人教版六年级数学下册教学设计 数学广角—鸽巢问题教案
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《数学广角—鸽巢问题》教学设计
◆ 教学内容
数学广角—鸽巢问题
◆ 教材分析
例1:本例描
述“抽屉原理”的最简单的情况。着重探讨为什么这样的结论是成立的。
教材呈现了两种思考方法:第一
种方法是用操作的方法,罗列所有的方法,通过完全归纳的
方法看到在这四种情况都是满足结论的;还可
以是说理的方式,先放3支,在每个笔筒里放
1支,这时剩下1支。剩下的1支不管放入哪一个笔筒中,
这时都会有一个笔筒里有2支铅
笔。这种方法比第一种方法更为抽象,更具有一般性。
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”和“至少”的含义,形成对“抽屉原理”的初步认识。
例2:本例描述“抽屉原理”更为一般
的形式,即“把多于(是正整数)个物体
任意分放进个空抽屉里,那么一定有一个抽屉中放进了至少(+
1)个物体”。教材首先
探究把7本书放进3个抽屉里,总有一个抽屉里至少放进3本书的情形。当数据
变得越来越
大时,如果还用完全归纳的方法把所有的情形罗列出来的话,对于学生来说是有困难的。这<
br>时需要学生用到“反证法”这样一种思想,即如果所有的抽屉最多放2本,那么3个抽屉里
最多放
6本书,可是题目中是7本书,还剩1本书,怎么办?这就使学生明白只要放到任意
一个抽屉里即可,总
有一个抽屉里至少放进3本书。通过这样的方式,实际上学生是在经历
“反证法”的这样一个过程。在具
体编排这道例题的时候,在数据上进行了一个很细微的调
整。在过去,由于数据的问题,学生会得到不太
正确的推论,比如说如果是两个抽屉的话,
最后得到的余数总是1,那么学生很容易得到一个错误的结论
:总有一个抽屉里放进“商+
余数”本书(因为余数正好是1)。而实际上,这里的结论应该是“商+1
”本书,所以教材
在这里呈现了8除以3余2的情况,这时候余数是2,可是最后的结论还是“把8本书
放进
3个抽屉里,总有一个抽屉至少放进了3本书”。通过这样的数据方面的调整,可以让学生
得到一个更加正确的推论。
例3:跟之前教材的编排是一样的,是抽屉原理的一个逆向的应用。要解
决这个问题,可以
把两种“颜色”看成两个“抽屉”,“同色”就意味着“同一个抽屉”。这样,就可以
把“摸
球问题”转化为“抽屉问题”。教材通过学生的对话,指出了可以通过先猜测再验证的方法
来解决问题,也反映了学生在解决这个问题时可能会遇到的困难。很多学生误以为要摸5
次才可以摸出
球,这可以让学生通过实验来验证。
1
◆ 教学目标
1、知识与技能
知道什么是“鸽巢问题”并掌握解决“鸽巢问题”的方法。
2、过程与方法
通过探究“鸽巢问题”的解决过程,掌握数形结合的学习思想。
3
、情感态度和价值观通过用“鸽巢问题”解决简单的实际问题,激发学生的学习兴趣,
培养学生独立思考
问题的能力。
◆ 教学重难点
把具体问题转化成“鸽巢问题”并总结“鸽巢问题”解决的方法。
◆ 教学准备
多媒体课件
◆
教学过程
一、情景引入(课件展示)
我给大家变一个“魔术”:一副扑克牌,抽掉大小王之后还有52
张牌,现在你们5个人
每人随意抽一张,我知道至少有两张牌是同花色的,你相信我吗?
二、导入新课
例1、把4支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,总有1个笔筒里至少有2支铅
笔。为
什么呢?“总有”和“至少”是什么意思?
学生动手操作:
方法一:把各种情况都摆出来。(列举法)
方法二:把4分解成3个数。(分解法)
例1提出的问题就是“鸽巢问题”,4支铅笔就相当于4只“鸽子”,“3个笔筒”就相当
于3个“鸽
巢”,把此问题用“鸽巢问题”的语言描述就是把4只鸽子放进3个笼子,总有
1个笼子里至少有2只鸽
子。这里的“总有”指的是“一定有”或“肯定有”的意思;而“至
少”指的是最少,即在所有方法中,
放的鸽子最多的那个“笼子”里鸽子“最少”的个数。
例2、把7本书放进3个抽屉,不管怎么放,总有1个抽屉里至少有3本书。为什么呢?
2
如果有8本书会怎样呢?10本书呢?
方法一:把7
本书放进3个抽屉里,共有8种情况,每种情况分得的3个数中,至少有
1个数不小于3,也就是每种分
法中最多那个数最小是3,即总有1个抽屉至少放进3本书。
方法二:如果每个抽屉最多放2本,那么
3个抽屉最多放6本,可是题目要求放7本,
那么剩下的那本书要放在3个抽屉中的其中一个中。所以7
本书放进3个抽屉中,不管怎么
放,总有1个抽屉里至少放进3本书。
8÷3=2余2本,分
别放进其中2个抽屉中,使其中2个抽屉都变成3本;放进其中一
个抽屉里,这个抽屉就变成4本。因此
把8本书放进3个抽屉中,不管怎么放,总有1个抽
屉里至少放进3本书。
10÷3=3余1
本,把10本书放进3个抽屉中,不管怎么放,总有1个抽屉里至少放进
4本书。
问题:你是这样想的吗?你有什么发现?
例3、盒子里有同样大小的红球和篮球各4个,要想
摸出的球一定有2个同色的,至少
要摸出几个球?
思考:只摸2个球就能保证这2个球同色吗?当摸出的这两个球正好是一红一蓝时就不
能同色。
解:把红、蓝两种颜色看作两个“鸽巢”,因为3÷2=2余下1,所以摸出3个球时,
至少有
2个是同色的。
结论:只要摸出的球数比它们的颜色种数多1,就能保证有两个球同色。
三、即时练习
1、5只鸽子飞进了3只笼子,总有一只鸽笼至少飞进了2只鸽子,为什么?
解:3只鸽子分别飞入3只笼子中,剩下的2只分别放入其中2只鸽笼中,那么这两只
鸽笼中都
有2只鸽子;剩下的2只放入其中一只鸽笼里,那么这只鸽笼就有3只鸽子。所以
5只鸽子飞进了3只笼
子,总有一只鸽笼至少飞进了2只鸽子。
2、你理解上面扑克魔术的道理了吗?
解:扑克牌
有4种花色,看做4个“鸽巢”,5个人每人抽一张,抽了5张,看做5只
“鸽子”;问题就转化为“5
只鸽子飞入4个鸽巢,总有一个鸽巢飞入了2只鸽子”。4只鸽
子分别飞入4个鸽巢中,剩下的1只飞入
其中一个鸽巢,那么总有一个鸽巢飞入了2只鸽子。
3、11只鸽子飞进了4只鸽笼,总有一只鸽笼至少飞入了3只鸽子,为什么?
解:11÷4=2余3只,分别放进其中3只鸽笼中,使其中3只鸽笼都变成3只;放进
3
其中2只鸽笼里,这两只鸽笼中一只鸽笼变成4只鸽子,另一只
鸽笼里变成了3只鸽子;放
进其中一个鸽笼里,这个鸽笼利就变成了5只鸽子。所以11只鸽子飞进了4
只鸽笼,总有
一只鸽笼至少飞入了3只鸽子。
4、5人坐4把椅子,总有一把椅子上至少坐2人,为什么?
解:5÷4=1余下1人,这个
人坐在其中一个椅子上,那么这把椅子上坐了2个人。所
以5人坐4把椅子,总有一把椅子上至少坐2人
。
5、向东小学六年级共有367名学生,其中六(2)班有49名学生。(1)六年级里至少
有2个人的生日是同一天。(2)六(2)班中至少有5人是同一个月出生的。他们说的对吗?
为什么
?
解:(1)一年最多366天。假设367个学生中366个学生的生日在不同的一天:367÷3
66
=1余1个学生,可以看做鸽巢问题,所以六年级里至少有2个人的生日在同一天。
(2
)一年有12个月。假设49个学生的生日分别在不同的月份:49÷12=4余1人,
看做鸽巢问题,
所以六(2)班中至少有5人是同一个月出生的。所以他们的说法正确。
6、把红、黄、蓝、白四种颜
色的球各10个放到一个袋子里。至少取多少个球,可以
保证取到两个颜色相同的球?
解:看
作鸽巢问题,5÷4=1余1,至少取5个球,就能保证取到两个颜色相同的球。
拓展思考
把
红、蓝、黄3种颜色的筷子各3根混在一起,如果让你闭上眼睛,每次最少拿出几根
才能保证一定有2根
同色的筷子?如果要保证有2双筷子呢?
解:把红、黄、蓝看作3个鸽巢:4÷3=1余1,每次至少
拿出4根能保证一定有2根
同色的筷子。
保证有2双筷子:一次拿出5根时 ,因为每种颜色
各有3根,当一种颜色的筷子拿了
3根,其余2种颜色的筷子各拿1根,这时不能保证有2双筷子;一次
拿出6根时,有以下
情况:
红(黄、蓝)
2
3
3
蓝(红、黄)
2
2
3
黄(蓝、红)
2
1
0
这时能保证至少有2双筷子。所以至少拿出6根能保证有2双筷子。
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习题巩固
1、随意找13位老师,他们中至少有2个人的属相相同,为什么?
解:一共有12个属相。13÷12=1余1,所以他们中至少有2个人属相相同。
2、张叔叔参加飞镖比赛,投了5镖,成绩是41环。张叔叔至少有一镖不低于9环。为
什么?
解:当5镖全部低于9环时,成绩最多是5×8=40环,而张叔叔得了41环,那么其中
一环
必定要大于8环,即至少有一镖不低于9环。
3、给一个正方体木块的6个面分别涂上蓝、黄两种颜色
。不论怎么涂至少有3个面涂
的颜色相同,为什么?
解:蓝(黄)色涂1个面时,黄(蓝)色
涂5个面;蓝(黄)色涂2个面时,黄(蓝)
色涂4个面;蓝(黄)色涂3个面时,黄(蓝)色涂3个面
。所以不论怎么涂至少有3个面
涂的颜色相同。
4、任意给出3个不同的自然数,其中一定有2个数的和是偶数,为什么?
解:已知:偶数与
偶数的和是偶数,奇数与奇数的和是偶数,自然数分为偶数、奇
数。那么找出3个自然数只有两种情况:
两个偶数,一个奇数;一个偶数,两个奇数。这
两种情况都满足有2个数的和是偶数。
本课小结
1、把具体问题转化成“鸽巢问题”。
2、总结“鸽巢问题”解决的方法。
◆ 教学反思
略。
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