人教版高中数学《排列与排列数公式》全国一等奖教学设计
玛丽莲梦兔
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2021年01月26日 14:13
最佳经验
本文由作者推荐
我的继母-
《排列与排列数公式》
（第
1
课时）教学设计
一．教学内容解析
本节课是人教版
A
版《数学选修
2-3
》第一章第
2
节的第一节课，排列是一类特殊而重
要的计数问题，
教 科书从简化运算的角度提出了排列的学习任务，
通过具体实例概括而得出
排列的概念，应用分步 计数原理得出排列数公式，
对于排列，
有两个想法贯穿始终，一是根
据一类问题的特点 和规律寻找简便的计数方法，
就像乘法作为加法的简便运算一样；
二是注
意应用两个计 数原理思考和解决问题。
本节课具有承上启下的地位，
理解排列的概念是应用分步计 数原理推导排列数公式的前
提，
对具体的排列问题的分析又为排列数公式提供了基础。
排列数公式的推导过程是分布计
数原理的一个重要应用，同时，排列数公式又是推导组合数公式的主要依 据。
基于学生的认知规律，本节课只是对排列和排列数公式的初步认识，在后面知识的学习过程中，逐步加深理解和灵活运用。
本节课的教学重点是排列的概念、排列数公式，教 学难点是排列的概念，排列的概念
有一定的抽象性，
本节课结合教科书的编排，
采取了 由特殊到一般的归纳思想来建构概念的
理解过程，
通过引导学生分析三个典型事例，
从 中归纳出共同特征，
再进一步概括出本质特
征，得出排列的定义，再跟进
10
个具体事例多角度加深对概念的理解，并多次强调一个排
列的特点，
n
个不同的元素，
取出
m
个元素，
元素的顺序，
奠定学生对排列定义的理解基础，为后面组合概念的提出埋下伏笔。同时通过有规律的展示分步计数原理得到的一长串排列
数，
为后面水到渠成得到排列数公式作好铺垫，
排列数公式的简单应用体现了排列简化步骤
的优点 ，让学生直观感受学习排列的必要。
二．教学目标设置
1.
通过几个具体实例归纳概括出排列的概念，并能运用排列 的判断具体的的计数问题
是否为排列问题；
能利用分步计数原理推导排列数公式，
能简 化分步计数原理解决问题的步
骤。
在排列数符号及其公式的产生过程中体现简化的思想。
学生学习后能够对排列或非排列
问题作出准确的判断，能够分析原因，能够简单应用排列数公式。
2.
在教学过程中，通过排列的概念、排列数公式的得到培养学生的抽象概括能力、逻< br>辑思维能力，
以及解决与计数有关的问题时主动联系排列相关知识的能力，
体会排列知识 在
实际生活中的应用，增强学生学习数学的兴趣。
3.
让学生学会通过对各 种事情现象、本质的分析，得出一般的规律，通过由简到繁的
着色问题、由繁到简的数学符号的引入过程 体会丰富的数学文化
.
三．学生学情分析
学生 对两个计数原理已很好的掌握，但凡计数的问题能够往分类或分步的方向进行思
考，学生的层次决定了学 生有较强的理解、分析、
解决问题的能力，有着大量的生活中诸如
设置密码、车牌号、排队、参 加活动、接力赛
...
与计数问题有关的经验，对数学中归纳化
归、有特殊到一般的思 想方法比较敏感，
但抽象概括的能力较弱，
排列概念的得到，要独立
将颜色、数字、< br>人抽象为元素，
对着色的方案抽象出顺序有一定的困难，需在独立思考加协
作讨论的基础 上再由老师引导突破教学难点。
四．教学策略分析
在本 节课的教学过程中将数学文化和数学知识、
实际生活有机的融合，
让抽象的数学概
念形 成的过程丰富多元，避免单调枯燥。
针对学生的认知水平，
为培 养学生抽象概括的能力，
本节课采取导学案和
PPT
相结合的
方式组织教学，
为让学生充分体验概念形成的过程，
通过三个例子高度抽象概括出排列的定
义，刻意在 学案上不出现排列的定义，也让学生避开教材以免学生对概念的认识不够深刻。
本节课排列定义的得出比较抽象，
需要引导学生逐一抽象概括寻找共同点，
教学过程采取学生独立思考、
相互讨论、
老师以问题串引导的方式突破难点，
紧接着通过大量 例子加深
对概念的理解，对于概念理解不够深刻的同学也通过同学的辨析对概念有了深刻的认识。
排列数符号的得出通过引导学生类比小学乘号的得来，
自然而然需要引入排列数符号简化有规律的运算。
学生的认知水平决定了排列数公式的推导完全可由学生独立总结，老师只需适当补充说
明，
公式的简单应用让学生在独立思考的过程中，
体会排列如 何简化分步计数原理繁琐的步
骤，体现其优越性。
在教学中，让学生在问题情境中， 经历知识的形成和发展，通过观察、归纳、思考、探
索、交流、反思参与学习，认识和理解数学知识、学 会学习，发展能力。
五．教学过程
（一）问题引入
随着人们生活水平的提高，某城市家庭汽车拥有量 迅速增长，汽车牌照号码需要扩容。
交通管理部门出台了一种汽车牌照组成办法，
每一个汽车牌 照都必须有
3
个不重复的英文字
母和
3
个不重复的阿拉伯数字，并且
3
个字母必须合成一组出现，
3
个数字也必须合成一组
出现，字母在 前，数字在后，那么这种办法共能给多少辆汽车上牌照？
开门见山给出学习本节课的目的，对 于这个前面已经利用分步计数原理解决的计数问
题，解题步骤机械重复，能否改进和简化？
为了解决这一类问题，进入今天研究的课题。
（二）铺垫
从生活中三个简单常见的计数问题出发，激发学生探究的兴趣。
问 题一：从红、
黄、蓝三种颜色中选出两种给地图上的重庆市和四川省上色，有多少种
不同的着色 方案？
问题二：从
1
、
2
、
3
、
4
这四个数字中，每次取出
3
个不同的数字排成一个三位数，一< br>共可以得到多少个不同的三位数？
问题三：
6
名同学站成一排照相，有多少种不同的排法？
第一个问 题以重庆直辖，
地图上要用不同的颜色将川渝两地加以区分作为背景，
让学生
了解颜色 区分地图的背后，
蕴涵了丰富的数学知识和文化，
既为抽象概括排列定义，
也为最后回到着色问题埋下伏笔。
第二个问题排数问题来自教材，
既为抽象概括排列定 义，
也为后面探究二中顺利加大排
数问题的难度作好的铺垫。
第三个排队问 题，
排队照片为本班六名同学，
激发学生对问题本身感兴趣的同时，
能深
入挖 掘问题的本质属性，
也为后面全排列概念的顺理成章的得出及课后探究中有条件的排队
作好铺垫 ！
【教师提问
1
】
：你能利用前面所学计数原理的知识解决问题吗？
【学生探究
1
】
：巩固复习分步计数原理（可借助框图直观表示）
， 同时会用列举法或树形图
把结果一一列出。
（三）特点探寻
归纳提炼
【教师提问
2
】
：这三个问题有哪些共同特征？
【学生探 究
2
】
：引导学生得出都是分步计数问题，运算有规律，都是从若干个不同元素选出元素，选出的对象都要排序，顺序不同方案不同。