.:
1. 三個小朋友同行,其中必有幾個小朋友性別相同。
2. 五年一班共有學(xué)生53人,他們的年齡都相同,請你證明至少有兩個小朋友出生在同一周。
3.從電影院中任意找來13個觀眾,至少有兩個人屬相相同。
……
[設(shè)計意圖:讓學(xué)生體會平常事中也有數(shù)學(xué)原理,有探究的成就感,激發(fā)對數(shù)學(xué)的熱情。]
五、課堂總結(jié)
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了什么有趣的規(guī)律?請學(xué)生暢談,師總結(jié)
教學(xué)目標(biāo):
1.理解簡單的鴿巢問題及鴿巢問題的一般形式,引導(dǎo)學(xué)生采用操作的方法進行枚舉及假設(shè)法探究“鴿巢問題”。
2.體會數(shù)學(xué)知識在日常生活中的廣泛應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識。
教學(xué)重點:了解簡單的鴿巢問題,理解“總有”和“至少”的含義。
教學(xué)難點:運用“鴿巢原理”解決相關(guān)的實際問題,理解數(shù)學(xué)中的優(yōu)化思想。
教學(xué)過程:
一、游戲激趣 導(dǎo)入新課
1.同學(xué)們看,老師手中拿的是什么?拿出大王和小王,剩下的牌中共有幾種花色?
2.現(xiàn)在我們一起來玩猜花色的游戲,請5位同學(xué)到前面每人隨意抽一張紙牌,抽完后不要讓老師看到。
3.抽后老師大膽猜測:一副撲克牌,取出大王和小王,5人每人隨意抽一張,至少有2張牌花色相同(課件出示)。
4.有些同學(xué)一定覺得老師只是湊巧猜對了,我們再抽一次,老師還大膽猜測:一副撲克牌,取出大王和小王,5人每人隨意抽一張,至少有2張牌花色相同。如果老師猜對了,就給老師點掌聲。
5.如果老師再換5名同學(xué)來抽牌,我還敢確定的說至少有2張牌的花色相同,這是為什么呢?其實這里面蘊藏著一個有趣的數(shù)學(xué)原理--抽屜原理,也叫鴿巢原理或鴿巢問題,這節(jié)課我們就一起來研究這個問題。(板書課題)
(設(shè)計意圖:通過這個游戲激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課的好奇心,也使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)和生活中的聯(lián)系,知道學(xué)習(xí)本節(jié)課的重要性。)
二、呈現(xiàn)問題 自主探究
1.小紅在整理自己的學(xué)習(xí)用品是有這樣的發(fā)現(xiàn)(課件出示:把4支鉛筆放進3個筆筒中,不管怎么放,總有一個筆筒里至少有2支鉛筆。)學(xué)生齊讀。
2.在這句話中你有什么不理解的嗎?學(xué)生提出不理解的詞語。
(1)不管:隨意,想想怎么放就怎么放。
(2)總有:一定有。
(3)至少:最少,最起碼。
師提問:最少2支指的是幾支呢?具體來說。
2.把整句話翻譯過來再說一遍。
(設(shè)計意圖:讓學(xué)生充分理解這句話的意思,為接下來的研究做好鋪墊。)
2.你覺得這句話說得對嗎?給同學(xué)們1分鐘時間同學(xué)生靜靜思考一下。
3.現(xiàn)在同學(xué)用擺一擺、畫一畫、寫一寫等方法來驗證這句話,老師出示自己的溫馨提示。(課件出示:溫馨提示:選擇自己喜歡的方式驗證,比如,同桌合作,用紙杯代替筆筒,用鉛筆擺一擺,一人擺,一人記錄。(注意:不考慮順序。)
4.學(xué)生匯報驗證的方法:
生1:利用圖片來列舉出幾種放法
教師提問:我們來看這位同學(xué)的擺法,憑什么說“總有一個筆筒里至少有2支鉛筆”呢?比2支多也可以嗎?
教師小結(jié):非常好,我們在觀察這幾種擺法,把符合要求的筆筒用彩色筆標(biāo)出來:所以說不管怎么放總有一支筆筒里至少有2支鉛筆。
生2:利用數(shù)字方法列舉出幾種方法(4,0,0)(3,1,0)(2,1,1)(2,2,0)
我們一起圈出每種分法不少于2的數(shù)字。(表揚生2,方法更簡單一些)
5.同學(xué)們像剛才把所有中情況都列舉出來,這種方法就叫做列舉法或枚舉法。(板書)
6.除了這種枚舉法,還有沒有別的方法也能證明這句話是對的。
生:先假設(shè)每個筆筒中放1支鉛筆,這樣還剩1支鉛筆,這時無論放到哪個筆筒,哪個筆筒就是2支鉛筆了,所以我認(rèn)為是對的。
師追問:你為什么要現(xiàn)在每個筆筒里放1支呢?
生:因為一共有4支筆,平均分后每個筆筒只能分到一支。
師追問:那為什么要一開始就去平均分呢?
生:平均分就可以使每個筆筒中的筆盡量少一點,如果這樣都能符合要求,其他中情況都能符合要求了。
(設(shè)計意圖:教師的追問讓學(xué)生更明確為什么要平均分,平均分的好處是什么。)
7.這位同學(xué)的想法真是太與眾不同了,我們?yōu)樗恼疲l聽懂了他的想法,把他的想法在復(fù)述一遍。
8.想這位同學(xué)的方法就是假設(shè)法。(板書:假設(shè)法)
9.到現(xiàn)在為止,我們可以得出結(jié)論了。
三、提升思維 構(gòu)建模型
1.剛才我們通過不同的方法驗證了這句話是正確的,現(xiàn)在老師把題目改一改,同學(xué)們看看還對不對了,為什么?(課件出示:把5支鉛筆放進4個筆筒里,不管怎么放,總有一個筆筒里至少有2支鉛筆。)生回答并說明理由。
2.課件繼續(xù)出示:(1)把6個蘋果放進5個盤子里呢?(2)把10本書放進9個抽屜中呢?(3)把100只鴿子放進99個籠子中呢?
3.我們?yōu)槭裁炊疾捎昧思僭O(shè)法來分析,而不是畫圖用枚舉法呢?(枚舉法雖然直觀,但是有一定的局限性,假設(shè)法更具有一般性)
(設(shè)計意圖:通過出示更大的數(shù),讓學(xué)生感受到用假設(shè)法的方便性,實用性,同時引出的優(yōu)化的思想。)
4.在數(shù)學(xué)課堂上我們通常采用更便于我們解決的方法來解決問題,這是一種優(yōu)化的思想。(板書:優(yōu)化思想)
5.引出物體數(shù)、鴿巢數(shù)、至少數(shù),學(xué)生觀察,你有什么發(fā)現(xiàn)嗎?(當(dāng)物體數(shù)比鴿巢數(shù)多1時,總有一個鴿巢里至少有2個物體。)
6.回過頭來我們看課前老師猜測的撲克牌的游戲,誰能解釋一下是怎么回事呢?看來并不是老師神奇,而是鴿巢問題神奇啊。
7.同學(xué)們今天的發(fā)現(xiàn)是德國數(shù)學(xué)家狄利克雷最早提出的:課件介紹有關(guān)鴿巢問題的來歷。
四、解決問題 練習(xí)鞏固
通過學(xué)生的努力,我們一起研究出鴿巢問原理,現(xiàn)在老師出幾道題看同學(xué)們是否真的學(xué)會了。
1.5只鴿子飛進了3個鴿籠,總有一個鴿籠至少飛進了2只鴿子。為什么?
2.把( )本書放進3個抽屜,不管怎么放,總有一個抽屜至少放進2本書。()中能填幾呢?
(設(shè)計意圖:習(xí)題2鍛煉學(xué)生的逆向思維,同時也為下節(jié)課的學(xué)習(xí)埋下了伏筆。)
五、課堂總結(jié)
這節(jié)課的探究學(xué)習(xí)中,我們一起經(jīng)歷了與德國數(shù)學(xué)家狄利克雷一樣的偉大發(fā)現(xiàn),你有什么收獲呢?
板書設(shè)計:
鴿巢問題
枚舉法 假設(shè)法
(列舉法) (平均分)
優(yōu)化思想
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