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《鴿巢問題》教學設計

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教學目標:

《鴿巢問題》教學設計

1、引導學生經歷鴿巢原理的探究過程,初步瞭解鴿巢原理,會運用鴿巢原理解決一些簡單的實際問題。

2、通過操作、觀察、比較、列舉、假設、推理等活動發展學生的類推能力,形成比較抽象的數學思維。

3、使學生經歷將具體問題“數學化”的過程,初步形成模型思想。

教學重點:經歷鴿巢原理的探究過程,初步瞭解鴿巢原理。

教學難點:理解鴿巢原理,並對一些簡單的實際問題加以模型化。

教學過程:

一、創設情境、導入新課

1、師:同學們,你們玩過撲克牌嗎?這裏有一副牌,拿掉大小王后還剩52張,5位同學隨意抽一張牌,猜一猜:至少有幾張牌的花色是一樣的?(指名回答)

2、師:大家猜對了嗎?其實這裏面藏着一個非常有趣的數學問題,叫做“鴿巢問題”。今天我們就一起來研究它。

二、合作探究、發現規律

師:研究一個數學問題,我們通常從簡單一點的情況開始入手研究。請看大屏幕。(生齊讀題目)

1、教學例1:把4支鉛筆放進3個筆筒裏,不管怎麼放,總有一個筆筒裏至少有2支鉛筆。

(1)理解“總有”、“至少”的含義。(PPT)總有:一定有 至少:最少

師:這個結論正確嗎?我們要動手來驗證一下。

(2)同學們的課桌上都有一張作業紙,請同桌兩人合作探究:把4支鉛筆放進3個筆筒裏,有幾種不同的'擺法?

探究之前,老師有幾個要求。(一生讀要求)

(3)彙報展示方法,證明結論。(展示兩張作品,其中一張是重複擺的。)

第一張作品:誰看懂他是怎麼擺的?(一生彙報,發現重複的擺法)

第二張作品:他是怎麼擺的?這4種擺法有沒有重複的?還有其他的擺法嗎?板書:(3,1,0)、(4,0,0)、(2,2,0)、(1,1,2)

師:我們要證明的是總有一個筆筒裏至少有2支鉛筆,這4種擺法都滿足要求嗎?(指名彙報:第一種擺法中哪個筆筒滿足要求?只要發現有一個筆筒裏至少有2支鉛筆就行了。)總結:把4支鉛筆放進3個筆筒中一共只有四種情況,在每一種情況中,都一定有一個筆筒中至少有2支鉛筆。看來這個結論是正確的。

師:像這樣把所有情況一一列舉出來的方法,數學上叫做“枚舉法”。(板書)

(4)通過比較,引出“假設法”

同桌討論:剛才我們把4種情況都列舉出來進行驗證,能不能找到一種更簡單直接的方法,只擺一種情況就能證明這個結論是正確的?

引導學生説出:假設先在每個筆筒裏放1支,還剩下1支,這時無論放到哪個筆筒,那個筆筒裏就有2支鉛筆了。(PPT演示)

(5)初步建模—平均分

師:先在每個筆筒裏放1支,這種分法實際上是怎麼分的?

生:平均分(師板書)

師:為什麼要去平均分呢?平均分有什麼好處?

生:平均分可以保證每個筆筒裏的筆數量一樣,儘可能的少。這樣多出來的1支不管放進哪個筆筒裏,總有一個筆筒裏至少有2支鉛筆。(如果不平均分,隨便放,比如把4支鉛筆都放到一個筆筒裏,這樣就不能保證一下子找到最少的情況了)

師:這種先平均分的方法叫做“假設法”。怎麼用算式表示這種方法呢?

板書:4÷3=1……1 1+1=2

(5)概括鴿巢問題的一般規律

師:現在我們把題目改一改,結果會怎樣呢?

PPT出示:把5支筆放進4個筆筒裏,不管怎麼放,總有一個筆筒裏至少有幾支筆?……(引導學生説清楚理由)

師:為什麼大家都選擇用假設法來分析?(假設法更直接、簡單)

通過這些問題,你有什麼發現?

交流總結:只要筆的數量比筆筒數量多1,總有一個筆筒裏至少放進2支筆。

過渡語:師:如果多出來的數量不是1,結果會怎樣呢?

2、出示:5只鴿子飛進了3個鴿籠,總有一個鴿籠裏至少飛進了幾隻鴿子呢?

(1)同桌討論交流、指名彙報。

先讓一生説出5÷3=1……2 1+2=3 的結果,再問:有不同的意見嗎?

再讓一生説出5÷3=1……2 1+1=2

師:你們同意哪種想法?

(2)師:餘下的2只怎樣飛才更符合“至少”的要求呢?為什麼要再次平均分?

(3)明確:再次平均分,才能保證“至少”的情況。

3、教學例2

(1)師:我們剛才研究的把筆放入筆筒、鴿子飛進鴿籠這樣的問題就叫做“鴿巢問題”,也叫“抽屜問題”。它最早是由德國數學家狄利克雷發現並提出的,當他發現這個問題之後決定繼續深入研究下去。出示例2。

(2)獨立思考後指名彙報。

師板書:7÷3=2……1 2+1=3

(3)如果有8本書會怎樣?10本書呢?

指名回答,師相機板書:8÷3=2……2 2+1=3

師:剩下的2本怎麼放才更符合“至少”的要求?

為什麼不能用商+2?

10÷3=3……1 3+1=4

(4)觀察發現、總結規律

同桌討論交流:學到這裏,老師想請大家觀察這些算式並思考一個問題,把書放進抽屜裏,總有一個抽屜裏至少放進了幾本書?我們是用什麼方法去找到這個結果的?(假設法,也就是平均分的方法)用書的數量去除以抽屜的數量,會得到一個商和一個餘數,最後的結果都是怎麼計算得到的?為什麼不能用商加餘數?

歸納總結:總有一個抽屜裏至少可以放“商+1”本書。(板書: 商+1)

三、鞏固應用

師:利用鴿巢問題中這個原理可以解釋生活中很多有趣的問題。

1、做一做第1、2題。

2、用抽屜原理解釋“撲克表演”。

説清楚把4種花色看作抽屜,5張牌看作要放進的書。

四、全課小結通過這節課的學習,你有什麼收穫或感想

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