1、 教学准备 1. 教学目标教学目标 1.1 知识与技能: 1.初步了解“抽屉原理”, 会运用“抽屉原理”解决简单的实际问题或解释相关的现象。 2.通过操作、观察、比较、推理等数学活动,引导学生理解并掌握这一类“抽屉原理” 的一般规律。 1.2过程与方法 : 经历“抽屉原理”的探究过程,初步了解“抽屉原理”,体会比较的学习方法。 1.3 情感态度与价值观 : 感受数学的魅力,提高学习数学的兴趣和应用意识,培养学习数学的兴趣。 2. 教学重点教学重点/难点难点 2.1 教学重点 经历抽屉原理的探究过程,理解抽屉原理,灵活运用抽屉原理解决生活中的简单问题。 2.2 教学难点 理解“总有”、“至少”,
2、构建“抽屉原理”的数学模型,并对一些简单的实际问题加以模 型化。 3. 教学用具教学用具 多媒体课件,铅笔,笔筒。 4. 标签标签 教学过程 一、一、做小游戏做小游戏,引入课题,引入课题 师:有 5个同学,4 把椅子,要让每个同学任意坐在一把椅子上面会有什么样的结果 呢?其实这里面蕴含了一个重要的数学原理抽屉原理(板书:抽屉原理)。看到这个 课题,你有什么问题要问吗? 学生提出问题:什么是抽屉原理?怎样研究抽屉原理?抽屉原理有什么用?等等。 师:同学们都很爱提问题,也很会提问题,这节课我们就带着这些问题来研究。 二、自主探究,构建模型二、自主探究,构建模型 1.教学例教学例 1,初步感知,体验
3、方法,概括规律。,初步感知,体验方法,概括规律。 师:我们先从简单的例子入手,请看,如果把 4个小球放进 3 个抽屉里,我可以肯定 地说,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放 2 个小球。 稍加停顿。 师: “总有”是什么意思? 生:一定有。 师:“至少放 2个小球”你是怎样理解的? 生:最少放 2个小球,也可以放 3个、4 个。 师:2 个或比 2 个多,我们就说“至少放 2个小球”。 师:老师说的这句话对吗?我们得需要验证,怎么验证呢?华罗庚说过不懂就画图, 下面请同学们用圆形代替小球,用长方形代替抽屉,画一画,看有几种不同的方法。也可 以寻求其他的方法验证,听明白了吗?开始吧! 学生活动,教
4、师巡视指导。 汇报交流。 师:哪位同学愿意把你的方法分享给大家? 一生上前汇报。 生 1:可以在第一个抽屉里放 4 个小球,其他两个抽屉空着。 师:这 4个小球一定要放在第一个抽屉里吗? 生:不一定,也可以放在其他两个抽屉里。 师:看来不管怎么放,总有一个抽屉里放进 4 个小球。这种放法可以简单的记作 4,0,0。 不好意思,接着介绍吧。 生:第二种方法是第一个抽屉里放 3 个小球,第二个抽屉里放 1 个,第三个抽屉空着, 也就是 3,1,0;第三种方法是 2,2,0;第四种方法是 2,1,1。 (此环节可以先让一名学生汇报,其他学生补充、评价) 师:他找到了 4 种不同的方法,谁来评一评?
5、生 2:他找的很全,并且排列的有序。 师:除了这 4种放法,还有没有不同的放法?(没有)谢谢你的精彩展示,请回。看 来,把 4个小球放进 3 个抽屉里,就有这 4种不同的方法。同学们真不简单,一下子就找 到了 4 种放法。 出示课件,展示 4种方法。 师:请同学们仔细观察、分析每一种放法,对照老师的猜测,我们凭什么就说“总有一 个抽屉里至少放两个小球”呢? 生:第一种放法有一个抽屉里放 4个,大于 2,符合至少 2个,第二种放法有一个抽 屉里放 3个,也大于 2,符合至少 2 个,第三种放法有一个抽屉里放 2 个,符合至少 2 个, 第四种放法有一个抽屉里放 2 个,符合至少 2 个。所以,总
6、有一个抽屉里至少放两个小球。 师:说得有理有据。谁愿意再解释解释?(再找一名学生解释) 师:原来呀!这两位同学关注的都是每种方法当中放的最多的抽屉,分别放了几 个小球?(4 个、3 个、2个、2个)最少放了几个?(2个),最少 2个,有的超过了 2 个, 我们就说至少 2 个。确实,不管怎么放,我们都找到了这样的一个抽屉,里面至少放 2 个 小球。看来,老师的猜测对不对?(对)是正确的! 师:刚才,同学们在研究的时候,采用了一一列举的方法(板书:列举法),列举法 是我们研究问题时常用的方法,它非常的直观。除了像刚才这样,把所有的放法都一一列 举出来,还有什么方法也能证明老师的猜测是正确的呢?有
7、没有一种更直接的方法呢? 生 1:把小球分散地放,每个抽屉里先放 1个小球?剩下的 1 个小球任意放在其中的 一个抽屉里,这样总有一个抽屉里至少放了两个小球。 生 2:先把小球平均放,余下的 1个小球不管放在哪个抽屉里,一定会出现总有一个 抽屉里至少放了 2个小球。 师:每个抽屉里先放 1个小球,也就是我们以前学过的怎么分? 生:平均分。 师:为什么要先平均分? 生:先平均分,就能使每个抽屉里的小球放得均匀,都比较少,再把余下的 1 个小球 任意放在其中的一个抽屉中,这样一定会出现“总有一个抽屉至少放了 2 个小球”。 课件演示。 师:假设每个抽屉先放 1个小球,余下的 1个小球可以任意放在其
8、中的一个抽屉里, 这样就会发现,不管怎么放,总有一个抽屉至少放 2 个小球。这种方法叫假设法。(板书: 假设法)它体现了平均分的思想,你能不能把刚才平均分的过程用算式表示出来? 生:4 311,1+12。 教师随机板书:4 311,1+12 师:这两个“1”表示的意思一样吗? 生:不一样,第一个“1”表示每个抽屉里分得的 1个小球,第二个“1”表示剩下的那个 小球,可以放在任意一个抽屉里。 师:第一个“1”就是先分得的 1个小球,也就是除法中的商,第二个“1”是剩下的 1个 小球,可以任意放在其中的一个抽屉中。瞧,用算式来表示多么地简洁明了。 师:同学们真聪明,用列举法和假设法,都验证了老师的
9、猜测是正确的。对比这两种 方法,假设法出现的这种的情况,其实就是列举法当中第几种放法所出现的情况? 生:第四种放法出现的情况。 师:你认为用列举法和假设法进行验证,哪种方法比较简便?为什么? 生:假设法,列举法需要把所有的情况都一一列举出来,假设法只需要研究一种情况, 并且可以用算式简明地表示出来。 师:请同学们根据刚才的研究经验和方法,想一想,如果把 5 个小球放进 4 个抽屉里, 不管怎么放,总有一个抽屉里至少放几个小球? 生:2 个,先往每个抽屉里放一个小球,这样还剩下 1个,剩下的 1 个小球任意放在 一个其中的一个抽屉里,这样,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放 2 个小球。 生 2:
10、我是用算式表示的,5 411,1+12,总有一个抽屉至少放 2个小球。 师:把 6个小球放进 5 个抽屉里,总有一个抽屉里至少放几个小球呢? 生:6 511,1+12,还是总有一个抽屉里至少放 2 个小球。 师:把 7个小球放进 6 个抽屉里呢? 生:总有一个抽屉里至少放 2个小球。 师:接着往后想,你能继续说吗? 生:把 7个小球放进 6 个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放 2个小球。 生:把 8个小球放进 7 个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放 2个小球。 师:咱们能说完吗?(不能)是不是有什么规律呢?你能概括地说一说吗? 生 1:小球个数和抽屉个数都依次增加 1,总有一个
11、抽屉里至少放的小球个数都是 2. 生 2:当小球的个数比抽屉数多 1 时,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放 2 个小球。 师:你们真善于概括总结! 2.教学例教学例 2,深入研究,提升思维,构建模型。,深入研究,提升思维,构建模型。 师:刚才我们研究了小球数比抽屉数多 1 时,总有一个抽屉至少放 2个小球,当小球 数比抽屉数多 2、多 3,甚至更多,又会出现什么情况呢?想不想继续研究?(想) 师:我们在 6个小球放进 5 个抽屉的基础上继续研究,抽屉数不变,小球的个数增加 1,7个小球放进 5 个抽屉里,总有一个抽屉至少放几个小球? 生 1: 7 512,1+23。 师:有不同意见吗? 生 2
12、: 7 512,1+12。 师:出现了两种不同的声音,这两位同学都是用 7 512,不同点是一位同学认 为是 1+12,另一位同学认为是 1+23。到底哪种想法正确呢?你能谈谈自己的意见吗? 生 3:我赞同 1+12。因为余下的 2 个还要分到不同的抽屉里,所以总有一个抽屉至 少放 2 个小球。 出示课件。 师:大家看,把 7个小球放进 5 个抽屉,都同意每个抽屉先放 1个是吗?余下的 2 个 怎么放?是一块儿放到一个抽屉里,还是怎么放呀? 生:把其中的 1 个小球放到任意一个抽屉里,再把另 1 个小球放到和它不同的抽屉里。 师:你的意思是说,把这两个小球怎样放?(分开放)为什么要分开放? 生
13、:这样能使每个抽屉里的小球都尽可能地少,一定会出现“总有一个抽屉里至少放 2 个小球”。 师:是呀!由于我们找的是“总有一个抽屉里至少放几个小球”,所以应该把这 2 个小 球分别放到不同的抽屉里,应该是什么?(1+12。)看来呀,先把小球平均分,再把余 下的小球分开放,这才是解决此类问题的关键。 师:感谢刚才三位同学,给我们的课堂带来了不同的声音,使我们的认识越来越深刻, 掌声送给他们! 师:抽屉数不变,再增加小球的个数,会出现什么情况? 生:8 513,1+12,“总有一个抽屉里至少放 2 个小球”。 师:小球数再增加 1 个。 生:9 514,1+12,也是“总有一个抽屉里至少放 2 个小
14、球”。 师:总有一个抽屉里至少放的小球个数怎么还是 3呀? 生:先往每个抽屉中放 1个小球,再把余下的 4个小球任意放在 4 个不同的抽屉里, 这样“总有一个抽屉里至少放 2个小球”,所以还是 1+12。 师:小球数再增加 1 个,(10 52)还用加 1 吗?(不用)正好分完。 师:再增加 1个。 生:11 521,2+13,总有一个抽屉里至少放 3个小球。 师:刚才都是 1+1,现在怎么变成 2+1 了? 生:抽屉数不变,小球数增加了,导致商变了,商变了,总有一个抽屉里至少放的小 球数也变了。 师:请同学们推想一下,小球个数是几的时候,总有一个抽屉里至少放的小球个数还 是 3? 生:13,
15、14,15。 如果学生出现不同的数,教师及时纠正。 师:同学们太聪明了,这里面是不是有什么规律呢?请同学们认真观察思考,总有一 个抽屉里至少放的小球个数,我们是怎么得到的? 生:用小球的个数除以抽屉数,如果有余数,用商加 1,如果没有余数,总有一个抽 屉至少放的小球个数等于商。 出示课件:把小球放进抽屉里,如果平均分后有剩余,那么总有一个抽屉里至少放“商 +1”个;如果正好分完,总有一个抽屉里至少放的小球个数等于商。 师:其实,抽屉里不仅可以放小球,还可以放其他的物体呢?这句话就变成了:把物 体放进抽屉里,如果平均分后有剩余,那么总有一个抽屉里至少放“商+1”个;如果正好分 完,总有一个抽屉里
16、至少放的小球个数等于商。我们一起自豪地读一读。 师:其实,我们发现的这个规律,就是这节课所要研究的“抽屉原理”。它最早是由 19 世纪德国数学家狄里克雷提出来的,所以这个原理又叫“狄里克雷原理”。 三、运用模型,解释应用三、运用模型,解释应用 1.鸽巢问题,沟通联系。鸽巢问题,沟通联系。 师:刚才我们是借助抽屉和小球来研究的,在有的国家是借助用鸽子和鸽巢问题来研 究的。 课件出示: 5只鸽子飞进 3 个鸽巢,总有一个鸽巢至少飞进几只鸽子? 生:总有一个鸽巢至少飞进 2只鸽子。 师:同学们在解决这个问题的时候,自觉不自觉地就把 5 只鸽子看成了什么?(5 个 小球)5个小球也可以叫做 5个待分的
17、物体,把 3个鸽巢看成了什么?(3个抽屉)。瞧, 鸽巢原理诞生了。 2.拓展应用,提升方法。拓展应用,提升方法。 师:抽屉原理在生活中有着广泛的应用,这两个问题,你会解决吗? 课件出示: (1)把 7 支铅笔放进 2 个文具盒里,总有一个文具盒至少放几支铅笔? (2)把 11 枚硬币放进 4个口袋里,总有一个口袋至少放几枚硬币? 学生解决后,汇报交流。 师:刚才我们用抽屉原理解决了一些问题,这些问题统称为抽屉原理问题,解决该类 问题的关键是找出什么是待分的物体,什么是抽屉。抽屉原理就是解决该类问题的一种方 法或者叫做模型。 3.揭秘魔术,首尾照应。揭秘魔术,首尾照应。 师:还记得课前表演的魔术
18、吗?你能利用抽屉原理揭秘课前的魔术吗? 生:把 5 张牌看作 5 个待分的物体,把 4种花色看作 4 个抽屉,5 411,1+12, 所以,至少有 2 张牌是同一花色的。 师:你真会学习,利用抽屉原理帮助大家把课前的魔术揭秘了,其实,老师并不懂得 什么魔术,只是应用了抽屉原理。 课堂小结 1、回顾小结 鸽巢问题就是运用了抽屉原理来解决问题的,是与生活息息相关的一类有趣的数学问 题。实际上都是同学们运用以前的知识就可以解决的问题,遇到此类题目时我们可以从多 个角度、 多个方面去思考。 2、畅谈收获 师:不知不觉,一节课即将结束,你有哪些收获呢? 学生从知识、方法、情感等方面畅谈收获,教师给予积极评价。 师:最后,老师给大家提个建议,回家以后,把今天学的抽屉原理讲给爸爸妈妈听! 板书 鸽巢问题(1) (4,0,0),(0,1,3),(2,2,0),(2,1,1) 只要放进的小球数比抽屉的数量多 1,总有一个抽屉至少放进 2个小球 73=21 21=3 要把 a 个物体放进 n个抽屉,如果 an=bc(c0,且 cn), 那么一定有一个抽屉至少可以放(b1)个物体。