内容正文:
第21课 鸡兔同笼巧计算 教学设计
课题
第21课 鸡兔同笼巧计算
单元
第六单元
学科
信息科技
执教
牟灏远
教材分析
本节课义务教育版五年级全一册信息技术教材的第21课 鸡兔同笼巧计算。本单元通过几个典型例子,让学生认识通过遍历数据解决问题的基本过程和方法,提升分析问题与解决问题的能力,培养适应数字时代的思维能力、创新能力。
在枚举过程中,检查每个结果是否是当前问题的正确答案,如果是,则问题解决完成:如果不是,则继续枚举直到所有可能的数据都被访问和检查完成:本课主要介绍了在现实生活中,人们也常用这种方法思考问题、解决问题。
例如,鸡免同笼问题,起初会用“凑数”的方法来寻找答案,这个“凑数”过程其实就是通过枚举法遍历所有可能数据的过程。但人思考、解决这个问题时,通常仅限于数据量较小的情况,如果数据量较大,这个“凑数”过程就会很耗费时间。如果编程让计算机通过所有数据来求解,因为计算机运算速度非常快,数据处理能力很强,只需非常短的时间就能完成任务
因此,用计算机解决问题时,通过枚举法遍历所有数据是一种常用而且有效的问题求解方法。
学习
目标
1.信息意识:在问题求解过程中,有意识地寻求恰当的算法解决问题,尝试利用算法解决现实生活中的问题。
2.计算思维:对于给定的任务,能将其分解为一系列的实施步骤,使用顺序、分支、循环三种基本控制结构简单描述实施过程,通过编程验证该过程。
3.数字化学习与创新:根据学习任务,合理选择数字设备、平台和资源,通过任务分解的方式提高学习效率。
4.信息社会责任:知道实际应用中的算法一般都存在某些局限,增强在信息社会中的责任担当和正确应对能力。
重点
通过表格列出鸡和兔的数量变化,发现其中的规律;鸡兔同笼问题的算法流程图描述。
难点
鸡兔同笼问题的算法流程图描述。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
我国古代典籍《孙子算经》中记载了许多有趣的问题,其中就有“鸡兔同笼”问题。书中是这样描述的:“今有鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问鸡兔各几何? ”
同学们,你们能用数学方法求解吗 ?
学生认真聆听、讨论。
引发学生的兴趣与思考。
讲授新课
1、 用数学算式求解鸡兔同笼问题
方法1:假设6只全部是兔。
如果全部是兔,那么6只兔一共有24只脚,实际上只有18只脚,于是需要减少6只脚,即24 – 18 = 6。这样,自然就是3只兔和3只鸡。
鸡:(6×4 – 18)÷2 = 3(只) 兔:6 – 3 = 3(只)
方法2:假设6只全部是鸡
如果全部是鸡,那么一共有6×2 = 12只脚,实际上有18只脚,于是少了6只脚,即18 – 12 = 6。需要把6只脚添加上,自然就是3只兔和3只鸡。
兔:(18 – 6×2)÷2 = 3(只) 鸡:6 – 3 = 3(只)
假设全部是兔。
鸡:( 35×4 – 94)÷2 = 23(只)
兔: 35 – 23 = 12(只)
方法总结:鸡的数量 =(总头数×4 – 总脚数)÷ 2
假设全部是鸡。
兔:(94–35×2)÷2 = 12(只)
鸡:35–12 = 23(只)
方法总结:兔的数量 =(总脚数–总头数×2)÷ 2
二、用枚举法求解鸡兔同笼问题
枚举遍历数据
1.先假设35只都是鸡,算出脚的数量。
2.如果数量不符合,则减一只鸡、增加一只兔,再计算脚的数量。
3.如此循环遍历,直到找到正确的鸡和兔数量,即23只鸡和12只兔。
算法描述
第1步:初始化鸡的数量“a = 35”和兔的数量“b = 0”。
第2步:计算脚的数量“c = a×2 + b×4”。
第3步:把脚的数量与94进行比较。如果不相等,将鸡的数量减1,将兔的数量加1,并回到第2步继续循环;如果相等,则输出当前鸡的数量和兔的数量,结束循环。
三、编程验证鸡兔同笼问题
要编程解决鸡兔同笼问题,较简单的方法就是:
利用循环结构对鸡和兔的数量逐个遍历,即先假设兔的数量为0,通过不断增加兔的数量和减少鸡的数量,来逐步逼近正确答案。
计算机解题的过程与人解题过程存在很多差异。很多时候,人与计算机往往用不同方法解决问题。对于人来说比较简单的方法,对于计算机可能难以实现。同样的,对计算机来说比较简单的方法,人很可能无法完成。
我们用计算机解决问题时,要充分考虑计算机的运算特点。
学生认真聆听
教师讲解,积
极参与讨论;
小组讨论完成学习活动
教师引导
学生思考:
积极参与小组讨论,分享并讨论自己的
见解和发现。
激发学生的学习兴趣,引导学生关注寻找解决问题的途径与方法,以及解决问题并验证结果等阶段。
通过互动讨论。促进学生之间
的交流与合作,加深对问题的理解和应用。
为后续课程打下基础。
作业布置
在一千多年前的《孙子算经》中,也记录着这样一道算术题:今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?
用现代汉语描述这道题就是:现有一些不知道数量的物品,3个一组数剩余2个,5个一组数剩余3个,7个一组数剩余2个,这些物品的数量是多少?
尝试描述求解这个问题的算法,找到100至1 000之间符合条件的物品数量。
课堂小结
1.解决一个计算问题时,可以用自己学过的数学方法来求解,也可以依据运算规则设计算法来让计算机求解。
2.枚举法是将问题的所有可能都逐个进行列举。在列举的过程中,遍历每个数据是否是问题的正确答案。如果是,则问题解决完成;如果不是,则继续列举,直到所有可能都被查看。
板书
第21课 鸡兔同笼巧计算
一、用数学算式求解鸡兔同笼问题
二、用枚举法求解鸡兔同笼问题
三、编程验证鸡兔同笼问题
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