内容正文:
配套小学青岛版
智慧广场——排列问题
《排列问题》
一、教材分析
排列是后续学习统计、概率相关计数知识的基础,在日常生活中有广泛的应用。排列问题对学生来说是比较抽象和难以理解的,教材从解决排队照相的问题入手,以学生的经验为基础,引导学生通过列举、画图等直观方法帮助发现规律,掌握解决问题的方法,使抽象的知识形象化,零散的思维条理化。教材通过展现不同学生探究的思维过程,逐步引导学生经历由“杂乱、具体一有序、抽象”的思维过程,有利于培养学生思维的有序性和全面性,同时帮助学生形成解决问题的策略。
二、教学目标
1.结合具体情境,认识和了解简单的排列问题,掌握解决排列问题的策略和方法,体会解决问题策略的多样性。
2.经历探索简单事物排列规律的过程,培养初步的观察、分析及推理能力,能有序地、全面地思考问题。
3.通过活动,体会数学与生活的密切联系,感受数学的价值,激发学生探究数学问题的兴趣和欲望,养成与人合作的良好习惯。
三、教学重难点
重点:解决“排列问题”。
难点:总结排列规律。
四、教学过程
情景导入
师:同学们请看大屏幕,图里有心心、欢欢、丽丽三位同学要排成一行照相,看到这个场景,谁能提出一个数学问题呀?
生 1:一共能拍出多少张不一样的照片?
生 2:三个人换位置站,一共有多少种不一样的排队方法?
师:大家提的问题特别棒,咱们今天就来研究:3名同学排成一行照相,有多少种不同的排法。那谁先来说一说,“不同的排法” 指的是什么意思呢?
生 3:就是三个人站的顺序不一样,拍出来照片就不一样,就算是一种新排法。
师:总结得非常准确,只要任意两人交换位置,排列方式就发生改变,接下来咱们一起动手探究一共有几种排法。
设计意图:以三人照相的生活化场景引入新课,引导学生自主提出数学问题,自然点明排列问题的核心含义,拉近数学与生活的距离,激发探究兴趣,顺利开启有序列举排列方法的新知学习。
· 探索新知
· 活动一:尝试自主列举排法
师:有多少种不同的排法?想一想可以怎样解决。请你以小组为单位讨论出结果吧。
学生小组合作交流
师:谁来说一说你的结果?
生 1:我列出了 4 种排法,分别是:
①心心、欢欢、丽丽 ②丽丽、心心、欢欢 ③欢欢、丽丽、心心 ④心心、丽丽、欢欢,我认为一共 4 种。
师:这位同学很勇敢,能主动写出自己的答案。大家仔细观察,他的列举有没有漏掉情况?
生 2:我找出了全部 6 种排法,除了这 4 种,还有欢欢、心心、丽丽,丽丽、欢欢、心心,所以应该是 6 种。
①心心、欢欢、丽丽 ②欢欢、心心、丽丽
③丽丽、心心、欢欢 ④欢欢、丽丽、心心
⑤心心、丽丽、欢欢 ⑥丽丽、欢欢、心心
师:非常细心!第一位同学是随手无序罗列,很容易漏掉排列方式。那有没有更稳妥、不容易出错的列举办法呢?
生 3:我可以先固定第一个人的位置,再排列后面两个人。
先固定心心站第一位:后面两人可以是欢欢 + 丽丽、丽丽 + 欢欢,2 种排法;
再固定欢欢站第一位:后面两人可以是心心 + 丽丽、丽丽 + 心心,2 种排法;
最后固定丽丽站第一位:后面两人可以是心心 + 欢欢、欢欢 + 心心,2 种排法;
2+2+2=6 种,我还画了树形图来整理。
师:树形图把每一类分支清晰分开,一目了然,确实不容易遗漏。还有同学有更简便的写法吗?
生 4:我用 A 代表心心、B 代表欢欢、C 代表丽丽,用字母简写:
①A、B、C ②A、C、B
③B、A、C ④B、C、A
⑤C、A、B ⑥C、B、A,这样书写更省事。
师:用符号替代文字,简化书写步骤,也是很棒的数学思想。
· 活动二:探究有序排列的方法
师:现在我们对比这四种列举方式,大家说一说,哪一种排列方法更好?理由是什么?
生 1:随意乱写的罗列方法最差,想到哪个写哪个,很容易少写答案,就像最开始只写出 4 种,结果是错的。
生 2:固定首位依次列举最好,按照顺序逐个确定第一名,后面两人互换位置,能保证既不会重复写同一种排队方式,也不会漏掉任何情况。
生 3:树形图也很好,一层一层拆分排列关系,可视化很强,检查的时候一眼就能看清所有情况。
生 4:字母符号法最简洁,汉字名字太长,用字母代替后列式书写速度更快。
师:总结大家的发言,无序列举容易出错;固定首位列举、树形图梳理、字母符号简写,这三种都属于有序思考,是解决排列问题的核心方法。
师:那以后再遇到排队照相这类排列题目,我们该按怎样的步骤思考解决?
生 1:第一步先固定第一个位置的人,剩下几个人互相调换顺序排列。
生 2:一组全部列完之后,再换第一个位置的人选,依次往下推导列举。
生 3:一定要按照顺序思考排列,不能想到哪写到哪,这样才能做到不重复、不遗漏。
师:大家说得非常到位,有序思考就是解决这类排列问题的关键。
设计意图:本节课结合生活情境开展教学,以师生对话互动为主线,通过对比辨析、自主探究,引导学生掌握排列问题的多种解题方法,感悟有序思考的数学思想。层层递进的课堂设计,帮助学生构建完整的知识方法体系,有效培养学生严谨的逻辑思维能力,落实数学核心素养。
效果评价:生生之间互相评价讨论,找出最好的方法。教师针对学生的表述,及时给予点评和指导,注意引导学生将语言表达完整。
· 巩固练习
师:我们一起来检验一下学习效果吧!
1.用下面 3 张文字卡片,可以摆出多少个不同的短语?
2. 妈妈买来3棵不同的花,家里正好有3个不同的花盆,每个花盆里栽一棵花。一共有多少种不同的方案?请将这些方案写出来。
3. 五(1)班在筹划校运动会4×100米接力赛方案时,决定让短跑速度最快的王昊同学跑最后一棒,其余3个同学(李然、张可、刘阳)的顺序随机安排。想一想:可以有多少种不同的安排方法?
4.4个同学排成一行跳舞,男生只能站两边,可以有多少种不同的排法?
5.要在酒店大门的上方挂6只大灯笼,如果把形状相同的灯笼挨在一起,可以有多少种不同的挂法?
设计意图:本部分巩固练习围绕排列问题分层设计题型,由基础三字卡片组词、花卉花盆搭配,到固定位置接力排序、带限制条件站队、捆绑式灯笼排列,由浅入深梯度训练。紧扣本节课有序列举、不重不漏的核心方法,将生活化场景与数学排列知识结合,帮助学生迁移运用解题思路,查漏补缺夯实新知,锻炼逻辑推理与有序思考能力,实现学以致用。
效果评价:根据题目难度,分层提问学生,及时了解不同层次学生的学习情况,收集本节课学生知识的掌握情况。
拓展演练
1.用0、2、5、8四张数字卡片可以组成多少个不同的四位数?
2.甲、乙、丙、丁排队拍照,大家排成一排,甲、乙始终相邻,那么 4 个人一共有多少种排法?
设计意图:本拓展演练设置带首位限制的数字组数、相邻捆绑排队两类变式题型,打破基础全排列的固定思路,引导学生根据约束条件分类有序枚举,深化排列问题解题方法,培养严谨审题与灵活推理的数学思维,实现知识拔高与综合应用。
课堂小结
师:今天的学习你有什么收获?
有多少种不同的排法是什么意思?
解决排列问题有哪些方法?
遇到排队、照相这类生活里的排列题目,我们可以按什么步骤思考?
师:今天你的表现怎样呢?你的好朋友表现怎样呢,我们来回顾一下。(学生自由发言),再完成评价表。
设计意图:通过提问了解学生是否掌握本节课的知识,帮助学生梳理知识,把握重难点。在自我评价、评价他人、交流分享的过程中,学会用欣赏的眼光看伙伴,用客观准确的眼光看自己,反思自己在课堂中的优势和不足。
课后实践
前后 4 人小组横向排成一排,说一说固定某位同学位置后,剩余人有多少种排列方式。
设计意图:依托小组实景站位开展课后实践,把课堂排列知识延伸至真实班级场景,让学生在动手交流中巩固固定位置有序列举的核心方法,拉近数学与生活的联系,深化有序思考的思维习惯,实现课上知识与课外实操的融会贯通。
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