鸽巢原理教学设计
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六年级下册《鸽巢原理》教学设计
北马路小学 郝美玲
【
教学
内容】新人教版小学数学六年级下册68页——数学广角《鸽
巢问题》第一课时。
【
教材分析】“鸽巢原理”是一种解决某种特定结构的数学
或生活问题的模型,是一类较为抽象和艰涩的数
学问题。为此,教材
在例1前,设计了一个抽扑克牌的魔术引入教学,例1以学生熟悉的、
可操
作的铅笔和笔筒为素材,习题用鸽子和鸽笼为例,选择这些学生
常见的、熟悉的事物,以及一些有趣的、
新颖的内容作为学习的素材,
以增强学习材料的吸引力,提升学生学习的积极性,缓解学习难度带
来的压力。在例题与习题的衔接上,在习题的层次方面,教材也都很
关注细节,体现出循序渐进的原则
。
【设计理念】让学生经历将具体问题“数学化”的过程,初
步形成模型思想,体会
和理解数学与外部世界的紧密联系,发展抽象
能力、推理能力和应用能力,这是《标准》的重要要求,也
是本课的
编排意图和价值取向。在教学中,通过几个直观的例子,借助实际操
作,向学生介绍“
鸽巢问题”;学生在理解的基础上,对一些简单的
实际问题“模型化”,会用鸽巢原理解决问题或解释相
关的现象,促
进逻辑推理能力的发展。
【教学目标】
1.学生理
解鸽巢原理的基本形式(假如有多于n个元素分成
n个集合,那么一定有一个集合中至少含有2个元素)
,初步学习鸽
巢原理的分析方法,能初步运用鸽巢原理解决简单的实际问题或解释
相关的现象。
2.学生通过操作、观察、比较、推理等活动探究鸽巢原理的
过程中
,逐步理解和掌握鸽巢原理,经历将具体问题数学化的过程,
培养模型思想和逻辑推理思想。
3.学生通过对鸽巢原理的灵活运用,感受数学的魅力,体会数学的价
值,提高解决问题的能力和兴趣。
【教学重点】理解鸽巢原理,掌握先“平均分”、再调整的方法。
【教学难点】理解“总有”、“至少”的意义,理解平均分后余数不
是1时的至少数。
【教学准备】扑克牌、纸杯(笔筒)、多媒体课件。
【教学过程】
一、创设情境,引出问题。
1.老师表演小魔术:一副牌,取出大小王,还剩52张,你们5
人每
人随意抽一张,我知道至少有2张牌是同花色的。
选两组学生抽扑克牌,让大家判断老师
的说法对不对。教师结合学生
抽出的扑克牌的情况引导学生理解“至少2张牌”的意思。
2.
引入课题:老师能料事如神,是有依据的,这还是一个著名的数学
原理。大家想知道吗?老师相信,集合
大家的智慧,你们自己就能发
现其中的奥秘!
[设计意图]扑克牌小魔术作为新课的切入点,
激起学生认知上的兴
趣,趁机抓住他们的求知欲,激发学生探究新知的热情,使学生积极
主动地投入到新课的学习中去。同时,在魔术中直观地感知“至少”
的意思。
二、共同探究,理解鸽巢原理。
(一)出示例1,共同探究验证。
1.老师还能料
定: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。质疑:大家对老师的说
法有什么不理解之
处吗?如果学生不能提出疑问,那么老师来提问:“总有”是什么意
思?(3
个笔筒无论哪个,一定有一个)“至少放2支铅笔”是什么
意思?(放2支或2支以上,最少2支) <
br>[设计意图]引导学生理解关键词语“总有”和“至少”的含义,培养
学生认真阅读理解的习惯。
2.讨论:你认为老师的说法对吗?先让学生凭直觉判断对或错。再指
出:对待数学问题,我们
要有严谨的态度,只有经过周密的验证才能
下结论。那么,可以用什么方法来验证老师的说法对不对呢?
学生独
立思考,提出设想。
[设计意图]树立学生严谨的数学学习态度,打开学生的思维,
大胆设想验证方法。
3.小组
合作探究:小组合作验证,验证完成了准备汇报并坐端正。需
要笔筒的用纸杯代替笔筒。教师巡视,了解
学生验证的情况。
[设计意图]放手让学生自主探究,让学生充分表达自己的想法,有充
足的
空间和时间合作探究。
4.小组汇报交流,预设情况如下:
(1)枚举法
请用实物模拟实验的小组先展示,有用画图、数的分解的方法分析的
也进行展示
。引导学生认识到要把铅笔摆放的所有方式都列举出来,
为了不遗漏要做到有序列举(课件展示),指出
这种思考方法叫“枚
举法”。
[设计意图]
经历探究鸽巢原理的过程,初步学习枚举的分析方法,
培养学生分析问题的能力和严谨的思维习惯。
(2)假设法
请学生展示并解说其他的方法,如果学生没有想到,教师示范:假设
老
师的说法是错误的,没有任何笔筒里有2支或2支以上的铅笔,那
么每个笔筒里只放1支,剩下1支放入
任意一个笔筒中,这个笔筒中
就有2支笔了。所以总有一个笔筒中至少有2支铅笔。
集体讨论
:让学生充分质疑,充分发表意见,教师适时点拨。教师可
连续发问:先在每个笔筒中放1支铅笔,实际
上就是在怎样分?为什
么一开始就平均分呢?只考虑平均分这一种情况,其他的摆放方法不
用考
虑了吗?引导学生认识到:先在每个笔筒中放1支铅笔,实际上
就是在平均分;平均分,就可以使每个笔
筒的铅笔尽可能的少,也就
有可能找到和老师说法不一样的情况;平均分已经使每个笔筒中的笔
尽可能少了,如果这样都符合要求,那另外的情况肯定也是符合要求
的了。
可以用除法算式表示这种分析方法,指出这种思考方法叫做“假设
法”。
[设计意图]经历探究鸽巢原理的过程,理解学习假设的分析方法,培
养学生逻辑推理的能力和严谨
的思维习惯。
(3)请学生评价这两种方法。总结结论并板书。
[设计意图]培养学生的优化意识,使学生认识到枚举法的
优越性和局限性、假设法的独特优点。
(二)解决变式问题,建立数学模型
1.解决变式问题:
(1)把6支铅笔放进5
个笔筒里,不管怎么放,总有一个笔筒里至
少放2支铅笔。这种说法对吗?为什么?
先同桌互相说一说,再指名回答。
(2)把6个苹果放进5个抽屉里,不管怎么放,总有一个
抽屉里至
少放2个苹果。这种说法对吗?为什么?
学生独立思考,指名回答。引导学生认识到
:6个苹果相当于6支铅
笔,5个抽屉相当于5个笔筒,那么就有同样的结论“总有一个抽屉
里
至少放2个苹果”。
(3)把7支铅笔放进6个笔筒里,不管怎么放,总有一个笔筒里至
少放几支铅笔?为什么?
学生独立思考,指名回答。
(4)把7个篮球放进6个球筐里,不管怎么放,总有一个球筐里
至
少放2个篮球。这种说法对吗?
学生独立思考,齐答。提问:7个篮球相当于什么?6个球筐相当
于什么?
(
5)17只鸽子飞进16个鸽巢里,不管怎么飞,总有一个鸽巢里至
少飞进2只鸽子。这种说法对吗?
学生独立思考,齐答。提问:17只鸽子相当于什么?16个鸽巢相
当于什么?
[
设计意图]通过解决变式问题,让学生真正掌握并运用假设法解决问
题,培养学生解决问题的灵活性和迁
移能力;通过联系、对比,建立
待分物体和“鸽巢”的多个表象,为抽象出数学模型做基础。
2.讨论:这些问题有什么相同点吗?有什么规律吗?
引导学生发现:铅笔、苹果、篮球、鸽
子都是待分物体,笔筒、抽屉、
球筐、鸽巢都可以看作盛放待分物体的“鸽巢”;待分物体都比“鸽巢”多1,都是总有一个“鸽巢”至少放2个待分物体。
引导学生用字母表示:如果“鸽巢”个数
用n来表示,待分物体就有
(n+1)个,那么总有一个“鸽巢”至少放2个待分物体。并用一句
完整的话来描述。
揭示课题:这就是老师所说的那个著名的数学原理——鸽巢原理。(板
书课题)
[设
计意图]让学生经历将具体问题数学化的过程,建立鸽巢原理最简
单情况的数学模型,初步形成模型思想
,发展学生的抽象能力和概括
能力。
3.普及数学史知识
知道鸽巢原理最早是由谁
提出的吗?课件出示:这个原理是组合数学
中的一个重要原理,它最早由德国数学家狄利克雷提出并运用
于解决
数论中的问题,所以该原理又称“狄利克雷原理”。该原理有两个经
典案
例,一个是把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,所以这个原理又称为“抽屉
原理”;另一个是6只鸽子
飞进5个鸽巢,总有一个鸽巢至少飞进2只鸽子,所以也称为“鸽巢
原理”(指名读)。
学生齐读课件出示的“鸽巢原理”——把(n+1)个待分物体放进n
个
鸽巢,总有一个鸽巢里至少放了2个待分物体。
[设计意图]了解鸽巢原理的由来,进一步强化鸽巢原
理基本形式的数
学模型,感受数学的魅力,体会数学的价值。
三、运用鸽巢原理解决问题 <
br>1.请学生解释扑克牌小魔术中的奥秘。引导学生认识到:5人抽出了
5张牌,这5张牌相当于5
个待分物体,扑克牌有4个花色,相当于
4个鸽巢,5张牌归入4个花色,那么总有一个花色至少有2张
牌。
[设计意图]能初步运用鸽巢原理解释相关的现象。
2.讨论问题:5只鸽子飞进了3个鸽笼,总有一个鸽笼至少飞进了2
只鸽子。为什么? 先同桌讨论,再交流,重点引导学生讨论平均分后余下2只鸽子该怎
么办。引导学生认识到:为了找
到飞进鸽子的至少数,余下的2只鸽
子也要尽可能的平均分。
[设计意图]通过讨论理解平均分后余数不是1时的至少数,掌握先
“平均分”再调整的原则。
3.解决问题:随意找13位老师,他们中至少有2个人的属相相同。
为什么?
若是随意找15位、17位老师,还是至少有2个人的属相相
同吗?
学生自由发言,互动交流。
[设计意图]能初步运用鸽巢原理解决简单的实际问题,体会数学
的价
值,提高解决问题的能力和兴趣。
四、集体交流:这节课你有什么收获?引导学生从数学知识、数学思
考方法等多方面来谈收获。
[设计意图] 培养学生反思归纳的学习习惯。
五、课后问题:随意找30位老师,他们中至少有多少个人的属相是
相同的?
[设计意图]为下节课的探究活动做铺垫。