1、鸽巢问题教学设计教学内容教科书68页例1,69页例2。教学目标1、 在了解简单的“鸽巢问题”的基础上,使学生会用此原理解决简单的实际问题。2、 提高学生有根据、有条理地进行思考和推理的能力。3、 通过用“鸽巢问题”解决简单的实际问题,激发学生的学习兴趣,使学生感受数学的魅力。教学重点引导学生把具体问题转化成“鸽巢问题”。教学难点找出“鸽巢问题”解决的窍门进行反复推理。教学过程一、创设情境,激趣导入师:同学们, 老师今天给大家带来一个魔术,这是一副扑克牌,大家知道一副扑克牌有54张,我取走大王和小王,还剩52张,请五名同学上来配合我一下,谁愿意来?每人随意抽一张牌,不要让我看到,我猜这五张牌中至
2、少有2张是同一种花色的,你们信吗?(生有的信,有的不信。)师:那么我们就来验证一下。请五名同学同时亮牌。验证至少有2张是同一种花色的。师:谁还想来?(反复抽几组)师:如果再请5名同学来做这个魔术,我还敢肯定地说:抽取的这5张牌中至少有2张是同一花色的,你们知道老师为什么猜的那么准吗?因为它属于今天我们要学习的一类有趣的数学问题-鸽巢问题。通过今天的学习,大家就能解释这个现象了。二、探究体验,经历过程1、讲授例一师:我们先从简单的情景入手研究,请同学读一下题目。出示例1:把4支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,总有1个笔筒里至少有2支铅笔。师:谁能说一说“总有”和“至少”是什么意思?生:总有就是一
3、定有,至少是最少,最起码。师:你觉得这句话对吗?为什么?你想用什么方法来证明这句话的对与错?生:摆一摆、画一画、说一说等方法师:小组合作,把你们的想法记录在小组讨论单中。(学生分组讨论,教师深入小组,了解讨论的过程和结果,并指导)师:哪个小组愿意说说你们是怎么证明的?生:我们小组是这样做的,每个笔筒分别放,(4,0,0)(1,0,3)(1,1,2)(2,2,0)学生一边说一边摆。师:你们是用枚举法来证明的,我们来看这些摆法,凭什么说“总有一个笔筒里至少有两支铅笔?”生:第一种摆法有一个笔筒是4支,第二种摆法有一个笔筒是3支,第三种摆法有一个笔筒是2只,第四种摆法有两个笔筒是2支,所以,总有一个
4、笔筒里至少有两支铅笔”师:比2支多也可以吗?生:至少放进2支笔就是最少是2支,比2支多也是可以的,3支4支都是符合要求的。师:还有不同的方法吗?生:我们把4分解成3个数,共有4种情况(1,1,2)(1,0,3)(2,2,0)(4,0,0)每一种情况分得的3个数中,至少有1个数是大于等于2的数。师:这种方法我们叫数的分解法师:除了像这样把所有可能的情况都列举出来,还有别的方法,只摆一种情况就可以证明这句话是正确的?生:我是这样想的,先假设每个笔筒里放1支,还剩1支,这时无论放到哪个笔筒,那个笔筒中就有2支了。所以我认为是对的。师:你为什么要先在每个笔筒里放1支呢?生:因为总共有4支,先平均分,每
5、个笔筒只能分到一支。师:你为什么一开始就平均分呢?(板书平均分)生:平均分,可以使每个笔筒的笔尽可能少一点,也就有可能找到和题目不一样的情况师:我明白了。但这样只能证明总有一个笔筒中肯定会有2支笔,怎么证明至少有2支呢?生:平均分已经使每个笔筒中的笔尽可能少了,如果这样都符合要求,那另外的情况也肯定符合要求了。师:像这种方法我们叫假设法,到现在为止,我们可以得出这句话是对的,大家齐读。生(齐):把4支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,总有1个笔筒里至少有2支铅笔。师:刚才我们通过不同方法验证了这句话是正确的,现在我把题目改一改,你们还能得出什么结论?把5支铅笔放进4个笔筒中,那么总有一个笔筒里至
6、少有( )支铅笔?为什么?把10支铅笔放进9个笔筒中呢?把100支铅笔放进99个笔筒中呢?(教师引导学生说理,学生逐渐采用假设的思路熟练地来表达)师:同学们怎么都用假设法来分析,而不是枚举或其他的方法呢?生:假设法能够更简洁、迅速地解决问题,效率高。列举法和数的分解都比较麻烦。师:通过大家的分析,你有什么发现?生:只要铅笔的数量比笔筒的数量多1,总有一个笔筒至少放进2支铅笔。师:对的,铅笔放进笔筒我们会解释了,那么下面两句话你能得出什么结论呢?课件出示:一个是把10个苹果放进9 个抽屉里;另一个是6 只鸽子飞进5个鸽巢。(学生回答)师:这两个问题和我们刚才研究的铅笔放进笔筒有什么相同之处呢?生
7、:鸽子、苹果就相当于铅笔,我们统称为待分物体;鸽巢、抽屉就相当于笔筒,可以统称为抽屉。师:像这样的数学问题,我们就叫做“抽屉问题”或“鸽巢问题”,它们里面蕴含的这种数学原理,我们就叫做最简单的“鸽巢原理”或“抽屉原理”。鸽巢原理(抽屉原理)1: 把n+1个物体任意放进n个盒子里(n是非0自然数),那么一定有1个盒子中至少放进了2个物体。师:如果要放的物体比抽屉数不只多1呢?那总有一个抽屉里至少有多少个物体?接下来我们看这样一道题2、 教学例2出示例2(自己想一想,再和小组同学交流。学生独立思考后进行小组交流,教师巡视了解情况。)组织全班交流生:我是这样想的,先平均每个抽屉放2本,一共是6本,还
8、剩一本,不管放进哪个抽屉,总有一个抽屉里至少放3本书。师:假设把书尽量的平均分给各个抽屉,看每个抽屉能分到多少本书,你们能用什么算式表示这一平均分的过程呢?生:73=21师:谁能解释一下这个有余数的除法算式?生:把7本书平均放进3个抽屉,每个抽屉放2本书书,还剩1本,把剩下的1本不管放到哪个抽屉,总有一个抽屉至少放3本书。师:如果有8本书会怎么样呢?10本书呢?生:83=22,可以把8本书平均放进3个抽屉,每个抽屉放2本书,还剩2本,把剩下的两本中的一本不管放到哪个抽屉,总有一个抽屉至少放3本书。生:103=31,可以把10本书平均放进3个抽屉,每个抽屉放3本书,还剩1本,把剩下的一本书不管放
9、到哪个抽屉,总有一个抽屉至少放4本书。师:观察总有一个抽屉至少有多少个物体,你有什么发现?生:至少数等于(商+1)师:同学们,我发现你们太厉害了!这就是我们今天所学的鸽巢原理。之前所学的简单的鸽巢原理只是其中的一个特例。你们学会了吗?能不能帮老师解决一下以下问题?生:可以。三、练习巩固1、5个人坐4把椅子,总有一把椅子上至少坐2 人。为什么?把5个人看作5个物品,把4把椅子看作4个抽屉,54=11,1+1=2,总有一个抽屉放2个物品。所以,总有一把椅子上至少坐2人。2、11只鸽子飞进了4个鸽笼,总有一个鸽笼至少飞进了3只鸽子。为什么?把11只鸽子看作11个物品,把4个鸽笼看作4个抽屉,114=
10、23,2+1=3,总有一个抽屉至少放3个物品。所以,总有一个鸽笼至少飞进了3只鸽子。3、给一个正方体木块的6个面分别涂上蓝、黄两种颜色。不论怎么涂至少有3个面涂的颜色相同。为什么?把正方形的6个面看作6个物品,把蓝、黄两种颜色看作2个抽屉,62=3,至少有3个物品在同一个抽屉里。所以,无论怎么涂至少有3个面涂的颜色相同。3、 随意找13位学生,他们中至少有2个人的属相相同。为什么?13位学生看作13个物体,12个属性看作12个抽屉,1312=11,1+1=2,至少有2个人的属相相同。师:现在谁能解释扑克牌魔术的道理?生:5张牌相当于5个物体,4种花色相当于4个抽屉,总是至少有2张牌是同一花色的。四、 课末总结,梳理提升师:鸽巢原理不仅应用在数学中,在现实生活中也随处可见。运用它时,关键是要找出谁是鸽子,谁是鸽巢。师:这节课你收获了什么?
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