内容正文:
5.1 鸽巢问题(一)
教学目标
1.结合具体的实际问题,理解抽屉原理(鸽巢原理),学会用除法解决与抽屉原理有关的简单的实际问题。
2.通过动手操作、观察、归纳等数学活动,经历抽屉原理的探究过程,提高学生有根据、有条理地进行思考和推理的能力,渗透模型思想。
3.在自主探究、合作交流的学习过程中获得良好的情感体验,增强学生学好数学、用好数学的意识。
教学
重难点
1.经历抽屉原理的探究过程,理解“总有”和“至少”的含义,理解抽屉原理,会用除法解决相关问题。
2.了解抽屉原理,建立基本的模型,至少数=商+1。
教学准备
课件、铅笔、一次性纸杯
目标落实
教师活动
学生活动
二次备课
数学游戏,激发学生的学习兴趣。
一、情境导入
扑克牌魔术
同学们,这是一副扑克牌,去掉大小王,你知道扑克牌有哪些花色?
今天老师带大家玩一个扑克牌魔术。首先请5名同学上来,任意抽1张扑克牌,请展示给同学们看,老师背对5名同学,并预言:至少有2名同学,抽到了同一花色。对吗?
再来一次试一试?
你们想知道老师是怎么猜出来的吗?其实这里面蕴含着一个很重要的数学原理。今天我们就来一起进行探究学习。【板书课题:鸽巢问题(一)】
一、发现问题
活动:
预设1:学生能够说出扑克牌的花色:黑桃、红桃、梅花、方片。
预设2:5名学生每人任意抽1张扑克牌。例如:红桃、黑桃、梅花、方片、红桃。有2人是红桃。
理解“总有”和“至少”的意义。
在动手操作中,初步感知抽屉原理。
观察、对比中,引导学生有根据、有条理地进行思考、推理。
二、引导合作
1.理解题意。
出示例1,齐读题目: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。你知道这是为什么吗?
谁能说一说,在这里“总有”和“至少”是什么意思?
2.小组活动。
师:你觉得这句话说的对吗?大家可以用摆一摆、画一画、写一写等方法把自己的想法表示出来。
3.对比推理。
学生活动后汇报不同想法。
比较方法1和方法2,这两种方法有什么区别和联系?
是的,这两种方法都列举出了把4支铅笔放入3个笔筒的不同方法,这样的方法叫作枚举法。而且第二种用数表示更简洁,更有数学味。
怎么才能看出来“不管怎么放,总有1个笔筒里至少有2支铅笔”这句话是对的?
根据学生回答圈出符合要求的笔筒。
师:这种枚举法大家觉得怎么样?
师:有利有弊,具有思辨思维,真好!方法3谁看明白了?这个算式是什么意思?
根据学生回答板演:
4÷3=1(支)……1(支)
1+1=2(支)
解释得很清楚,可是为什么我们明明有4种方法,这个算式只研究这一种呢?
你们真是太棒了!想到了一个非常简单而且又很实用的方法,为我们解决了难题!要是将6支铅笔放进5个笔筒中呢?将7支铅笔放进6个笔筒中呢?将100支铅笔放进99个笔筒中呢?将n+1支铅笔放进n个笔筒中呢?总有一个笔筒中至少有几支铅笔?
总结:经过研究,我们发现将n+1支铅笔放进n个笔筒中,总有一个笔筒中至少有2支铅笔。
二、探究问题
1.活动一:理解题意
预设1:“总有”是一定、肯定的意思。
预设2:“至少”是最少的意思,至少2支,说明可能是2支,也可能比2支多。
2.活动二:小组活动
预设1:摆一摆或者画一画。
预设2:用数表示(4,0,0)(3,1,0)(2,1,1)(2,2,0)
预设3:列算式
4÷3=1(支)……1(支)
预设4:假设
如果每个笔筒最多有1支铅笔的话,那么3个铅笔筒最多有3支铅笔。可是现在有4支铅笔,所以总有一个笔筒至少有2支铅笔。
3.活动三:对比推理
预设1:这两种方法表示的意思是一样的,但是第一种是画图,第二种是用数字表示的。
预设2:第二种方法更简洁。
预设3:第一种方法里都能找到至少有2支铅笔的笔筒。
预设4:这种方法很直观,但是数小了还可以,数大了就不方便列举了。
预设5:4÷3=1(支)……
1(支)这个方法就是在算上面的(2,1,1)。
预设6:把4支铅笔平均分到3个笔筒里,每个笔筒里1支,还剩下1支,不管往哪个笔筒里放,都是总有1个笔筒里至少有2支铅笔。
预设7:这种平均分的方法,每个笔筒里的笔数量最少,如果最少的都符合要求,那么其他的肯定也符合要求。所以只需要研究这一种就可以了。
预设8:我发现,当铅笔数比笔筒数多1时,那么总有一个笔筒中至少有2支铅笔。
在自主探究、合作交流的学习过程中获得良好的情感体验。归纳、总结,初步建立抽屉原理模型,理解用除法计算的算理。
在交流中,理解抽屉原理,建立模型,至少数=商+1。
了解数学中的抽屉原理
4.深入推理
如果5支铅笔,3个笔筒;7支笔,4个笔筒;18支铅笔,5个笔筒,那么结果会怎么样呢?请小组里讨论,选择一种方法,验证你的结论。根据学生回答,课件出示:
小结:看来,当余数大于1时,为了能够让笔筒里的铅笔尽量少,余下的铅笔也要尽量平均分,所以至少数=商+1。刚刚我们研究的这个问题,在数学中一般称为抽屉原理,或者叫鸽巢原理。为什么会有这样的名字呢?我们一起来看一下。出示课本69页资料。
抽屉原理是数学的一个重要原理。抽屉原理有两个经典案例:一个是把10个苹果放进9个抽屉里,总有1个抽屉里至少放了2个苹果,所以这个原理称为“抽屉原理”;另一个是6只鸽子飞进5个鸽巢,总有1个鸽巢至少飞进2只鸽子,所以这个原理也称为“鸽巢原理”。
4.活动四:
预设1:5÷3=1(支)……
2(支),所以总有一个笔筒至少有1+1=2(支)笔。
预设2:7÷4=1(支)……3(支),余下的3支还能继续分,所以总有一个笔筒至少有1+1=2(支)笔。
预设3:18÷5=3(支)……3(支),余下的3支还能继续分,所以总有一个笔筒至少有3+1=4(支)笔。
预设4:摆一摆。
预设5:我们发现不管余数是几,最后结果只能是用商+1。
应用数学模型,解决实际问题,获得美好体验。
三、辅导练习
1.基础练习
师:其实“抽屉原理”在生活中随处可见,在解决问题时,关键是弄清楚什么是“铅笔”,什么是“笔筒”。现在你能解释刚才大家一起玩的扑克魔术了吗?
分析得非常好,原来魔术的背后是数学!
三、解决问题
1.基础练习
预设1:5张扑克牌就相当于5支铅笔,4种花色就相当于4个笔筒。把5支铅笔放入4个笔筒,总有1个笔筒里至少有2支铅笔。
预设2:5÷4=1(张)……1(张),1+1=2(张)。
2.变式练习
同学们,生活中还有很多现象可以用抽屉原理来解释。比如,如果我们任意选13名同学,你想到了什么?
学生说完后,请其他同学用抽屉原理进行解释。
2.变式练习
预设1:13名同学,总有2人是同一个月出生的。
预设2:13名同学,至少有7人是同一个性别。
回顾抽屉原理以及探究过程。
四、引导反思
同学们,通过今天的数学学习,你有哪些收获?
四、提升问题
预设1:我知道了当物品数比抽屉数多1时,总有一个抽屉至少放2个物品。
预设2:可以用除法解决鸽巢问题,至少数=商+1。
预设3:我知道了抽屉原理可以解释生活中的一些现象。
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鸽巢问题(一)
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