内容正文:
人教A版选择性必修三教学设计
年级:高二 学科:数学 授课人:
《6.2.1 排列》教学设计
1、 课标及课标分析
课程标准要求
1. 通过实例,理解排列的概念,能根据具体问题,判断是否为排列问题。
2. 能运用分步乘法计数原理推导排列的简单计算方法,解决简单的排列实际问题。
3. 提升数学抽象、逻辑推理、数学运算等数学核心素养。
课标分析
排列是计数原理的重要应用,是衔接两个计数原理与组合、排列数公式的关键内容。课标要求从具体实例出发,让学生抽象出排列的本质特征——有序性与元素互异性,避免死记硬背概念。教学中需结合生活实例,让学生体会排列在实际问题中的应用,通过辨析、计算、应用三个环节,落实核心素养,为后续排列数公式与组合问题学习奠定基础。
2、 教材分析
“排列”是人教A版高中数学选择性必修第三册第六章第二节第一课时内容,在计数原理知识体系中起承上启下作用。承上:基于分类加法计数原理与分步乘法计数原理,简化重复计数的繁琐过程;启下:为排列数公式、组合概念、排列组合综合应用、二项式定理学习提供理论支撑。
排列的核心是“有序”,通过具体问题抽象出排列定义,辨析排列与非排列问题,培养学生数学抽象与逻辑推理能力,是提升学生计数问题解决能力的重要载体。
3、 学情分析
学生已学习分类加法、分步乘法计数原理,具备基础计数能力,能完成简单分步计数问题。但对“有序”与“无序”的区分不清晰,面对实际问题时,难以快速判断是否为排列问题;同时,用列举法、树状图解决排列问题时,易出现重复或遗漏。
教学中需通过实例对比、动手列举、错题纠正,帮助学生突破难点,建立有序思考的习惯。
4、 教学目标/核心素养目标
1. 数学抽象素养:从具体实例中抽象出排列的定义,理解排列的两个核心特征:元素互异、与顺序有关。
1. 逻辑推理素养:能依据排列定义,准确判断具体问题是否为排列问题,推导简单排列的计数方法。
1. 数学运算素养:运用分步乘法计数原理、列举法、树状图解决简单排列计算问题,提升运算准确性。
1. 直观想象素养:借助树状图直观呈现所有排列情况,做到不重不漏,培养有序列举的思维。
1. 数学建模素养:将实际计数问题转化为排列模型,用排列知识解决生活中的排队、选座、赛程等问题。
5、 教学重难点及课时安排
1. 重点:排列的定义、排列问题的判断方法、简单排列问题的计算。
1. 难点:区分“有序”与“无序”,灵活运用排列知识解决实际问题。
六、教学过程
环节一:检查预习
展示预习问题,学生独立完成,教师巡视批改、即时纠错:
从甲、乙、丙3人中选2人分别参加上午、下午活动,共有______种选法。(答案:6)
从1、2、3、4中取3个数字排成三位数,共有______个不同三位数。(答案:24)
判断:从5人中选3人组成小组,是排列问题。(答案:×)
判断:从4个数字中选2个组成两位数,是排列问题。(答案:√)
两个排列相同的充要条件是:______完全相同,且______完全相同。(答案:元素;排列顺序)。
环节二:引入课题
1. 回顾两个计数原理:
·
分类加法计数原理:完成一件事,有类办法,在第1类办法中有种不同的方法,在第2类办法中有种不同的方法……在第类办法中有种不同的方法,那么完成这件事共有种不同的方法。
·
分步乘法计数原理:完成一件事,需要分成个步骤,做第1步有种不同的方法,做第2步有种不同的方法……做第步有种不同的方法,那么完成这件事共有种不同的方法。
1. 随机提问学生:用分步乘法计数解决多步骤问题时,存在什么不足?
教师点评:步骤多、计数重复繁琐,需要更简洁的方法,从而引入本节课——排列。
环节三:合作探究
探究1:实例分析
问题1:从甲、乙、丙3名同学中选出2名,1名参加上午活动,1名参加下午活动,有多少种不同选法?
· 完成这件事:选2人,分上午、下午,有顺序
· 分步:第1步选上午(3种),第2步选下午(2种)
·
总数:种
· 所有排列:甲乙、甲丙、乙甲、乙丙、丙甲、丙乙
问题2:从1,2,3,4中取3个数字排成三位数,有多少个不同三位数?
· 完成这件事:取3个数字,按百位、十位、个位排列,有顺序
· 分步:百位(4种)→十位(3种)→个位(2种)
·
总数:种
探究2:抽象定义
排列定义:一般地,从个不同元素中取出个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从个不同元素中取出个元素的一个排列。
两个核心条件:
1. 元素互不相同
1. 与顺序有关(变换位置,结果改变)
探究3:排列相同的条件
两个排列相同元素完全相同,且排列顺序完全相同。
探究4:新知辨析(8分钟)
判断下列问题是否为排列问题,说明理由:
1. 从1,2,3,4中任选两个做加法,有多少种不同结果?
· 答案:不是排列,加法交换律,与顺序无关。
1. 从1,2,3中任选两个做除法,有多少种不同结果?
· 答案:是排列,被除数与除数交换,结果不同,与顺序有关。
1.
从1-10中任取两个组成点的坐标,有多少个不同坐标?
·
答案:是排列,与是不同点,与顺序有关。
1. 10个学生排队照相,有多少种不同站法?
· 答案:是排列,位置不同,站法不同,与顺序有关。
1. 从全班选5人组成学习小组,有多少种选法?
· 答案:不是排列,小组无顺序,与顺序无关。
排列判断方法:
1. 元素是否互异
变换位置,结果是否改变(变→有序→排列;不变→无序→非排列)。
环节四:学以致用
例1:足球赛主客场问题
每组6支队,每两队主客场各赛1场,每组共多少场比赛?
· 分析:选2队,分主客场,有序→排列
·
计算:场
· 答案:30场
例2:取菜与选菜问题
(1)5盘不同菜,甲、乙、丙各取1盘,多少种取法?
· 分析:菜不重复,分给不同人,有序
·
计算:种
· 答案:60种
(2)5种菜,甲、乙、丙各选1种,多少种选法?
· 分析:可重复选,不是排列
·
计算:种
· 答案:125种
课堂练习
1. 用0-4组成无重复数字的两位数,全部写出并计数。
· 答案:10、12、13、14、20、21、23、24、30、31、32、34、40、41、42、43,共16个。
1.
从取2个字母,写出所有排列。
·
答案:,共12个。
1. 老师给4个班轮流讲座,有多少种次序?
答案:种。
小试牛刀:
环节五:课堂小结
1.
排列定义:不同元素、取个、有序排列。
1. 排列判断:元素互异、与顺序有关。
1. 简单排列计算:分步乘法计数、列举法、树状图。
核心思想:有序思考、不重不漏。
环节六:布置作业
1. 布置作业:
(1) 书面作业:完成课本相关练习题和课时达标检测,巩固排列判断与简单计算。
(2) 拓展作业:寻找生活中可以用排列知识解决的实际问题,如车票、排队、座位安排等,并记录下来。
1. 预习引导:引导学生预习下一课“排列数”内容,思考排列与排列数的区别与联系,为后续学习做准备。
授课人个案修改记录:
教学反思
本节课从实例出发,引导学生抽象排列概念,通过预习检查快速了解学生学情,通过辨析突破有序与无序难点。教学中需多让学生动手列举、自主判断,加深对概念的理解。部分学生对实际问题的有序性判断仍易出错,后续需增加对比练习,强化有序思考习惯,同时结合分步乘法计数原理,帮助学生建立完整的计数知识体系。
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