第五单元 数学广角—鸽巢问题
【单元教学内容】
第五单元数学广角
【学情教材分析】
教材编排的“抽屉原理”涉及三种基本的形式:第一种,只要物体的数量比抽屉多,那么一定有一个抽屉放进了至少两个物体。那么,这里的“一定有一个抽屉”是什么意思?“至少两个物体”是什么意思?“一定有一个抽屉”是存在性;“至少两个物体”是可以多于两个物体,可以是两个,也可以是三个、四个甚至更多。第二种,即是“把多于kn(k是正整数)个元素放入n个集合,总有一个集合里至少有(k+1)元素”。若k为1,就是第一种情况,可见第一种情形实际是第二种情形的特例。第三种情况是把无限多个物体(如红球、蓝球各4个)放进有限多个抽屉(两种颜),那么一定有一个抽屉放进了无限多个物体(至少2个同的球)。
【学段课程标准】
《义务教育数学课程标准(2011年版)》在“学段目标”的“第二学段”中提出:“会独立思考,体会一些数学的基本思想”“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”“经历与他人合作交流解决问题的过程,尝试解释自己的思考过程”。
《义务教育数学课程标准(2011年版)》在“课程内容”的“第二学段”中提出:“探索给定情境中隐含的规律或变化趋势”“结合实际情境,体验发现和提出问题、分析和解决问题的过程”“通过应用和反思,进一步理解所用的知识和方法,了解所学知识之间的联系,获得数学活动经验”。
【单元学习目标】
1. 经历“抽屉原理”的探究过程,初步了解“抽屉原理”,会用“抽屉原理”解决简单的实际问题。
2. 使学生通过“抽屉原理”的学习,增强对逻辑推理、模型思想的体验,提高学生学习数学的兴趣和应用意识。
【单元学习重点】
初步了解“抽屉原理(鸽巢原理)”,培养学生的“模型思想”。
【单元学习难点】
初步了解“抽屉原理(鸽巢原理)”,培养学生的“模型思想”。
【单元课时安排】
2课时
鸽巢问题(1)
【学习内容】
人教版小学数学六年级下册教材第68~69页例1、2。
【课标描述】
《鸽巢问题》是数与代数领域的重要知识点。所谓“鸽巢问题”,实际上是一种解决某种特定结构的数学或生活问题的模型,体现了一种数学的思想方法。让学生经历将具体问题数学化的过程,初步形成模型思想,体会和理解数学与外部世界的紧密联系,发展抽象能力、推理能力和应用能力,这是《义务教育数学课程标准(2011年版)》的重要要求,也是本单元的编排意图和价值取向。
【学情分析】
“鸽巢问题”的理论本身并不复杂,对于学生来说是很容易的。但“鸽巢问题”的应用却是千变万化的,尤其是“鸽巢问题”的逆用,学生对进行逆向思维的思考可能会感到困难,也缺乏思考的方向,很难到切入点。
鸽巢问题又称抽屉原理或鞋盒原理,它是组合数学中最简单也是最基本的原理之一,从这个原理出发,可以得出许多有趣的结果。这部分教材通过几个直观的例子,借助实际操作,向学生介绍了“鸽巢问题”。学生在理解这一数学方法的基础上,对一些简单的实际问题“模型化”,会用“鸽巢问题”解决问题,促进逻辑推理能力的发展。
【学习目标】
1. 创设情境,利用游戏活动“抢椅子”来展示生活中的“抽屉原理”现象,感受数学数学的奇妙与魅力,激发研究兴趣。
2. 在创设活动情境的基础上,通过实际操作,深入观察,大胆尝试,动手画草图,填表格等方式进行“说理”、互动交流,通过体验式学习,认识“鸽巢问题”的特点,经历探究鸽巢问题的过程。
3. 在交流中对“列举法”、“假设法”进行比较,在老师的引导下交流总结提炼归纳出“鸽巢原理”,会用鸽巢问题解决简单的生活问题。建立模型思想。
【学习重点】
理解鸽巢原理,经历探究过程,掌握先“平均分”,再调整的方法。
【学习难点】
理解“总有”“至少”的意义,理解“至少数=商数+1”,对一些简单问题加以“模型化”。
【学习准备】
多媒体课件、铅笔、杯子、练习纸等。
【评价方案】
1. 通过游戏活动“抢椅子”来初步体验“总有”“至少”的意义,初步感受生活中的“鸽巢问题”,评价目标1。
2. 通过设计笔筒方笔的活动,评价目标2。
3. 通过交流互动的方法,从而提炼归纳,评价目标3。
【学习过程】
一、游戏活动,引出探究
1. 游戏。
“抢凳子” 的小游戏,五位同学,四个凳子。
游戏规则:五个同学抢四个个凳子,五人必须都坐在凳子上。
游戏结束后,提问:告诉老师,五人都坐下了吗?
激趣:老师不用看,就知道一定有一个凳子上至少坐了两个同学。
再来一组,验证。
2. 引发思考、质疑。
引课:老师不用看,还可以肯定地说:“一定有一个凳子上至少坐了两个同学。”
如果再让五名同学上来玩这个游戏,老师还敢肯定地说:“不管怎么坐,一定有一个凳子上至少坐了两个同学。”你们相信吗?——有同学半信半疑,我相信通过今天的学习,你一定能到答案!
二、自主探究,初步感知
1. 分组探究。
引导探究:刚才老师为什么可以这样肯定地说:“五名同学,抢四个凳子,总有一个凳子上
至少坐了两名同学。”其实这里面蕴含着一个非常有趣的数学原理,想不想亲自操作来验证这其中的道理呢?
出示课件,生读合作要求,明确以小组讨论的形式展开。
小组活动。
2. 小组展示、交流。
预设:
A 展示有四种放法的。
B 展示有五种方法或以上的放法
对比、交流、纠错、整理,发现就四种放法。
课件展示四种放法。
思考:不管怎样放,总有一个杯子里至少放进(  )支笔。(同位讨论一下)
预设
A 总有一个杯子里至少放进( 0 )支笔。
B 总有一个杯子里少放进( 2 )支笔。
六年级下册数学教案引导学生分析理解“总有”、“至少”。总有:一定,肯定 。至少:最少。
3. 小结结论。
通过观察着四个杯子,我们可以得到结论:不管怎么放,总有一个杯子里至少放进了两支笔。像这样,我们把所有的情况都一一列举出来,从而得出结论,这种方法在数学上叫枚举法。
4. 方法提升。
提问:刚才我们通过实验操作得到了结论,那我们能不能到一种更为直接的方法,能最快的得到结论呢?
组内讨论、交流
追问:“还有其他方法吗?”
学生展示放法。
教师及时展示课件情况,
小结放法,理解平均分,提问:剩下的怎么放,才能做到“至少”?
引导:无论怎么放,只有一个杯子里至少放进两支笔。那真的是把4支笔平均分到三个杯子里了吗?没有,这种方法叫假设平均分,在数学上叫做假设法。
提问:那如果把5支笔放进四个杯子里,不管怎么放,总有一个杯子里至少放进(  )支笔。怎样列式呢?
同位讨论、尝试列式:54=1(支)······1(支)  1+1=2
追问:那刚才把四只铅笔放进3个杯子里,可以怎样列式?如果把6笔放进5子里呢?把7笔放进6杯子里呢?
43=1(支)……1(支)  1+1=2
76=1(支)……1(支)  1+1=2