6.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理(第1课时)(教学设计)数学人教A版选择性必修第三册
6.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理(第1课时) 教学设计
1.教学内容
本节课围绕人教A版(2019)选择性必修第三册6.1分类加法与分步乘法计数原理展开,通过实际问题情境引导学生感知两个原理的内涵,明确分类加法计数原理适用于完成一件事有若干类不同方案,各类方案相互独立,方法数为各类方法数之和;分步乘法计数原理适用于完成一件事需分若干个步骤,步骤相互依存,方法数为各步骤方法数之积,同时帮助学生区分两个原理的适用条件,掌握简单应用方法,为后续计数问题学习奠定基础,培养学生的逻辑推理与数学建模素养。
2.内容解析
本节课是人教 A 版(2019)选择性必修第三册计数原理的开篇课,是整个计数模块的基础内容,兼具概念性与应用性。教学以实际问题为载体,通过具象情境引导学生从具体到抽象,逐步归纳出分类加法和分步乘法两个核心计数原理,明确两类原理的本质区别:分类加法计数原理对应 “分类完成”,各类方案彼此独立、互斥,完成事件的总方法数为各类方法数累加;分步乘法计数原理对应 “分步完成”,各步骤相互依存、缺一不可,总方法数为各步骤方法数相乘。教学中注重引导学生辨析原理的适用条件,通过简单实例让学生掌握原理的基础应用,同时在探究过程中培养学生的逻辑推理、数学抽象和建模素养,为后续排列、组合等计数问题的学习搭建核心思维框架,让学生形成 “先辨类型,再用原理” 的计数解题思路。
基于以上分析,确定本节课的教学重点为:理解分类加法与分步乘法计数原理的内涵,辨析适用条件并掌握其简单应用
1.教学目标
(1)通过实例能归纳总结出分类加法计数原理与分步乘法计数原理;
(2)正确理解“完成一件事情”的含义,能根据具体问题的特征,选择“分类”或“分步”.
(3)能利用两个原理解决一些简单的实际问题.
(4)培养数学建模、数学运算等重要学科素养
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2.目标解析
(1)该目标聚焦原理的归纳形成,要求以具体实例为依托,引导学生从实际计数问题中提炼规律,自主总结两个原理的核心内涵,侧重培养数学抽象能力,是从具体到抽象的思维建构过程,也是掌握后续内容的前提,需让学生亲历原理的生成过程而非被动记忆。
(2)该目标是运用原理的关键前提,“完成一件事情”是计数的核心落脚点,要求学生能精准把握问题本质,区分分类的独立性与分步的依存性,学会根据问题特征做出正确选择,是突破原理应用难点的核心环节。
(3)该目标是原理学习的实践应用,要求学生将抽象原理转化为解题能力,针对简单实际问题,能规范运用两个原理计算方法数,检验对原理的理解程度,同时提升运用数学知识解决实际问题的基本能力。
(4)该目标是学科素养的培养要求,在原理归纳和问题解决中,让学生构建计数问题的数学模型,在方法数计算中锤炼数学运算能力,实现知识学习与素养提升的融合,落实数学学科的育人价值。.
分类加法与分步乘法计数原理(第1课时)学情分析
本节课授课对象为高二学生,已具备初中简单计数经验和高中数学抽象思维基础,能解决单一情境下的计数问题,但对系统计数原理缺乏认知。学生已掌握有理数运算、集合分类等知识,可作为原理推导的铺垫,不过知识迁移能力存在差异,部分学生对“分类”“分步”的逻辑界定敏感度不足。
教学中预计困难:一是难以精准理解“完成一件事”的核心内涵,易混淆事件本身与计数对象;二是对分类的互斥性、分步的依存性辨析不清,导致原理选用错误;三是面对复杂情境时,无法合理拆解问题,缺乏有序思考意识。
解决方法:以生活化实例(如选课、出行)为载体,具象化概念;通过对比辨析题强化原理差异认知,标注关键特征;引导学生按“定事件—辨类型—用原理”步骤解题,培养有序思维。
基于以上分析,确定本节课的教学难点为:辨析分类与分步的逻辑特征,精准理解原理内涵,能结合具体情境正确选用计数原理。
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1.创设情境,引入新知
我们年级计划组织世界之窗研学活动,从学校出发到目的地,有几种出行方案可以选择:
方案一:坐公交车,有 2 条不同的公交线路直达(公交 1 路、公交 2 路);
方案二:坐地铁,有 1 条地铁线路直达(地铁 3 号线);
方案三:坐网约车,有 3 家不同的网约车平台可选(平台 A、平台 B、平台 C)。
思考:从学校到世界之窗,一共有多少种不同的出行方式?
2.探究新知
思考:用一个大写的英文字母或一个阿拉伯数字给教室里的一个座位编号,总共能编出多少种不同的号码?
学生:自主尝试着编号,并用一一列举的方法,得出结果.
预设:编号有2类方案:
第一类方案 用大写的英文字母编号:可编出26种不同的号码;
第二类方案 用阿拉伯数字编号:可编出10种不同号码;
总共能编出 26+10=36种 不同的号码.
探究:你能说一说这个问题的特征吗?
学生:根据预习教材,得出答案
预设:首先,这里要完成的事情是“给一个座位编号”;其次,“或”字的出现:一个座位编号用一个英文字母或一个阿拉伯数字表示.
教师:因为英文字母与阿拉伯数字互不相同,所以用英文字母编出的号码与用阿拉伯数字编出的号码也互不相同.这两类号码数相加就得到号码的总数.
思考:上述计数过程的基本环节有哪些?
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