鴿巢問題教學設計
鴿巢問題又稱抽屜原理或鞋盒原理,它是組合數學中最簡單也是最基本的原理之一,從這個原理出發,可以得出許多有趣的結果。那麼《鴿巢問題》的教學設計範文是怎麼樣的?下面跟本站小編一起來看看吧!
教學內容
審定人教版六年級下冊數學《數學廣角 鴿巢問題》,也就是原實驗教材《抽屜原理》。
設計理念
《鴿巢問題》既鴿巢原理又稱抽屜原理,它是組合數學的一個基本原理,最先是由德國數學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,將抽象變為直觀。“總有一個筒至少放進2支筆”這句話對於學生而言,不僅説起來生澀拗口,而且抽象難以理解。怎樣讓學生理解這句話呢?我覺得要讓學生充分的操作,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“總有一個筒至少放進2支筆”這種現象,讓學生理解這句話。
其次,充分發揮學生主動性,讓學生在證明結論的過程中探究方法,總結規律。學生是學習的主動者,特別是這種原理的初步認識,不應該是教師牽着學生去認識,而是創造條件,讓學生自己去探索,發現。所以我認為應該提出問題,讓學生在具體的操作中來證明他們的結論是否正確,讓學生初步經歷“數學證明”的過程,逐步提高學生的邏輯思維能力。
再者,適當把握教學要求。我們的教學不同奧數,因此在教學中不需要求學生説理的嚴密性,也不需要學生確定過於抽象的“鴿巢”和“物體”。
教材分析
《鴿巢問題》這是一類與“存在性”有關的問題,如任意13名學生,一定存在兩名學生,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,並不需要指出是哪個物體(或哪個人),也不需要説明通過什麼方式把這個存在的物體(或人)找出來。這類問題依據的理論,我們稱之為“鴿巢問題”。
通過第一個例題教學,介紹了較簡單的“鴿巢問題”:只要物體數比鴿巢數多,總有一個鴿巢至少放進2個物體。它意圖讓學生髮現這樣的一種存在現象:不管怎樣放,總有一個筒至少放進2支筆。呈現兩種思維方法: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的基礎上説明:只要物體數比鴿巢數多,總有一個鴿巢裏至少放進(商+1)個物體。因此我認為例2的目的是使學生進一步理解“儘量平均分”,並能用有餘數的除法算式表示思維的過程。
學情分析
可能有一部分學生已經瞭解了鴿巢問題,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論。但是這些學生中大多數只“知其然,不知其所以然”,為什麼平均分能保證“至少”的情況,他們並不理解。還有部分學生完全沒有接觸,所以他們可能會認為至少的情況就應該是“1”。
教學目標
1.通過猜測、驗證、觀察、分析等數學活動,經歷“鴿巢問題”的探究過程,初步瞭解“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.經歷從具體到抽象的探究過程,提高學生有根據、有條理地進行思考和推理的能力。
3.通過“鴿巢原理”的靈活應用,提高學生解決數學問題的能力和興趣,感受到數學文化及數學的`魅力。
教學重點
經歷“鴿巢問題”的探究過程,初步瞭解“鴿巢原理”。
教學難點
理解“鴿巢問題”,並對一些簡單實際問題加以“模型化”。
教具準備:相關課件 相關學具(若干筆和筒)
教學過程
一、遊戲激趣,初步體驗。
遊戲規則是:請這四位同學從數字1.2.3中任選一個自己喜歡的數字寫在手心上,寫好後,握緊拳頭不要鬆開,讓老師猜。
[設計意圖:聯繫學生的生活實際,激發學習興趣,使學生積極投入到後面問題的研究中。]
二、操作探究,發現規律。
1.具體操作,感知規律
教學例1: 4支筆,三個筒,可以怎麼放?請同學們運用實物放一放,看有幾種擺放方法?
(1)學生彙報結果
(4 ,0 , 0 ) (3 ,1 ,0) (2 ,2 ,0) (2 , 1 , 1 )
(2)師生交流擺放的結果
(3)小結:不管怎麼放,總有一個筒裏至少放進了2支筆。
(學情預設:學生可能不會説,“不管怎麼放,總有一個筒裏至少放進了2支筆。”)
[設計意圖:鴿巢問題對於學生來説,比較抽象,特別是“不管怎麼放,總有一個筒裏至少放進了2支筆。”這句話的理解。所以通過具體的操作,枚舉所有的情況後,引導學生直接關注到每種分法中數量最多的筒,理解“總有一個筒裏至少放進了2支筆”。讓學生初步經歷“數學證明”的過程,訓練學生的邏輯思維能力。]
質疑:我們能不能找到一種更為直接的方法,只擺一次,也能得到這個結論的方法呢?
2.假設法,用“平均分”來演繹“鴿巢問題”。
1思考,同桌討論:要怎麼放,只放一次,就能得出這樣的結論?
學生思考——同桌交流——彙報
2彙報想法
預設生1:我們發現如果每個筒裏放1支筆,最多放4支,剩下的1支不管放進哪一個筒裏,總有一個筒裏至少有2支筆。
3學生操作演示分法,明確這種分法其實就是“平均分”。
[設計意圖:鼓勵學生積極的自主探索,尋找不同的證明方法,在枚舉法的基礎上,學生意識到了要考慮最少的情況,從而引出假設法滲透平均分的思想。]
三、探究歸納,形成規律
1.課件出示第二個例題:5只鴿子飛回2個鴿巢呢?至少有幾隻鴿子飛進同一個鴿巢裏?應該怎樣列式“平均分”。
[設計意圖:引導學生用平均分思想,並能用有餘數的除法算式表示思維的過程。]
根據學生回答板書:5÷2=2……1
(學情預設:會有一些學生回答,至少數=商+餘數 至少數=商+1)
根據學生回答,師邊板書:至少數=商+餘數?
至少數=商+1 ?
2.師依次創設疑問: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?(根據回答,依次板書)
……
7÷5=1……2
8÷5=1……3
9÷5=1……4
觀察板書,同學們有什麼發現嗎?
得出“物體的數量大於鴿巢的數量,總有一個鴿巢裏至少放進(商+1)個物體”的結論。
板書:至少數=商+1
[設計意圖:對規律的認識是循序漸進的。在初次發現規律的基礎上,從“至少2支”得到“至少商+餘數”個,再到得到“商+1”的結論。]
師過渡語:同學們的這一發現,稱為“鴿巢問題”,最先是由19世紀的德國數學家狄利克雷提出來的,所以又稱“狄裏克雷原理”,也稱為“鴿巢原理”。這一原理在解決實際問題中有着廣泛的應用。“鴿巢原理”的應用是千變萬化的,用它可以解決許多有趣的問題,並且常常能得到一些令人驚異的結果。下面我們應用這一原理解決問題。
四、運用規律解決生活中的問題
課件出示習題.:
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。
……
[設計意圖:讓學生體會平常事中也有數學原理,有探究的成就感,激發對數學的熱情。]
五、課堂總結
這節課我們學習了什麼有趣的規律?請學生暢談,師總結。
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