小学数学_数学广角《鸽巢问题》教学设计学情分析教材分析课后反思
广东警察学院-吉林师范大学录取分数线
《鸽巢问题》教学设计
一、教学内容
人教版小学数学六年级下册教材第68-69页《鸽巢问题》。
二、教学目标
知识
与技能:通过操作、观察,比较、推理等活动,初步了解抽屉原理,运用抽屈原理
的知识解决简单的实际
问题。
数学思考与间题解决:在抽展原理的探究过程中,使学生逐步理解和掌握抽屉原理,经
历将具体问题数学化的过程,培养学生的模型思想。
情感态度:通过对抽屉原理的灵
活运用,感受数学的魅力,体会数学的价值,提高学生
解决问题的能力和兴趣。
三、教学重点难点
重点:经历抽屉原理的探究过程,初步了解抽屉原理。
难点:理解抽屉原理,并对一些简单的实际问题加以模型化。
四、教学准备
多媒体课件、铅笔、一次性纸杯
五、教学过程
(一)创设情境,导入新知
师:在上课之前,我先给大家表演一个魔术,你们想看吗?老师手里有一副扑克牌,抽
掉大小王还剩多
少张?扑克牌有几种花色?
师:我需要五位同学上台配合老师来完成这场魔术,从扑克牌中随机抽取一
张,现在老师
来猜一猜,我猜这五位同学中一定有至少两位同学抽到同一花色,你们相信吗?有同学相信
有同学不相信,现在见证奇迹的时刻到了,请亮牌同学们观察一下,谁来说说你观察到的结
果?
学生汇报观察到的结果,验证老师猜测的正确性。
激发学生探索兴趣,走进鸽巢问题。
(二)自主操作,探究新知
大屏幕展示题目:把四支铅笔放进三个笔筒中,①有几种放法?②
不管怎么放总有一个
笔筒里至少有2支铅笔,为什么?
1、分析题意
分析总有和至
少的含义,引导学生回顾知识,总有就是一定有,至少是最少或最起码,
至少2支表示2
支或2支以上。
师:也就是说,不管怎么放,一定有一个笔筒里有两支或两支以上的铅笔。这句话到底
对不对呢?为什么?
根据大屏幕上的活动要求,小组之间通过放一放,画一画的方式,把自己
的想法表示出
来,小组之间分工明确,进行讨论。
2、学生汇报
生:把四支铅笔放进三个笔筒里,总共有四种放法;
第一种:把四支铅笔都放进第一个笔筒里,另外两个笔筒不放笔;
第二种:从第一个笔筒中拿出一支铅笔放入第二个笔筒,第三个笔筒不方笔;
第三种:从第一个笔筒中再拿出一支铅笔放进第二个笔筒,第三个笔筒不放笔;
第四种:从第二个笔筒中拿出一支铅笔放进三个笔筒。
所以不管怎么放,总有一个笔筒里至少有两支铅笔。
课件展示四种放法。
3、列举法
通过大屏幕的展示过程,学生仔细观察,看看能发现什么?为什么是总有一个笔筒
里至
少有两支铅笔?
生:第一种放法,三个笔筒里有一个笔筒有四支铅笔;第二种放法,三个
笔筒里有一个
笔筒里有三支铅笔;第三种放法,三个笔筒里有两个笔筒有两支铅笔;第四种放法,三个笔
筒里有一个笔筒有两支铅笔。四支铅笔、三支铅笔、二支铅笔,就表示两支或两支以上的铅
笔,
所以不管怎么放,三个笔筒里一定有一个笔筒有两支或两支以上的铅笔,一定有就是总
有,两支或两支以
上就是至少两支。
得出结论:把4支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有2支铅笔。
4、假设法
师:如果随着数据的增加,笔筒数和铅笔数增加,还能用一一列举的方法吗?有什
么方
法可以直接一步得出结论?
生:假设每个笔筒各放一支铅笔,还剩余一支,剩余的这一支
不管放进哪个笔筒,那个
笔筒至少有2支铅笔,所以不管怎么放,总有一个笔筒里至少有2支铅笔。 <
br>大屏幕展示假设法放法过程,引导学生观察,发现第一次放进的铅笔是平均分的,也就
是把4支铅
笔平均分到三个笔筒中,每个笔筒放一支,还剩余一支,剩余的一支不管放进哪
一个笔筒,那个笔筒至少
有两支铅笔,所以不管怎么放,总有一个笔筒里至少有两支铅笔。
5、巩固练习
把五支铅笔放进四个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有两支铅笔,为什么?
学生根据假设法把此题解释清楚,大屏幕展示把五支铅笔放进四个笔筒中的过程。
6、算式法
平均分,可以用数学符号除号来表示,那么,把五支铅笔放进四个笔筒中就可以列式为:
5÷4=1支......1支,1+1=2支
师:这两个1分别表示什么意思?学生进行解
释,发现至少数=商+余数和至少数=商+1
两种结果。
7、巩固练习
①把10支笔放进9个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有两支铅笔,为什么?
10÷9=1支......1支,1+1=2支
②把100支笔放进99个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有两支铅笔,为什
么?
100÷99=1支......1支,1+1=2支
③把(n+1)支笔放进n个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有两支铅笔,为
什么?
(n+1)÷n=1支......1支,1+1=2支
学生通过观察式子得出结论
:当铅笔数比笔筒数多一时,不管怎么放,总用一个笔筒里
至少有两支铅笔。
(三)强化提升,继续探索
1、商不为1
把七本书放进三个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有三本书,为什么?
生:
7÷3=2支......1支,2+1=2支
对式子进行分析。
2、余数不为1
把七本书放进五个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有几本书?
学生产生分歧,通过大屏幕的展示,最终得出正确结论
7÷5=1支......2支,1+1=2支
体会再平均分的含义,体会至少数表示的意义。分析式子每个数字的含义。
3、得出结论
通过观察黑板上的所有式子,得出结论:至少数=商+1
师:用物体数和抽屉
数表示数,得出等量关系式:物体数÷抽屉数=商......余数,至少数=
商+1。
(四)知识拓展
鸽巢原理”又称“抽屉原理”最先是由19世纪的德国数学家狄里克雷提出来
的,所以又
称“狄里克雷原理”。“鸽果原理”的应用是千变万化的用它可以解决许多有趣的问题,它是
组合数学中的一个主要原理。
(五)灵活应用,解决问题
课前预习单上的练习题
(六)回顾反思
回顾解释扑克牌魔术的原理和在本节课中学到的知识。
板书设计;
鸽巢问题
物体数÷抽屉数=商......余数
至少数=商+1
5÷4=1支......1支 1+1=2支
10÷9=1支......1支 1+1=2支
100÷99=1支......1支 1+1=2支
(n+1)÷n=1支......1支 1+1=2支
7÷3=2支......1支 2+1=3支
7÷5=1支......2支 1+1=2支
《鸽巢问题》学情分析
“抽屉原理”的内容是有难度的,尤其是它的具
体应用,学生是非常难理解的,而且学
生仅仅停留在对“至少数=商+1”这个数学结论的获取上,关注
的是抽屉原理模型建构的表面。
在实际的具体应用上只限于简单问题,且找不清什么是“物体数”和“抽
屉数”,本班是五
年级学生,他们对于学习新的知识有着很大的热情,同时在课前我也为他们布置了课前
小研
究,让他们初步体会例1中分铅笔的问题,对于题目的分析异常关键,由于是五年级学生,
第一次与他们接触,所以也有很多不当之处,通过前置小研究,我发现了很多存在的问题,
在课堂上的小
组合作对他们进行了指点。同时,本节内容对于学生的思维发散有很大的帮助,
每一个同学都有他对知识
的理解,所以在本节课,我大胆把知识放给学生,让学生体会思考
的快乐和成就感。
我在课堂
上尝试采用“创设情境——揭示课题——操作探究,建构模型——综合实践,
应用模型——回顾反思,总
结方法”这样的学习路径,重在引导学生初步了解数学思想,体
验数学思考,培养逻辑思维能力;引导学
生借助生活经验和直观活动建立鸽巢原理的一般化
模型,增强应用意识,激发数学兴趣。
《鸽巢问题》效果分析
本节课通过有趣的游戏导入,借助实际操作,向学生介绍“鸽巢问题”
的原理,使学生
在理解的基础上,对一些简单的实际问题加以“模型化”并会用所学知识加以解决,积累
数
学活动经验。
因为不是自己本班的学生,且年级小,所以一开始的我信心不足,感觉孩子们
可能理解
不了这么深,所以在题目的选择上更注重简单,侧重学生的实际活动和汇报演示,而在实际的课堂上,学生相较于我第一次见他们更加的紧张,安庄镇的孩子们有一个共性,因为地处
农村,经
济不太发达,很多孩子内向,不善于表达自己和表现自己,所以孩子们内心是懂的,
但却
不愿意去讲出来,所以在课堂上需要对他们进行强烈的鼓励和帮助,提高他们的自信心。
好在学生实际上
都有认真听课,学生的眼睛就是他们的镜子,从眼神中我看到了大部分孩子
的热情和积极性,他们对于本
堂课也是怀着忐忑的心情走进的课堂。
合情推理是小学生数学思考的重要能力,合情推理对于学生积累
基本数学活动经验、培
养基本数学思想有重要作用。
《鸽巢问题》教材分析
一、教学内容和作用
“抽屉原理”来源于一个基本的数学事实。如,将三个苹果放到两只抽屉里,要么在一
只 抽屉里放两个苹果,而另一只抽屉里放一个苹果;要么在一只抽屉里放三个苹果,而另一个
抽屉里不
放,这两种情况可用一句话概括:一定有一只抽屉里放入了两个或两个以上的苹果,
虽然我们无法断定哪
只抽屉里放入至少两个苹果,但这并不影响结论。如果将上述问题中的
苹果换成铅笔、书本、小动物或数
,同时,将抽屉相应地换成笔筒、学生、鸽舍或数的集合,
仍然可以得到相同的结论,由此可以看出,上
述推理的正确性与具体的事物是没有关系的。
同样不管苹果与抽屉的具体数量是多少,只要苹果的数量比
抽屉的数量多,推理依然成立。
如果我们把一切可以与苹果互换的事物称为元素,而把一切可以与抽屉
互换的事物叫做
集合,那么上面的结论就可以表述为:假如有多于n个元素按任一确定的方式分成n个集
合
那么一定有一个集合中,至少含有2个元素。它还可更一般地表述为:把多于kn(k是正整数)个元素按任一确定的方式分成n个集合,那么一定有一个集合中,至少含有(k+1)个元素。
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kn(k是正整数)个物体任
意分放进n个空抽屉里,那么一定有一个抽屉
中放进了至少(k+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。
《鸽巢问题》评测练习
一、巩固新知
1、研究发现,在抽屉原理的问题中,“抽屉”至少放入物体数的求法是用物体数除以(
)
数,当除得的商没有余数时,至少放入的物体数就等于(
);当除得的商有余数时,
至少放入的物体数就等于( )。
2、5个人坐4把椅子,总有一把椅子上至少坐2人,为什么?
3、5只鸽子飞进3个鸽笼,总有一个鸽笼里至少飞进2只鸽子,为什么?
4、11只鸽子飞进4个鸽笼,总有一个鸽笼里至少飞进3只鸽子,为什么?
二、强化提升
1、某班有男生25人,女生18人,下面说法正确的是( )。
A.至少有2名男生是在同一个月出生的
B.至少有2名女生是在同一个月出生的
C.全班至少有5个人是在同一个月出生的
D.以上选项都有误
2、某校有30名学生是2月份(28天)出生的,所以该校至少有2名学生的生
日是同一天,
为什么?
《鸽巢问题》教后反思
学生在生活中常常能遇到
“抽屉原理”的实例,但并不能有意识地从数学的角度来理解
和运用“抽屉原理”。教学中应有意识地让
学生理解“抽屉原理”的“一般化模型”。六年级
的学生都有一定的逻辑思维能力、小组合作能力和动手
操作能力,加上已有的生活经验,很
容易感受到用“抽屉原理”解决问题带来的乐趣。因此我在教学时借
助实物操作或画草图的
方式来指导学生学习。教学例2的目的是使学生进一步理解“尽量平均分”,能用
有余数的
除法算式表示思维的过程。
抽屉原理是一个重要而又基本的数学原理。通过
本课教学向学生介绍抽屉原理的由来,
并通过对一些简单实际问题进行模型化地研究,使学生理解抽屉原
理,掌握一些研究问题的
方法,达到会证明生活中的某些现象,会解决生活中的某些问题的目的。本课教
学主要分以
下4个层次:
第一层:课的引入部分。为了激发学生兴趣,我通过猜扑克
牌中至少有2人摸到同一花色
这个情境引入,调动和激发学生学习的主动性和探究欲望。
第二层:教学一类抽屉原理。引导学生从简单的情况开始研究,渗透“建模”思想。通
过学生独立证明、
小组交流、汇报展示,使学生相互学习解决问题的不同方法。通过说理,
沟通比较不同的方法,让学生理
解:为什么只研究一种方法(平均分的思路)就能断定一定有
“至少2支铅笔在同一个笔筒中”。这个过
程中主要解决对“至少”“最不利”“平均分”这
些词的理解。最后总结一类抽屉原理。在证明过程中,
进行解决问题方法的比较,理解从具体
到抽象,各自的优越性有哪些。
第三层:数学
小知识的介绍,鸽巢原理、抽屉原理的由来,增加一些数学文化的气息。
通过回顾魔术表演的原理,检验
学生应用知识的情况。
第五层:实践应用。通过举例、解决问题,开阔学生视野,理解抽屉原理应用的广泛性。
《鸽巢问题》课标分析
《义务教育数学课程标准(2011年版)》在“学段
目标”的“第二学段”中提出:“会
独立思考,体会一些数学的基本思想”“在观察、实验、猜想、验证
等活动中,发展合情推
理能力,能进行有条理的思考,能比较清楚地表达自己的思考过程与结果”“经历
与他人合
作交流解决问题的过程,尝试解释自己的思考过程”。
《义务教育数学课程标准(2
011年版)》在“课程内容”的“第二学段”中提出:“探
索给定情境中隐含的规律或变化趋势”“结
合实际情境,体验发现和提出问题、分析和解决
问题的过程”“通过应用和反思,进一步理解所用的知识
和方法,了解所学知识之间的联系,
获得数学活动经验”。
(一)让学生初步经历“数学证明”的过程
在数学上,一般是用反证法对“抽屉原理”进行严
格证明。在小学阶段,虽然并不需要
学生对涉及“抽屉原理”的相关现象给出严格的、形式化的证明,但
仍可引导学生用直观的
方式对某一具体现象进行“就事论事”式的解释。结合学生个性化的表达,教师可
展示分析
解答过程,通过分析逐步消除学生的各种错误认识,让学生形成对这类问题中抽屉的模型结构的初步感知。显然,教学的过程就是教师鼓励学生借助学具、实物操作或画草图的方式进
行“说理
”。实际上,通过“说理”的方式来理解“抽屉原理”的过程就是一种数学证明的
雏形。通过这样的方式
,有助于逐步提高学生的逻辑思维能力,为以后学习较为严密的数学
证明做准备。
(二)要有意识地培养学生的“模型思想”
本单元讲的“鸽巢问题”,实际就是一个“抽屉原
理”问题。“抽屉问题”的变式很多,
应用更具灵活性。当我们面对一个具体的问题时,能否将这个具体
问题与“抽屉问题”联系
起来,能否找到该问题中的具体情境和“抽屉问题”的一般化模型之间的内在关
系,能否找
出该问题中什么是“物体”,什么是“抽屉”,是能否解决该问题的关键因素。因此,教师教
学时,要引导学生先判断某个问题是否属于用“抽屉原理”可以解决的范畴,如果可以,再
思考
如何寻找隐藏在其背后的“抽屉问题”的一般化模型。这个过程,实际上是学生经历将
具体问题“数学化
”的过程,是从复杂的现实素材中寻找本质的数学模型的过程。这样的过
程,可有效地发展学生的数学思
维能力,尤其可增强学生对“模型思想”的体验,增强运用
能力。