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1、最新资料推荐“鸽巢原理”最早是由19世纪的德国数学家狄利克雷提出并被运用于解决数学问题,所以又称“狄利克雷原理”,也称之为“抽屉原理”。“鸽巢原理”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,是一种数学的思想方法。本单元的三道例题,有着各自不同的作用。例1描述的是“抽屉原理”的最简单情况。通过本例的教学,使学生感知这类问题的基本结构,掌握两种思考的方法枚举和假设,理解问题中关键词语“总有”“至少”的含义,形成对“抽屉原理”的初步认识。例2描述了“抽屉原理”更为一般的形式,提升学生对“抽屉原理”的理解水平。例2即是“把多于kn个元素放入n个集合,总有一个集合里至少有(k+1)个元素”。若
2、k为1,就是例1的情况了,可见例1只是例2的一个特例。例3是“抽屉原理”的具体运用,是一个运用逆向思维来解决问题的例子。例3是在学生通过例1和例2的学习,对“抽屉”“物体”及其相互之间关系有一定的认识后,依托这一数学模型来分析和解决相关的实际问题。教科书以学生熟悉的或者感兴趣的材料作为学习素材,缓解学习难度带来的压力,并以直观素材和实践操作作为基础,帮助学生积累对“抽屉原理”的感性认识,逐步提升思维。教科书例题(习题)的编排也非常关注细节,充分考虑学生学习的重、难点,启发学生抓住关键,建立模型。“抽屉原理”是一类较为抽象和艰涩的数学问题,对全体学生而言都具有一定的挑战性。当学生的思维能力比较弱
3、时,学习中面临的压力会更大。“抽屉原理”之所以难,一是难在模型的建立上,二是难在它的应用。其实“鸽巢问题”的理论本身并不复杂,甚至可以说是显而易见的,学生在现实生活中已有一定的感性经验。教学时可以充分利用学生的生活经验,放手让学生自主思考,使学生逐步学会运用一般性的数学方法来思考问题。同时,“鸽巢问题”具有“模型化”特征,在教学中还应培养学生“模型”思想,从现实素材中找出最本质的特征,将具体问题“数学化”。1.在直观操作中理解“抽屉原理”的有关概念,初步了解“抽屉原理”的结构特征。教学时要借助教具,让学生在亲身经历(看到、摸到)的基础上,深刻感知分的过程和分的结果,积累对“抽屉原理”的感性认识
4、。这既可分解学生学习的难度,又可使学生充分地理解“总有”“至少”等特定术语的含义,清晰地建立“待分物品”和“抽屉”之间的关系。2.让学生初步经历“数学证明”的过程。在数学上,一般是用反证法对“抽屉原理”进行严格证明的。在小学阶段,虽然并不需要学生对涉及“抽屉原理”的相关现象给出严格的、形式化的证明,但仍可引导学生用直观的方式对某一具体现象进行“就事论事”式的解释。在教学的过程中教师可以鼓励学生借助学具、实物操作或画草图的方式进行“说理”。实际上,通过“说理”的方式来理解“抽屉原理”的过程就是一种数学证明的雏形。通过这样的方式,有助于逐步提高学生的逻辑思维能力,为以后学习较为严密的数学证明作准备
5、。3.要有意识地培养学生的“模型思想”。“抽屉问题”的变式很多,应用更具灵活性。当我们面对一个具体的问题时,要引导学生先判断某个问题是否属于用“抽屉原理”可以解决的范畴,如果可以,就要找出该问题中什么是“待分的东西”,什么是“抽屉”,思考如何寻找隐藏在其背后的“抽屉问题”的一般化模型。这个过程,实际上是学生经历将具体问题“数学化”的过程,是从复杂的现实素材中寻找本质的数学模型的过程。这样的过程,可有效地发展学生的数学思维能力,尤其是可增强学生对“模型思想”的体验,增强运用能力。第1课时 鸽巢问题(1)最新精品资料整理推荐,更新于二二一年七月三十日2021年7月30日星期五21:36:29教学内
6、容教科书P68例1,完成教科书P71“练习十三”中第1题。教学目标1.理解“鸽巢原理”(“抽屉原理”)的基本形式,并能初步运用“抽屉原理”解决相关的实际问题或解释相关的现象。2.通过操作、观察、比较、说理等数学活动,经历“抽屉原理”教学笔记的形成过程,体会和掌握逻辑推理思想和模型思想。3.体会数学知识在日常生活中的广泛应用,培养学生的学习兴趣和探究意识。教学重点经历“抽屉原理”的探究过程,理解“总有”和“至少”的含义,初步了解“抽屉原理”,会用“抽屉原理”解释生活中的简单问题。教学难点理解“抽屉原理”,建立基本的模型。教学准备课件。教学过程一、创设身边的问题情境,揭示课题师:同学们,一年有几个
7、季节?【学情预设】一年有4个季节。师:我们班每个小组有6名同学,老师有一个大胆的猜测:一个小组中总有一个季节里至少有2人过生日,你知道这句话的意思吗?“总有”和“至少”表示什么意思?【学情预设】预设1:一定有一个季节里至少有2人出生。(教师追问:至少2人是什么意思呢?)预设2:最少2人,可能有3人、4人、5人、6人。师:那老师的猜测对不对呢?请各小组现场统计一下。【学情预设】学生现场统计后,得到的结论都是一个小组中总有一个季节(春、夏、秋、冬)里至少有2人过生日。师:老师为什么猜得这么准呢?这里面藏着我们今天要学习的数学知识,下面就让我们到课堂上来揭晓这个秘密吧!二、经历过程,初步感知“鸽巢原
8、理”模型1.呈现问题,引出探究。教学笔记【教学提示】调动学生学习的积极性,引发学生的思考,突破“总有”“至少”这两个关键词的理解。课件出示教科书P68例1。师:谁来解释“总有”“至少”这两个词的意思?【学情预设】预设1:就是一定有1个笔筒里最少放2支铅笔。预设2:至少放2支铅笔就是2支或2支以上。师:这几个同学解释得对吗?有什么办法来证明呢?请你用自己喜欢的方式来表达想法。(学生摆一摆、画一画、写一写。)2.用枚举法研究问题。【学情预设】预设1:我是用画一画的方法来证明:预设2:我用摆一摆的方法来证明:预设3:我写出了8种放法:(4,0,0)、(0,4,0)、(3,1,0)、(0,1,3)、(
9、2,2,0)、(2,1,1)、(2,0,2)、(1,2,1)。预设4:我写出了4种放法:(4,0,0)、(3,1,0)、(2,2,0)、(2,1,1)。3.汇报交流。师:有的同学用画一画、摆一摆、写一写的方法来证明把4教学笔记【教学提示】教学这个环节时,应放手让学生自主探索,对于学生可能出现的实物模拟、图示、数的分解等分析方法,只要是合理的,都要予以鼓励。支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少放2支铅笔这个结论。你有什么想法呢?【学情预设】预设1:第一个同学只画了一种放法,一种情况太少了。预设2:我认为题目中说“不管怎么放”,(4,0,0)和(0,4,0)可以看作是一种放法,(3
10、,1,0)和(0,1,3)也可以看作是一种放法,还有(2,2,0)和(2,0,2)可以看作是一种放法,(2,1,1)和(1,2,1)可以看作是一种放法。预设3:我觉得第2个同学和第4个同学找到了所有的放法。师:在放的时候怎样才能做到不重复、不遗漏?(有序地放,教师演示课件。)根据学生的回答,教师板书4种不同的放法:(4,0,0)、(3,1,0)、(2,2,0)、(2,1,1)。4.引导观察,初步感知模型。师:看来,4支铅笔放进3个笔筒里,一共有4种放法。请你观察这4种放法,是不是不管怎么放,总有一个笔筒里至少放2支铅笔呢?【学情预设】引导学生观察这4种不同的放法,发现每一种放法中最多的那一个笔
11、筒里最少都有2支铅笔。师小结:每种放法中,放得最多的这个笔筒里最少放了2支铅笔。最少2支,有的超过了2支,我们就说“至少”2支。因此“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”这句话是正确的。【设计意图】“总有”“至少”这两个关键词,学生总是很难理解,所以学习第一个例题时,先出示结论,给学生一个思维导向。然后借助摆一摆、画一画、写一写、说一说这些办法,分析、交流,使学生真正理解不管怎么放,总有一个笔筒里至少放了2支铅笔,初步建立模型。三、提升思维,构建“鸽巢原理”模型教学笔记1.课件出示习题。师:刚才我们通过不同的方法验证了“把4支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,总有
12、一个笔筒里至少有2支铅笔”这句话是正确的。请你借助刚才的经验猜一猜,把5支铅笔放进4个盒子,总有一个盒子至少要放进几支铅笔。【学情预设】学生会说出总有一个盒子至少要放进2支铅笔。师:猜测正确吗?请大家验证一下。2.学生用自己的方式(摆一摆、画一画、写一写)来验证。【学情预设】学生可能得出6种放法:(5,0,0,0)、(4,1,0,0)、(3,2,0,0)、(3,1,1,0)、(2,2,1,0)、(2,1,1,1)。教师根据学生发言板书。师:仔细观察,如果老师说“总有一个盒子里至少要放进3支铅笔”,你同意吗?【学情预设】学生会说出每一种摆法中最多的那一个盒子里最少放了2支铅笔,所以应该是总有一个
13、盒子里至少要放进2支铅笔。3.用假设法探究问题。师:经过大家的证明,我们发现把5支铅笔放进4个盒子,总有一个盒子至少要放进2支铅笔。现在我们回头看,刚才研究了把4支铅笔放进3个笔筒里,不管怎么放,总有一个笔筒里至少放2支铅笔的问题,这两个问题都采用了一一枚举的方法来研究,枚举法是研究问题的一种基本方法。那么100支铅笔放进99个盒子,总有一个盒子至少要放进多少支铅笔呢?如果还用枚举法来研究,你有什么想法?我们能不能找到一种更为直接的方法,只摆一种情况,也能得到这个结论呢?引导学生观察黑板上板书的枚举法,提出问题:观察哪种方法最能说明,总有一个盒子里至少放了2支铅笔呢?【学情预设】学生会发现(2
14、,1,1)和(2,1,1,1)这两种放法,教学笔记【教学提示】放手让学生验证时,也要注意指导学生有序思考。教师进一步追问:这种分法,实际就是先怎么分的,引导学生说出“平均分”。师:为什么要先平均分?【学情预设】学生会说出:先平均分,余下1支,不管放在哪个盒子里,一定会出现“总有一个盒子里至少有2支”。师:你能用算式来表示这一过程吗?【学情预设】学生会说出:43=11,1+1=2;54=11,1+1=2;教师追问:算式中的两个1表示的意思相同吗?引导学生说出第一个“1”表示每个盒子里放1支,第二个“1”表示平均分后剩下的一支。教师根据学生发言板书。师小结:在研究刚才的两个问题时,我们先是用枚举法
15、把所有的放法都列举出来,发现总有一个盒子里至少放的铅笔支数;枚举的放法虽然很直观,但数据大了就不方便,由此我们又从所有的放法中找到了最简便的一种,假设每个盒子里都放一个,剩下的一个再任意放进其中的一个盒子中,这样就能很快地找到至少数,这种方法叫做假设法,它蕴含了平均分的思想。最后我们用算式简明地表示出了平均分的过程。教师板书:枚举法 假设法(平均分) 算式【设计意图】枚举法是一种很直观的研究问题的方法,但是当数据较大时,再用枚举法就会显得麻烦,因此教师引导学生观察各种分法,提出核心问题:“哪种方法最能说明,总有一个盒子里至少放了2支铅笔呢?”让学生体会平均分的思想,继而用算式来表示解决问题的过
16、程。经历了从具体到抽象的过程,逐步建立模型,培养了学生的符号意识。4.类推与归纳。课件出示表格。教学笔记师:同学们请任意选择一组数据画一画或算一算,你有什么发现?【学情预设】引导学生发现:只要铅笔的数量比盒子的数量多1,那么总有一个盒子里至少要放进2支铅笔。如果将(n+1)支铅笔放入n个盒子(n是非0自然数),总有一个盒子里至少放进了2支铅笔。【设计意图】在经历了枚举法、假设法后,在不断改变数据(铅笔数比盒子数多1)的探究中,引导学生归纳得出一般性结论,构建出数学模型。四、运用模型,解释应用1.知识链接。师:今天我们学习的知识就是“鸽巢问题”,“鸽巢原理”也叫“抽屉原理”。看到这个课题,你有什
17、么疑问吗?板书课题:鸽巢问题(1)【学情预设】学生可能会问“鸽巢”是什么意思?也没有发现有“抽屉”。让学生自学教科书P70“你知道吗?”,然后进行交流。师:把10个苹果放进9个抽屉,总有一个抽屉里至少放了2个苹果,叫“抽屉原理”;6只鸽子飞进5个鸽巢,总有一个鸽巢至少飞进2只鸽子,叫“鸽巢原理”;把5支铅笔放进4个盒子,总有一个盒子里至少放了2支铅笔,可以叫“盒子原理”;把8个面包放进7个袋子,总有一个袋子里至少放了2个面包,可以叫什么呢?(袋子原理)教学笔记【教学提示】让学生充分表达自己的想法,表述时注意语言的完整性。2.运用“鸽巢原理”解释生活中的现象。师:其实“鸽巢原理”“抽屉原理”在生
18、活中随处可见,它其实就是解决这一类问题的一种方法,一个模型。在解决问题时,弄清楚什么是“待分的物体”,什么是“抽屉”。现在你能解释课前我们留下的问题吗?我们班每个小组有6名同学,总有一个季节里至少有2人过生日,这里藏着什么秘密呢?【学情预设】把6名同学看成“待分的物体”,4个季节看成“抽屉”,64=12,1+1=2,所以总有一个季节里至少有2人过生日。(教师可以追问:为什么不是总有一个季节里至少有3人过生日?学生可以用假设法来解释。)【设计意图】模型思想的培养需要经历构建的过程,在学生理解了抽屉原理后,通过介绍“鸽巢原理”“抽屉原理”的小知识,引导学生理解“盒子原理”“袋子原理”让学生体会它其
19、实就是解决这一类问题的一种方法,一个模型,发展抽象能力、推理能力和应用能力。3.课件出示扑克牌问题。师:你能运用今天所学的知识进行解释吗?【学情预设】引导学生说出:一副扑克牌共54张,去掉两张王牌,剩下方块、红桃、梅花、黑桃四种花色各13张。我们把4种花色看成“4个抽屉”,把5张扑克牌放进“4个抽屉”中,必然有一个抽屉至少放进2张扑克牌,即至少有2张牌是同花色的。用算式表示为54=11,1+1=2。【设计意图】有趣的扑克游戏是学生比较认同的,以扑克牌的4种花色与抽牌人数大于4的变化,让学生猜测、验证至少有几张是同种花色,学生有兴趣,体会生活中处处有数学。4.完成教科书P71“练习十三”第1题。
20、学生独立完成后在小组内说一说。教学笔记【学情预设】把12个属相看成“抽屉”,把13位老师的属相放进12个“抽屉”里,至少有2个人的属相放进同一个“抽屉”,即至少有2个人的属相相同。用算式表示为1312=11,1+1=2。【设计意图】在完成这道题后,指导学生分析时,要突出题目与“抽屉原理”的联系,找到“抽屉”是什么,“物体”是什么,怎么思考。培养学生对知识的迁移和运用能力,以及建立模型的能力。五、课堂小结师:同学们,今天的数学课你们有哪些收获呢?板书设计教学反思本课教学通过实物模拟、图示法、数的分解等方法进行分析,引导学生通过观察、对比,从枚举法中找到求至少数的简便方法假设法,最后用有余数的算式表示出平均分的过程,让学生经历从具体的问题到抽象提炼的过程,使学生在实际操作中亲身经历、感受、理解、掌握和领悟数学模型思想,真正地让数学模型思想在与知识能力形成的过程中共同生成。在运用“鸽巢原理”解释实际问题时,要注意指导学生语言描述的规范性、完整性。作业设计教学笔记