1、鸽巢原理 例1教学目标:1.通过猜测、验证、观察、分析等数学活动,经历“鸽巢问题”的探究过程,初步了解“鸽巢问题”,会用“鸽巢原理”解决简单的实际问题。2.经历从具体到抽象的探究过程,建立数学模型,渗透“建模”思想,提高学生有根据、有条理地进行思考和推理的能力。3.通过“鸽巢原理”的灵活应用,提高学生解决数学问题的能力和兴趣,感受到数学文化及数学的魅力。教学重点:理解并会使用“总有”、“至少”。教学难点:会使用“假设法”“平均分”解决鸽巢问题。教学过程:一、创设情境,激发兴趣1.师:同学们,玩过扑克牌吗?对于扑克牌,你有哪些了解?预设:扑克牌有4种花色,每种花色13张,共52张,加上大小王共5
2、4张。2.师:扑克牌通常被魔术师用来变魔术,今天,我们一起来变一个魔术怎么样?老师这里有一副扑克牌,除去大小王还剩52张。老师需要5位同学配合我,5名同学每人任选一张牌,捂住。(神秘感)老师会透视,已经看到他们抽到的是什么了,他们中,至少有2个人抽到的花色是一样的。是不是这样呢?我们来验证一下!请5位同学中花色一样的站在一起。验证中辨析:什么是“至少”?3.过渡:大家觉得这个魔术神奇吗?那么这个魔术的奥秘在哪呢?其实,这个魔术的奥秘就是我们数学中一个非常有名的问题鸽巢原理,那么什么是鸽巢原理呢?别急,上完这节课你肯定会知道!(板书课题鸽巢原理)二、操作验证,发现规律师:我们先来借助一个简单的例
3、子来认识鸽巢原理。(一)初步感知1. 把4支相同的笔放进3个完全一样的笔筒中,你觉得,可以怎么放?2.放的方法很多吧!把你能想到的所有放法写下来,限时2分钟。3.暴露资源,组织研讨预设:画图预设:分解数字4:(4,0,0),(3,1,0),(2,2,0),(2,1,1)监控:枚举法中突出枚举的顺序。小结:两位同学用了不同的方法,但都是把可能会出现的可能罗列出来,数学中我们称这样的方法为“枚举法”。师:我们发现了4种情况,谁能用1句话概括这4种情况?监控:“总有”是什么意思?(二)深化理解1.刚刚我们研究了把4支笔放进3个笔筒中的情况,并发现了一个结论:“总有一个笔筒中至少有2只笔”,那么,把6
4、支相同的笔放进5个完全一样的笔筒中,是否还有相同的结论呢?这次总有一个笔筒中至少有几支笔呢?请你先进行猜想,再用你喜欢的方法证明一下。限时3分钟预设:枚举法(6,0,0,0,0),(5,1,0,0,0),(4,2,0,0,0,),(4,1,1,0,0),(3,3,0,0,0),(3,2,1,0,0),(3,1,1,0,0),(2,2,2,0,0),(2,2,1,1,0),(2,1,1,1,1)预设:假设法每个笔筒里先放1支,还剩下1支,不管怎么放都能够保证总有1个笔筒里至少有2支笔。追问:谁听懂他的想法了?监控:要求学生借助学具演示,直观呈现。小结:看来把6支相同的笔放进5个完全一样的笔筒中,
5、我们还是可以得到“总有一个笔筒中至少有2支笔”的结论。2.提问:那么把7支笔放进6个笔筒里呢?有没有相同的结论?把8支笔放进7个笔筒里呢?把11支笔放进10个笔筒里呢?把20支笔放进19个笔筒里呢?把100支笔放进99个笔筒里呢?是否可以得到相同的结论?说说你的想法。预设:学生都尝试用假设法进行解释。追问:怎么没有人用枚举法了?预设:100支笔用枚举法太麻烦了。小结:看来,假设法比枚举法适用的范围更广一些,但枚举法也有它的价值,我们要根据具体情况,选择适当的方法。三、总结归纳,提炼规律1.师:解决了刚刚这些个问题,你有什么发现吗?讨论一下!预设:笔的支数比笔筒数多1,则总有一个笔筒至少有2支笔
6、。监控:怎么得到的2支?(每个笔筒里面各有1支再加上余下来的1支)2.总结归纳过渡:刚刚说了半天,说的都是笔和笔筒的事儿,好像没有说到与鸽巢原理中鸽巢相关的事儿,现在,我们就来看一个关于鸽巢的问题。6只鸽子飞进5个相同的鸽巢,请你想想,会有什么现象发生呢?预设:总有1个鸽巢中至少飞进2只鸽子。监控:联系6支笔放进5个笔筒的例子,建立对应:笔-鸽子,笔筒-鸽巢介绍:同学们刚才研究的就是著名的“鸽巢原理”,但这其实不是它的本名,它的本名叫“狄里克雷原理”,是组合数学中的一个重要原理,是由19世纪的德国数学家狄利克雷提出来的。只是人们对于鸽子和鸽巢的这个例子印象太深刻了,人们习惯于叫它鸽巢原理。四、
7、回顾反思,巩固提升(一)巩固提升1. 把5支笔放进3个笔筒里,你能得到什么样的结论?自己独立思考,说明理由2.暴露资源,组织研讨预设:总有1个笔筒里至少有3支笔。监控:说说你是怎样想的?你同意他的想法吗?你是怎样想的?预设:总有1个笔筒里至少有2支笔。监控:说说你的想法。借助实物演示,帮助学生理清思路。3.总结提升提问:研究完这几个问题,你认为如何做可以又快又准确的得出结论呢?预设:用假设法思考时,先平均分1个,余下的数再平均分,这样就是最少的情况。(二)回顾反思咱们上课时玩的魔术,现在你能揭秘了吗?预设:扑克牌只有4种花色,假设前4名同学拿的花色都不同,那么第5名同学拿的花色一定跟前面的某一位同学相同,所以至少有2位同学的花色相同。监控:谁是鸽子?谁是鸽巢?五、布置作业1.课后拓展实践活动:请你借助今天学习的内容,回家后与爸爸妈妈进行互动,表演扑克牌魔术,并把其中的原理讲给他们听。2.课后作业:数学书第71页第1题。