鸽巢问题
1. 教学目标
1.1 知识与技能:
1.初步了解“抽屉原理”, 会运用“抽屉原理”解决简单的实际问题或解释相关的现象。
2.通过操作、观察、比较、推理等数学活动,引导学生理解并掌握这一类“抽屉原理”的一般规律。
1.2过程与方法 :
经历“抽屉原理”的探究过程,初步了解“抽屉原理”,体会比较的学习方法。
1.3 情感态度与价值观 :
感受数学的魅力,提高学习数学的兴趣和应用意识,培养学习数学的兴趣。
2. 教学重点/难点
2.1 教学重点
经历抽屉原理的探究过程,理解抽屉原理,灵活运用抽屉原理解决生活中的简单问题。
2.2 教学难点
理解“总有”、“至少”,构建“抽屉原理”的数学模型,并对一些简单的实际问题加以模型化。
3. 教学用具
多媒体课件,铅笔,笔筒,一副扑克牌
4. 教学过程
一、开门见山,引入课题
师:课前老师表演了一个魔术,其实,这里面蕴含了一个重要的数学原理——抽屉原理(板书:抽屉原理)。看到这个课题,你有什么问题要问吗?
学生提出问题:什么是抽屉原理?怎样研究抽屉原理?抽屉原理有什么用?等等。
师:同学们都很爱提问题,也很会提问题,这节课我们就带着这些问题来研究。
二、自主探究,构建模型
1.教学例1,初步感知,体验方法,概括规律。
师:我们先从简单的例子入手,请看,如果把4个小球放进3个抽屉里,我可以肯定地说,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放2个小球。
稍加停顿。
师: “总有”是什么意思?
生:一定有。
师:“至少放2个小球”你是怎样理解的?
生:最少放2个小球,也可以放3个、4个。
师:2个或比2个多,我们就说“至少放2个小球”。
师:老师说的这句话对吗?我们得需要验证,怎么验证呢?华罗庚说过不懂就画图,下面请同学们用圆形代替小球,用长方形代替抽屉,画一画,看有几种不同的方法。也可以寻求其他的方法验证,听明白了吗?开始吧!
学生活动,教师巡视指导。
汇报交流。
师:哪位同学愿意把你的方法分享给大家?
一生上前汇报。
生1:可以在第一个抽屉里放4个小球,其他两个抽屉空着。
师:这4个小球一定要放在第一个抽屉里吗?
生:不一定,也可以放在其他两个抽屉里。
师:看来不管怎么放,总有一个抽屉里放进4个小球。这种放法可以简单的记作4,0,0。不好意思,接着介绍吧。
生:第二种方法是第一个抽屉里放3个小球,第二个抽屉里放1个,第三个抽屉空着,也就是3,1,0;第三种方法是2,2,0;第四种方法是2,1,1。
(此环节可以先让一名学生汇报,其他学生补充、评价)
师:他找到了4种不同的方法,谁来评一评?
生2:他找的很全,并且排列的有序。
师:除了这4种放法,还有没有不同的放法?(没有)谢谢你的精彩展示,请回。看来,把4个小球放进3个抽屉里,就有这4种不同的方法。同学们真不简单,一下子就找到了4种放法。
出示课件,展示4种方法。
师:请同学们仔细观察、分析每一种放法,对照老师的猜测,我们凭什么就说“总有一个抽屉里至少放两个小球”呢?
生:第一种放法有一个抽屉里放4个,大于2,符合至少2个,第二种放法有一个抽屉里放3个,也大于2,符合至少2个,第三种放法有一个抽屉里放2个,符合至少2个,第四种放法有一个抽屉里放2个,符合至少2个。所以,总有一个抽屉里至少放两个小球。
师:说得有理有据。谁愿意再解释解释?(再找一名学生解释)
师:原来呀!这两位同学关注的都是每种方法当中放的最——多的抽屉,分别放了几个小球?(4个、3个、2个、2个)最少放了几个?(2个),最少2个,有的超过了2个,我们就说至少2个。确实,不管怎么放,我们都找到了这样的一个抽屉,里面至少放2个小球。看来,老师的猜测对不对?(对)是正确的!
师:刚才,同学们在研究的时候,采用了一一列举的方法(板书:列举法),列举法是我们研究问题时常用的方法,它非常的直观。除了像刚才这样,把所有的放法都一一列举出来,还有什么方法也能证明老师的猜测是正确的呢?有没有一种更直接的方法呢?
生1:把小球分散地放,每个抽屉里先放1个小球?剩下的1个小球任意放在其中的一个抽屉里,这样总有一个抽屉里至少放了两个小球。
生2:先把小球平均放,余下的1个小球不管放在哪个抽屉里,一定会出现总有一个抽屉里至少放了2个小球。
师:每个抽屉里先放1个小球,也就是我们以前学过的怎么分?
生:平均分。
师:为什么要先平均分?
生:先平均分,就能使每个抽屉里的小球放得均匀,都比较少,再把余下的1个小球任意放在其中的一个抽屉中,这样一定会出现“总有一个抽屉至少放了2个小球”。
课件演示。
师:假设每个抽屉先放1个小球,余下的1个小球可以任意放在其中的一个抽屉里,这样就会发现,不管怎么放,总有一个抽屉至少放2个小球。这种方法叫假设法。(板书:假设法)它体现了平均分的思想,你能不能把刚才平均分的过程用算式表示出来?
生:4÷3=1……1,1+1=2。
教师随机板书:4÷3=1……1,1+1=2
师:这两个“1”表示的意思一样吗?
生:不一样,第一个“1”表示每个抽屉里分得的1个小球,第二个“1”表示剩下的那个小球,可以放在任意一个抽屉里。
师:第一个“1”就是先分得的1个小球,也就是除法中的商,第二个“1”是剩下的1个小球,可以任意放在其中的一个抽屉中。瞧,用算式来表示多么地简洁明了。
师:同学们真聪明,用列举法和假设法,都验证了老师的猜测是正确的。对比这两种方法,假设法出现的这种的情况,其实就是列举法当中第几种放法所出现的情况?
生:第四种放法出现的情况。
师:你认为用列举法和假设法进行验证,哪种方法比较简便?为什么?
生:假设法,列举法需要把所有的情况都一一列举出来,假设法只需要研究一种情况,并且可以用算式简明地表示出来。
师:请同学们根据刚才的研究经验和方法,想一想,如果把5个小球放进4个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放几个小球?
生:2个,先往每个抽屉里放一个小球,这样还剩下1个,剩下的1个小球任意放在一个其中的一个抽屉里,这样,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放2个小球。
生2:我是用算式表示的,5÷4=1……1,1+1=2,总有一个抽屉至少放2个小球。
师:把6个小球放进5个抽屉里,总有一个抽屉里至少放几个小球呢?
生:6÷5=1……1,1+1=2,还是总有一个抽屉里至少放2个小球。
师:把7个小球放进6个抽屉里呢?
生:总有一个抽屉里至少放2个小球。
师:接着往后想,你能继续说吗?
生:把7个小球放进6个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放2个小球。
生:把8个小球放进7个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放2个小球。
师:咱们能说完吗?(不能)是不是有什么规律呢?你能概括地说一说吗?
生1:小球个数和抽屉个数都依次增加1,总有一个抽屉里至少放的小球个数都是2.
生2:当小球的个数比抽屉数多1时,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放2个小球。
师:你们真善于概括总结!
2.教学例2,深入研究,提升思维,构建模型。
师:刚才我们研究了小球数比抽屉数多1时,总有一个抽屉至少放2个小球,当小球数比抽屉数多2、多3,甚至更多,又会出现什么情况呢?想不想继续研究?(想)
师:我们在6个小球放进5个抽屉的基础上继续研究,抽屉数不变,小球的个数增加1,7个小球放进5个抽屉里,总有一个抽屉至少放几个小球?
生1: 7÷5=1……2,1+2=3。
师:有不同意见吗?
生2: 7÷5=1……2,1+1=2。
师:出现了两种不同的声音,这两位同学都是用7÷5=1……2,不同点是一位同学认为是1+1=2,另一位同学认为是1+2=3。到底哪种想法正确呢?你能谈谈自己的意见吗?
生3:我赞同1+1=2。因为余下的2个还要分到不同的抽屉里,所以总有一个抽屉至少放2个小球。
出示课件。
师:大家看,把7个小球放进5个抽屉,都同意每个抽屉先放1个是吗?余下的2个怎么放?是一块儿放到一个抽屉里,还是怎么放呀?
生:把其中的1个小球放到任意一个抽屉里,再把另1个小球放到和它不同的抽屉里。
师:你的意思是说,把这两个小球怎样放?(分开放)为什么要分开放?
生:这样能使每个抽屉里的小球都尽可能地少,一定会出现“总有一个抽屉里至少放2个小球”。
师:是呀!由于我们找的是“总有一个抽屉里至少放几个小球”,所以应该把这2个小球分别放到不同的抽屉里,应该是什么?(1+1=2。)看来呀,先把小球平均分,再把余下的小球分开放,这才是解决此类问题的关键。
师:感