田忌赛马的故事
教学内容:西师版小学数学教材五年级上册第四单元“你知道吗”——《田忌赛马的故事》
教学目标:
经历用数学的方法分析田忌赛马取胜的过程,能用数学眼光分析生活中的事件。
积极探索最佳对策,初步感受统筹优化的思想,体会策略的重要性,能灵活运用对策解决生活中的相关问题。
感悟对策论在各个领域的运用。
教学重点:
用数学的方法分析田忌取胜的原因。
教学难点:
有序地找出应对的所有可能,并从中总结出获胜的方法和前提。
教学过程:
一、情境引入
中国——历史悠久,公元前770年——公元前221年,春秋战国时期,群雄争霸。到战国后期,仅剩下七个实力较强的诸侯国,分别为齐秦燕楚赵魏韩,合称为“战国七雄”(生答)。(出示战国七雄割据图) 齐国是当时较大的一个诸侯国。
(出示齐威王图片)
师:这是(齐威王),是齐国的第四位国君。
(出示田忌图片)
师:这是(田忌),他是齐国的一名大将。
他们两个都很喜欢赛马。
师:一天他们相约比赛一场。他们赛马的故事被记载在《史记》中,就是有名的《田忌赛马》(板书)
二、探究新知
1. 还原比赛
(1)第一回合
师:比赛是三场两胜制,三场两胜是什么意思?
生:谁先赢得两场,谁就获胜。
师:比赛开始前,他们都把自己的马分成了上、中、下三等。
现在,比赛开始。
(播放视频)在观看现场比赛的时候,你们要当好裁判噢。
师:第一回合的第一场,他们都出了自己的上等马。裁判,你们判定的结果是(齐王获胜);第二场,他们又都出了自己的中等马,结果(还是齐王获胜),第三场,齐王和田忌都剩下下等马,仍然是齐王获胜。
(2)第二回合
师:齐王大获全胜,田忌垂头丧气走出马场。这时碰到了他的谋士,著名的军事家孙膑。
孙膑是早期另一个著名军事家孙武(又称孙子)的后代。孙膑在战略、战术方面非常的了得。“孙子见其马足不甚相远,马有上、中、下辈。于是孙子谓田忌曰:‘君弟重射,臣能令君胜。’”意思是,刚才看了比赛,田忌每个等级的马比齐王慢不了多少,再来一场比赛,我有办法让你获胜。孙膑还提醒田忌,你一定要让齐王先出马。
第二回合开始了,齐王信心满满,果然先出了上等马,猜猜田忌出的什么马?对,孙膑让田忌出了(下等马),齐王轻松获胜。第二场,按照他的习惯,接着他又出了中等马,这时田忌又出了哪匹马呢?(上等马)。谁获胜?跟齐王赛马,从未赢过的田忌,竟然获胜啦。齐王很吃惊,但是他也只剩下了下等马。田忌也剩了自己的中等马。第三场,田忌竟然又获胜了。
在这个回合的三场比赛中谁取得了最后的胜利?(田忌)
齐王和田忌都还是原来的三匹马,怎么这次就反败为胜了?同桌之间先小声得讨论讨论。
师:谁来跟大家分享一下你的想法?
生:用最弱对最强
反正田忌最强的马也比不过齐王最强的马,所以他就用最差的马去消耗掉齐王最强的马,从而保存实力,让自己的上等马、中等马在后面的比赛中发挥他们最大的价值。这种战术就叫“以弱对强”。(板书:以弱对强)
2.用数学的方法分析
师:我们也可以用数学的方法来分析这种战术。
孩子们想一想,我们用什么方式来表示水平不同的事物,可以让人一眼可以看出睡强
如果用数字表示马的能量值,齐王的三匹马用9、7、5来表示的话,那么田忌马的能量值就是(8、6、4)。
为什么用8、6、4?(田忌每个等级的马稍弱于齐王)对,孙膑看来第一回合的比赛,知道了双方的情况,在知己知彼的情况下,发现双方实力接近,所以他才在第二回合的比赛中调整了策略。
你能用能量值来表示第二回合比赛的过程吗?
齐王先出能量值为9的上等马,田忌就出能量值为4的下等马;齐王出能量值为7的中等马,田忌就出能量值为8的下等马;齐王先出能量值为5的下等马,田忌就出能量值为6的下等马。最后获胜的是田忌。
想一想,在整个过程中,最关键的是哪一步?(用最弱的对最强的)
对呀!虽然齐王的上等马有9的实力,但是只战胜了田忌能量值为4的下等马。其实,他的上等马只起到了几的作用?(5)(想一想,战胜4只需要几就可以了?是啊,战胜4只需要5就行了,9就没有发挥他最大的价值)齐王9、7、5的实力只发挥了5、7、5的价值,用5、7、5,去对田忌的4,8,6,当然不占优势。
第二回合
第一场
第二场
第三场
获胜方
齐王
9
7
5
田忌
田忌
4
8
6
你看,我们把数学的方法用在了战术的分析上,真棒!
3. 探究出场顺序,进行优化
(1)同桌合作
师:田忌非常佩服孙膑,孙膑终于帮他赢得了一回比赛,但同时他又在想,当齐王出场的顺序不变,每次都是按照9,7,5的顺序来排的话,田忌的能量值为8,6,4 的三匹马,除了4,8,6这种出场顺序,还有多少种不同的出场顺序呢?获胜方又分别是谁呢?
先静静地想一想,怎样才能能做到不重复,不遗漏?
想好了的小朋友,就在你们的记录单上写下来。
第一场
第二场
第三场
获胜方
齐王
9
7
5
田忌1
4
8
6
田忌
田忌2
田忌3
田忌4
田忌5
田忌6
(2)集体汇报
师:你们列出了几种出场顺序?(六种)
利用电子白板的投屏功能展示两位学生的表格。先呈现无序排列的,再呈现按规律排列的。并比较有序排列的好处。
第一场
第二场
第三场
获胜方
齐威王
9
7
5
田忌1
4
8
6
田忌
田忌2
4
6
8
齐王
田忌3
6
4
8
齐王
田忌4
6
8
4
齐王
田忌5
8
6
4
齐王
田忌6
8
4
6
齐王
师:观察这6种出场顺序中,有几种可以获胜?(只有1种)
在这么多的方法中,孙膑迅速找出了这种唯一的获胜方法,真厉害!像这样,对解决问题的所有可能性进行分析,全局考虑,从中找出最好的办法,其实这就是我们数学上的统筹优化思想。
4. 明确策略使用的前提
师:比赛完后,齐王也陷入了深深地思考:明明我每个等级的马都比他的强,怎么就输了呢?想了很久,他终于找到了失败的问题所在,原来田忌改变了出场顺序。他决定重战田忌。如果老师扮演齐王,你们扮演田忌,我改变顺序,你能取胜吗?
师生分角色比赛。
教师提问:刚才齐王改变了出马的顺序,为什么你们还是能够取胜呢?
这就说明,除了以弱对强,还必须保证什么?(齐王先出马)这是孙膑在这次赛马中的第二条策略:后发制人。(板书:后发制人)
师:田忌赢的那一次以及齐王保障一定能赢的前提是“后发制人”。所以在比赛之前,孙膑才告诉田忌,一定要让齐王先出,其实就是用了后发制人的策略。
小结:通过田忌赛马这个故事,我们知道了在实力接近的情况下,我们要想获胜,得后发制人,以弱对强。
5. 游戏练习
师:现在老师再来换几张牌试一试。老师给你们每个人的信封里都准备了三张牌,分别是:8,6,4。现在我们一起来比赛。
(1)8,6,4——8,6,4
我们再来玩一局。现在你们每个人手上的牌都是8、6、4,按理说,双方一样,应该是平局。同桌比一比,是不是只有平局呢?
现场采访分出胜负的学生:什么情况下赢了?什么情况下输了?(对方先出的时候赢)
师:获胜的关键是什么?
生:谁后出谁获胜。
师:同样的牌,也有可能分出胜负,要想获胜,同样也要后发制人,以弱对强。
(2)8,6,4—5,4,3
师:老师现在把牌换成5,4,3。仔细想一想,就算我后出牌,我有获胜的可能吗?。
生:不能,因为只是一个大于对方,要想获胜,至少得有两个大于对方。
小结:当实力相差很大时,胜负分明;当实力接近时,要后发制人,以弱对强。所以我们在实战中要想取胜,还必须充分了解自己和对手的实力,就是要做到“知己知彼”。(板书)
三、数学文化
通过刚才的学习,我们掌握了实力接近时,怎样获胜的策略。数学理论中有一个分支叫《对策论》,就是研究这些问题的。
师:想一想,在生活中还有哪些地方可以用到类似的策略?
生:象棋、乒乓球比赛等团