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【听课随笔】鸽巢问题

【听课随笔】鸽巢问题

作者: A_thinker | 来源:发表于2024-03-07 14:22 被阅读0次
    教学过程

    1.谈话导入

    看到课题,你想到了研究什么

    2.揭示例题

    4只鸽子飞进3只鸽巢,总有1个鸽巢里至少有2只鸽子。

    (1)询问“总有”和“至少”的含义

    总有:一定有

    至少:最少

    (2)通过算一算,摆一摆,画一画的方法,独立解决。

    (3)总结“列举法”和“均分法”

    均分法实现了让最多的那个笼子里尽可能的少,你要让最多的笼子里尽量少,只能是均分了

    3.方法运用

    有8只鸽子飞进3个鸽巢,总有一个鸽巢里至少几只鸽子?

    总结“抽屉原理”、“鸽巢原理”

    4.练习提升

    如果将上述问题中的鸽子换成铅笔、书本、苹果或数,同时,将鸽巢相应地换成笔筒、学生、抽屉或数的集合,仍然可以看成“鸽巢问题”。

    教学用书

    1.“抽屉原理”来源于一个基本的数学事实。如,将三个苹果放到两个抽屉里,要么在一个抽屉里放两个苹果,而另一个抽屉里放一个苹果;要么在一个抽屉里放三个苹果,而另一个抽屉里不放。这两种情况可用一句话概括:一定有一个抽屉里放人了两个或两个以上的苹果。虽然我们无法断定哪个抽屉里放入至少两个苹果,但这并不影响结论。

    2.使学生清晰地建立“待分物品”和“抽屉”之间关系的表象,为“假设法”的引入和理解打下基础。对于“假设”的思考方式,教材都紧接着以直观方式出现,因为两者存在紧密的内在联系,即“假设法”中先平均分的思路实际上就是直观方式中的一种,亦是反证法的重要思考方式。

    3.当我们面对一个具体问题时,能否 这个具体问题和“抽屉问题”联系起来,能否找到该问题中的具体情境和“抽屉问题”的一般化模型之间的内在关系,能否找出该问题中什么是“待分的东西”,什么是“抽屉”,是影响能否解决该问题的关键。


    教学思考

    虽然鸽巢问题出现的情境是多样的,条件是任意的,但结论总是存在相似性。只不过这种“一定有的”存在,需要我们引导学生一起去见证。这是一个学习证明命题的过程,在这个过程中,我们要经历穷举、假设(反证)等方法,学会从“最不利”的角度思考,最终能精确、简洁的阐述证明出的结论。

    (1)存在性

    “鸽巢问题”(抽屉原理)它揭示了事物的一种“存在性”。“总有”“一定有”“肯定有”。4个苹果放到3个盘子中,总有一个盘子至少放了2个苹果。任选11人,定有6人同性别。苹果随便放,人任意选,都存在“总有”“至少”的这样确定的结论。

    (2)最不利原则

    抽屉原理的“存在性”,是“最不利”情况下存在的。“最不利原则”是:为了保障完成某一个任务,从“最糟糕”的情况入手考虑问题,确保万无一失的思想方法。

    (3)枚举法(穷举法)。

    就是把所有的情况都一一列举出来解决问题的方法。

    (4)反证法。

    小学称称为“假设法”。考虑最不利情况,渗透推理的一种方法。如,把101只鸽子,放到100个鸽笼里,不管怎么放,总有一个鸽笼至少有2只鸽子。列举法麻烦,考虑最不利情况说理,更便捷。

    (5)模型思想。“鸽巢问题”有许多变式,应用的过程中,需明确把什么看作鸽,把什么看作巢,用鸽巢模型去解决问题。“平均分”算式4÷3=1……1也是一种模型,与假设法相运而生的数学模型。

    (6)推理思想。在小学阶段,未要求用字母概括鸽巢问题的一般性,但在得出结论时需要抽象和推理。

    教学想法及建议(资料查找)

    1.是否可以通过“抢椅子”的游戏或“扑克牌”的魔术导入,让学生感悟抽屉原理(鸽巢问题)

    eg:请五位同学分别抽五张牌,我敢说:至少有两张牌是同花色的。师:老师为什么能轻易获得胜利呢?这里面究竟藏了怎样的秘密,让我们一起走进今天的课堂,你就能找到答案,揭开秘密。

    2.关于“至少”的理解

    在学习“找次品”的时候已经接触过“至少”,本课中出现的“至少”和以前学过的意思一样吗?“至少”就是最少的意思吗?

    “至少”的前提是“鸽子”数量不能少于“鸽笼”数量,且不能被均分。

    “至少”的关键是“鸽子最多的那个笼子与鸽子最少的笼子差距最少”。

    3.多种方式辨明“总有”、“至少”

    如何理解:至少是求最多的里面最少有几个

    4.反推法

    从最多说到最少:首先把四只鸽子全部放到一个笼子里,现在是最多的了,如果想要至少的话,我们可以把鸽子往其他的笼子里去分,所以就是两只。

    5.拓展延伸

    最少的笼子里最少有多少只?(0只)

    最多的笼子里最多有多少只?(全部)

    最少的笼子里最多有多少只?(均分情况的商)

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