数学广角鸽巢问题单元备课和教案

温柔似野鬼°
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2020年08月19日 17:07
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第五单元 数学广角
——鸽巢问题 单元备课
一、教材分析:
本教材专门安排“数学广角”这一单元,向学生渗透一些重要的数学思想方
法。和以往的义务教育教材相 比,这部分内容是新增的内容。本单元教材通过几
个直观例子,借助实际操作,向学生介绍“鸽巢问题” ,使学生在理解“鸽巢问
题”这一数学方法的基础上,对一些简单的实际问题加以“模型化”,会用“鸽
巢问题”加以解决。在数学问题中,有一类与“存在性”有关的问题。在这类问
题中,只需要确 定某个物体(或某个人)的存在就是可以了,并不需要指出是哪
个物体(或人)。这类问题依据的理论我 们称之为“抽屉原理”。“抽屉原理”最
先是19世纪的德国数学家狄利克雷运用于解决数学问题的,所 以又称“狄利克
雷原理”,也称之为“鸽巢问题”。“鸽巢问题”的理论本身并不复杂,甚至可以
说是显而易见的。但“鸽巢问题”的应用却是千变万化的,用它可以解决许多有
趣的问题,并且常常能 得到一些令人惊异的结论。因此,“鸽巢问题”在数论、
集合论、组合论中都得到了广泛的应用。
课时安排:3课时
鸽巢问题-------------------1课时
“鸽巢问题”的具体应用------1课时
练习课 ---------------------1课时


第1课时
教学课题:鸽巢问题
教学内容:教材第68-70页例1、例2及“做一做”,及第71页1-2题。
三维目标:
1、知识与技能:了解“鸽巢问题”的特点,理解“鸽巢原理”的含义。使
学生学会用此原理解决简单的实际问题。
2、过程与方法:经历探究“鸽巢原理”的学习过程,体 验观察、猜测、实
验、推理等活动的学习方法,渗透数形结合的思想。
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,使学生感受数学 的魅力。
教学重点:引导学生把具体问题转化成“鸽巢问题”。
教学难点:找出“鸽巢问题”解决的窍门进行反复推理。
教学过程:
一、创设情境,导入新知
老师组织学生做“抢椅子”游戏( 请3位同学上来,摆开2条椅子),并宣
布游戏规则。
师:象这样的现象中隐藏着什么数 学奥秘呢?这节课我们就一起来研究这
个原理。-------出示课题
二、合作交流,探究新知
1、教学例1(出示例题1情境图)
思考问题: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?
学生通过操作发现规律→理解关键词的含义→探究证明→认识“鸽巢问题”
的 学习过程来解决问题。
(1)操作发现规律:通过吧4支铅笔放进3个笔筒中,可以发现:不管怎么
放,总有1鸽笔筒里至少有2支铅笔。
(2)理解关键词的含义:“总有”和“至少”是指 把4支铅笔放进3个笔筒中,
不管怎么放,一定有1个笔筒里的铅笔数大于或等于2支。
(3)探究证明。
方法一:用“分解法”证明。 把4分解成3个数。
由图可知,把4分解成3个数,每一种情况分得的3个数中,至少有1个数
是不小于2的数。
方法二:用“假设法”证明。
通过以上几种方法证明都可以发现:把4只铅笔放进3个笔筒 中,无论怎么
放,总有1个笔筒里至少放进2只铅笔。


(4)认识“鸽巢问题”
像上面的问题就是“鸽巢问题”,也叫“抽屉问题 ”。在这里,4支铅笔是要
分放的物体,就相当于4只“鸽子”,“3个笔筒”就相当于3个“鸽巢”或 “抽
屉”,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。
小结:只要放的铅笔数比笔筒的数量多,就总有1个笔筒里至少放进2支铅
笔。
如 果放的铅笔数比笔筒的数量多2,那么总有1个笔筒至少放2支铅笔;如
果放的铅笔比笔筒的数量多3, 那么总有1个笔筒里至少放2只铅笔„„
小结:只要放的铅笔数比笔筒的数量多,就总有1个笔筒里至少放2支铅笔。
(5)归纳总结:
鸽巢原理(一):如果把m个物体任意放进n个抽屉里(m>n,且n是 非零自
然数),那么一定有一个抽屉里至少放进了放进了2个物体。
2、教学例2(出示例题2情境图)
思考问题:(一)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?
(二)如果有8本书会怎样呢?10本书呢?
(1)探究证明。
方法一:用数的分解法证明。
把7分解成3个数的和。把7本书放进3个抽屉里,共有如下8种情况: 由
图可知,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:用假设法证明。
把7本书平均分成3份,7÷3=2(本).. ....1(本),若每个抽屉放2本,


则还剩1本。如果把剩下的这1本书放进任意1 个抽屉中,那么这个抽屉里就有
3本书。
(2)得出结论。
通过以上两种方法 都可以发现: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。
学生通过“假设分析法→归纳总结”的学习过程来解决问题(二)。
(1)用假设法分析。
8÷3=2(本)......2(本),剩下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,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(本)......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。
(2)归纳总结:
综合上面两种情况,要把a本书放进 3个抽屉里,如果a÷3=b
(本)......1(本)或a÷3=b(本)......2(本), 那么一定有1个抽屉里至
少放进(b+1)本书。
鸽巢原理(二):古国把多与kn个 的物体任意分别放进n个空抽屉(k是
正整数,n是非0的自然数),那么一定有一个抽屉中至少放进了 (k+1)个物体。
三、巩固新知,拓展应用
1、完成教材第70页的“做一做”。 学生独立思考解答问题,集体交流、纠正。
2、完成教材第71页练习十三的1-2题。 学生独立思考解答问题,集体交流、
纠正。

第2课时
教学课题:“鸽巢问题”的具体应用
教学内容:教材第70页例3,及“做一做”,及第71页练习十三的3-4题。


三维目标:
1、知识与技能:在了解简单的“鸽巢原理”的基础上,使学生学 会用此原
理解决简单的实际问题。
2、过程与方法:经历探究“鸽巢原理”的学习过程,体 验观察、猜测、实
验、推理等活动的学习方法,渗透数形结合的思想。
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,使学生感受数学的魅力。
教学重点:引导学生把具体问题转化成“鸽巢问题”。
教学难点:找出“鸽巢问题”中的“鸽 巢”是什么,“鸽巢”有几个,在利用“鸽
巢原理”进行反向推理。
教学过程:
一、创设情境、引入新课:
师:一天晚上,有一个小女孩正要从抽屉里拿袜子。抽屉里有黑白 两种颜色
的袜子各10双。突然停电了。小女孩至少摸出多少只袜子,才能保证拿出相同
颜色的 袜子?
学生思考、发言。
师:学习了这节课我们就能解决类似的问题了。------出示课题
二、合作交流,探究新知 < br>(一)出示例3:盒子里有同样大小的红球和蓝球各4个,要想摸出的球一
定有2个同色的,至少 要摸出几个球?
1、学生提出猜想。
2、用预先准备的学具,小组合作交流。
3、小组反馈,师相机板书:
4、得出结论:把颜色看作抽屉。
有两种颜色,只要摸出的球比他们的颜色至少多1,就能保证有两个球
同色。


(二)研究规律
师:如果盒子里有蓝、红、黄球各6个,从盒子里摸出两个同色的球,至少
要摸出几个球?
分小组讨论后汇报。
再出示“做一做”第2题,汇报后得出:问题结论只与球的颜色种数也就是
抽屉数有关。
小结:确定什么是抽屉什么是物体是解决抽屉问题的关键。
三、巩固新知,拓展应用
1、第70页“做一做”第1题。
2、解决课前有趣的问题
3、有红色、白色、黑色的筷子各10根混放在一起,让你闭上眼睛去摸,
(1)你至少要摸出几根才敢保证有两根筷子是同色的?
(2)至少拿几根,才能保证有两双同色的筷子?为什么?
4、练习十三第3、4题。
四、全课总结,畅谈收获
1、通过今天的学习你有什么收获?
2、回归生活:你还能举出一些能用抽屉原理解释的生活中的例子吗?



第3课时
教学课题:“鸽巢原理”练习课
教学内容:教材71页练习十三的5、6题,及相关的练习题。
三维目标:
1、知 识与技能:进一步熟知“鸽巢原理”的含义,会用“鸽巢原理”熟练
解决简单的实际问题。


2、过程与方法:经历探究“鸽巢原理”的学习过程,体验观察、猜测、实
验、推理等活 动的学习方法,渗透数形结合的思想。
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,使学生感受数学的魅力。
教学重点:应用“鸽巢原理”解决实际问题。引导学会把具体问题转化成“鸽巢
问题”。
教学难点:理解“鸽巢原理”,找出”鸽巢问题“解决的窍门进行反复推理。
教学过程:
一、谈话导入 ------出示课题
二、指导练习
(一)基础练习题 1、填一填:
(1)六年级有30名学生是二月份(按28天计算)出生的,六年级至少有
( )名学生的生日是在二月份的同一天。
(2)有3个同学一起练习投篮,如果他们一共投进16个球 ,那么一定有1
个同学至少投进了( )个球。
(3)把6只鸡放进5个鸡笼,至少有( )只鸡要放进同1个鸡笼里。
(4)某班有个小书架,40个同学可以任意借阅,小书架上至少要有( )
本书,才可以保证至少有1个同学能借到2本或2本以上的书。
学生独立思考解答,集体交流纠正。
2、解决问题。
(1)(易错题)六(1)班有50名同学,至少有多少名同学是同一个月出生
的?
(2)书籍里混装着3本故事书和5本科技书,要保证一次一定能拿出2本
科技书。一次至少要拿出多 少本书?
(3)把16支铅笔最多放入几个铅笔盒里,可以保证至少有1个铅笔盒里的
铅笔不少于6支?


(二)拓展应用
1、把27个球最多放在几个盒子里,可以保证至少有1个盒子里有7个球?
教师引导学生分 析:盒子数看作抽屉数,如果要使其中1个抽屉里至少有7个球,
那么球的个数至少要比抽屉数的(7- 1)倍多1个,而(27-1)÷(7-1)=4...2,
因此最多放进4个盒子里,可以保证至少有 1个盒子里有7个球。
教师引导学生规范解答:
2、一个袋子里装有红、黄、蓝袜子各 5只,一次至少取出多少只可以保证
每种颜色至少有1只?
教师引导学生分析:假设先取5 只,全是红的,不符合题意,要继续去;假
设再取5只,5只有全是黄的,这时再取一只一定是蓝色的, 这样取5×2+1=11
(只)可以保证每种颜色至少有1只。
教师引导学生规范解答:
3、六(2)班的同学参加一次数学考试,满分为100分,全班最低分是75。
已知每人得分 都是整数,并且班上至少有3人的得分相同。六(2)班至少有多
少名同学?
教师引导学生 分析:因为最高分是100分,最低分是75分,所以学生可能
得到的不同分数有100-745+1= 26(种)。
教师引导学生规范解答:
三、巩固练习:
完成教材第71页练习十三的5、6题。(学生独立思考解答问题,集体
交流、纠正。)
四、课堂总结
说说这节课你有什么收获?还有什么疑问,我们一起解决。

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