内容正文:
第六单元 第2课时 简单的排列组合 教学设计
一、教材内容分析
1.知识内涵
(1)地位和作用:本课时是小学阶段排列问题的启蒙内容,属于组合数学的基础模块,为后续学习n个元素的排列组合奠定认知基础,同时帮助学生建立有序思考的习惯,提升解决实际问题的能力。
(2)内容呈现:通过两个生活情境例题展开——例题3以三人照相变换位置为情境,用插图展示不同排列,文字说明每人在中间位置有2种情况,算式;例题4以乒乓球比赛结果为情境,通过小朋友对话和表格列举所有6种结果,同样得出。练一练包含踢毽子比赛结果、花盆摆放、数字组数三个习题,从生活场景到数学符号应用,逐步深化对排列的理解。
(3)编排特点、意图及逻辑线索:编排从具体生活情境入手,由直观到抽象,符合小学生认知规律。通过对话、表格、算式结合的方式,突出排列的有序性,引导学生发现分步乘法的规律。逻辑线索为:生活情境感知→直观列举/操作→归纳规律→抽象数学模型→应用拓展,旨在让学生经历从具体到抽象的过程,掌握有序思考的方法。
2.素养内涵
本课时承载推理意识、模型意识、应用意识、创新意识等核心素养,具体表现如下:
(1)推理意识:通过例题4中假设聪聪得第一的两种可能,归纳出每人得第一均有2种情况,进而推出总结果数,体现归纳推理;练一练中从具体排列问题迁移到数字排列,培养演绎推理能力。
(2)模型意识:将生活中的排列问题抽象为“3个元素的排列数=3×2”的数学模型,帮助学生建立排列问题的一般解决框架,为后续拓展到更多元素的排列奠定基础。
(3)应用意识:例题和习题均来自生活实际(照相、比赛、摆放、组数),让学生感受到数学与生活的紧密联系,能运用所学知识解决实际问题,提升应用能力。
(4)创新意识:练一练中花盆摆放和数字组数问题,鼓励学生采用不同的列举方式(如列表、画图、有序排列等)解决问题,培养创新思考的习惯。
二、教学目标
1. 经历解决3个元素排列问题的过程,掌握排列方法,能正确计算排列结果。
2. 通过列表分析等活动,发展有序思考能力,提升逻辑思维水平。
3. 解决生活中的排列问题,感受数学价值,养成有条理思考的习惯。
三、教学重难点
1. 教学重点:掌握3个元素的排列方法,能计算排列数(如)。
2. 教学难点:理解排列的有序性,学会有序列举所有可能结果,避免重复或遗漏。
四、课堂导入
创设情境导入法:
教师活动:展示早餐搭配情境图(牛奶/豆浆、包子/面包、鸡蛋/水果),
提问:"老师每天选1种饮品、1种主食和1种辅食,有几种搭配方式?猜猜看!"
学生活动:自由猜测数量,部分学生尝试列举但易遗漏。
教师追问:"为什么有人数不清?怎样才能又快又全地找出来?"
过渡语:"今天我们就学习一种'不重复不遗漏'的数学方法,解决这类有趣的问题!"
【设计意图:① 关联旧知:利用二年级搭配经验激活认知;② 制造冲突:复杂情境引发列举困难,凸显"有序思考"必要性;③ 目标导向:直指核心目标"探索排列规律",为例题的列表法奠基。 】
五、探究新知
学习任务一 探究三人照相的不同排列方法
活动1:摆一摆,算一算——三人照相的排列
教师活动:出示例题3的情境图(三人在粉色幕布前准备照相)
提出核心问题:“三个人变换位置,可以照出几张不同的照片?请同学们用桌上的人物卡片(黄衣成人、粉裙成人、蓝上衣小孩)模拟摆一摆,记录所有不同的排列方式。”
学生活动:小组合作,用卡片尝试不同的位置组合,边摆边记录。有的小组先固定中间位置,比如固定黄衣成人在中间,交换两边的粉裙成人和蓝上衣小孩;再固定粉裙成人在中间,交换两边的人;最后固定蓝上衣小孩在中间,交换两边的人。
教师活动:巡视时引导学生思考:“怎样摆才能保证不重复、不遗漏?”请小组代表展示排列结果,提问:“你们发现了什么规律?”
学生活动:分享发现:每个人在中间位置时,都能照出2张不同的照片,3个人就有3×2=6张。
教师活动:总结规律,板书算式(张),强调有序思考的重要性——通过固定一个位置,再排列其他位置,是避免重复遗漏的好方法。
【设计意图:通过实物操作和有序列举,让学生经历排列问题的解决过程,理解排列的本质是位置的有序变换,培养有序思维和逻辑推理能力,落实数学核心素养中的逻辑推理和数学运算。】
学习任务二 探究乒乓球比赛的可能结果
活动2:列表记录,归纳规律——乒乓球比赛结果
教师活动:出示例题4的情境图(聪聪、小强、亮亮比赛乒乓球)
提出核心问题:“3个小朋友比赛,可能有几种结果?用什么方法能清晰列出所有结果?”
学生活动:小组讨论后,尝试用列表法记录结果。先假设聪聪得第一,列出“聪聪、小强、亮亮”和“聪聪、亮亮、小强”两种;再假设亮亮得第一,列出“亮亮、小强、聪聪”和“亮亮、聪聪、小强”两种;最后假设小强得第一,列出“小强、聪聪、亮亮”和“小强、亮亮、聪聪”两种。
教师活动:展示教材中的结果表格,提问:“每个人得第一时,有几种可能?为什么?”引导学生联系照相问题的规律。
学生活动:回答:每个人得第一时,剩下两人可以交换第二和第三的位置,所以有2种可能,3个人就是3×2=6种结果。
教师活动:总结列表法的有序性,再次板书(种),让学生对比照相和比赛两个情境,发现共同规律——3个不同对象的排列,结果数为3×2=6。
【设计意图:通过列表法巩固有序列举的方法,让学生体会排列问题在不同情境中的应用,建立数学模型,培养数学建模能力和数据分析观念,落实核心素养中的数学建模和数据分析。】 六、课堂练习
1. 红红、丫丫和丽丽3人比赛踢毽子,可能有( )种结果。列表全部写出来。
2. 把下面3盆花在阳台上摆一排,有( )种不同的摆法。列表全部写出来。
3. 有3,5,7三个数字。按要求写数并填空:
(1)可以组成( )个没有重复数字的三位数,其中最大的是( ),最小的是( )。
(2)任选两个数字组成两位数,可以组成( )个没有重复数字的两位数,其中最大的是( ),最小的是( )。
七、课堂小结
本节课我们学习了3个不同事物的排列问题。我们学会了用有序思考的方法,通过固定一个位置,再排列剩下的两个事物,找出所有可能的排列结果,这样既不会重复也不会遗漏。我们还知道,3个不同的事物进行排列,一共有种不同的结果。希望同学们课后能运用这种有序思考的方法,解决更多类似的排列问题哦!
八、课后作业设计
基础性作业
1. 小明、小红、小刚三人排队买冰淇淋,有几种不同的排法?请用列表法写出所有可能的排法。
2. 用苹果、香蕉、橙子三种水果摆成一排做水果拼盘,有几种不同的摆法?请列表写出所有摆法。
3. 用数字1、2、3组成没有重复数字的两位数,能组成多少个?其中最大的是多少?最小的是多少?
拓展性作业
1. 四个小朋友(甲、乙、丙、丁)站成一排拍照,每个人站在第一个位置时,后面三个人有几种不同的排法?一共能拍出多少张不同的照片?
2. 从卡片5、0、7中任选两张组成没有重复数字的两位数,能组成多少个?最大的是多少?最小的是多少?
参考答案
基础性作业
1. 答案:6种。列表如下:
第一位
第二位
第三位
小明
小红
小刚
小明
小刚
小红
小红
小明
小刚
小红
小刚
小明
小刚
小明
小红
小刚
小红
小明
设计意图:巩固“固定首位法”解决排列问题,培养有序思考、不重复不遗漏的思维习惯。
2. 答案:6种。列表如下:
第一个
第二个
第三个
苹果
香蕉
橙子
苹果
橙子
香蕉
香蕉
苹果
橙子
香蕉
橙子
苹果
橙子
苹果
香蕉
橙子
香蕉
苹果
设计意图:将排列知识与生活实际结合,感受数学的应用价值,提升学习兴趣。
3. 答案:6个;最大的是32;最小的是12。
设计意图:巩固数字排列方法,理解数位意义,培养数感。
拓展性作业
1. 答案:每个人站首位时,后面三人有6种排法;一共24张(4×6=24)。
设计意图:从3个元素拓展到4个元素,引导迁移已学方法,提升逻辑思维能力。
2. 答案:4个;最大的是75;最小的是50。
解析:0不能在十位,可选两位数为50、57、70、75。
设计意图:加入“0的限制”,考察灵活应用能力,培养严谨思维。
九、板书设计
核心方法:3个不同元素排列→总结果数=3×2=6(种)
典型实例:
1. 三人照相:变换位置→6张(3×2=6)
2. 乒乓球比赛:每人得第一各2种→6种(3×2=6)
3. 应用拓展:
· 踢毽子比赛:3人→6种结果
· 摆3盆花→6种摆法
· 数字3、5、7:
无重复三位数:6个(最大753,最小357)
无重复两位数:6个(最大75,最小35)
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