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1、第 5 單元數(shù)學廣角鴿巢問題第 1 課時鴿巢問題( 1)【教學目標】1、知識與技能:了解“鴿巢問題”的特點,理解“鴿巢原理”的含義。使學生學會用此原理解決簡單的實際問題。2、過程與方法:經(jīng)歷探究“鴿巢原理”的學習過程,體驗觀察、猜測、實驗、推理等活動的學習方法,滲透數(shù)形結(jié)合的思想。3、情感、態(tài)度和價值觀:通過用“鴿巢問題”解決簡單的實際問題,激發(fā)學生的學習興趣,使學生感受數(shù)學的魅力。【教學重難點 】重點:引導學生把具體問題轉(zhuǎn)化成“鴿巢問題”。難點:找出“鴿巢問題”解決的竅門進行反復(fù)推理?!窘虒W過程】一、情境導入教師:同學們,你們在一些公共場所或旅游景點見過電腦算命嗎?“電腦算命”看起來很深奧,
2、只要你報出自己的出生年月日和性別,一按鍵,屏幕上就會出現(xiàn)所謂性格、命運的句子。通過今天的學習,我們掌握了“鴿巢問題”之后,你就不難證明這種“電腦算命”是非常可笑和荒唐的,是不可相信的鬼把戲了。( 板書課題:鴿巢問題)教師:通過學習,你想解決哪些問題?根據(jù)學生回答,教師把學生提出的問題歸結(jié)為:“鴿巢問題”是怎樣的?這里的“鴿巢”是指什么?運用“鴿巢問題”能解決哪些問題?怎樣運用“鴿巢問題”解決問題?二、探究新知:1. 教學例 1.( 課件出示例題 1 情境圖)思考問題:把 4 支鉛筆放進 3 個筆筒中,不管怎么放,總有 1 個筆筒里至少有 2 支鉛筆。為什么呢?“總有”和“至少”是什么意思?學生
3、通過操作發(fā)現(xiàn)規(guī)律理解關(guān)鍵詞的含義探究證明認識“鴿巢問題”的學習過程來解決問題。(1) 操作發(fā)現(xiàn)規(guī)律: 通過把 4 支鉛筆放進 3 個筆筒中,可以發(fā)現(xiàn):不管怎么放,總有 1 個筆筒里至少有 2 支鉛筆。(2) 理解關(guān)鍵詞的含義:“總有”和“至少”是指把 4 支鉛筆放進3 個筆筒中,不管怎么放,一定有 1 個筆筒里的鉛筆數(shù)大于或等于 2 支。(3) 探究證明。方法一:用“枚舉法”證明。方法二:用“分解法”證明。把 4分解成 3個數(shù)。由圖可知,把 4 分解成 3 個數(shù),與枚舉法相似,也有 4 中情況,每一種情況分得的 3 個數(shù)中,至少有 1 個數(shù)是不小于 2 的數(shù)。方法三:用“假設(shè)法”證明。通過以上
4、幾種方法證明都可以發(fā)現(xiàn): 把 4 支鉛筆放進 3 個筆筒中,無論怎么放,總有 1 個筆筒里至少放進 2 支鉛筆。( 4)認識“鴿巢問題”像上面的問題就是“鴿巢問題” ,也叫“抽屜問題”。在這里, 4 支鉛筆是要分放的物體,就相當于 4 只“鴿子”,“3 個筆筒”就相當于 3 個“鴿巢”或“抽屜” ,把此問題用“鴿巢問題”的語言描述就是把 4 只鴿子放進 3 個籠子,總有 1 個籠子里至少有2 只鴿子。這里的“總有”指的是“一定有”或“肯定有”的意思;而“至少”指的是最少,即在所有方法中,放的鴿子最多的那個“籠子”里鴿子“最少”的個數(shù)。小結(jié):只要放的鉛筆數(shù)比筆筒的數(shù)量多,就總有 1 個筆筒里至少
5、放進 2 支鉛筆。如果放的鉛筆數(shù)比筆筒的數(shù)量多 2,那么總有 1 個筆筒至少放 2 支鉛筆;如果放的鉛筆比筆筒的數(shù)量多 3,那么總有 1 個筆筒里至少放 2 支鉛筆 小結(jié):只要放的鉛筆數(shù)比筆筒的數(shù)量多, 就總有 1 個筆筒里至少放 2 支鉛筆。( 5)歸納總結(jié):鴿巢原理(一):如果把 m個物體任意放進 n 個抽屜里( mn,且 n 是非零自然數(shù)),那么一定有一個抽屜里至少放進了放進了 2 個物體。2 、教學例 2( 課件出示例題 2 情境圖)思考問題:(一)把 7 本書放進 3 個抽屜,不管怎么放,總有 1 個抽屜里至少有 3 本書。為什么呢?(二)如果有 8 本書會怎樣呢?10 本書呢?學生
6、通過“探究證明得出結(jié)論”的學習過程來解決問題(一)。( 1)探究證明。方法一:用數(shù)的分解法證明。把 7 分解成 3 個數(shù)的和。把 7 本書放進 3 個抽屜里,共有如下 8種情況:由圖可知,每種情況分得的3 個數(shù)中,至少有1 個數(shù)不小于 3,也就是每種分法中最多那個數(shù)最小是3,即總有 1 個抽屜至少放進3本書。方法二:用假設(shè)法證明。把 7 本書平均分成 3 份,73=2(本).1(本),若每個抽屜放 2 本,則還剩 1 本。如果把剩下的這 1 本書放進任意 1 個抽屜中,那么這個抽屜里就有 3 本書。( 2)得出結(jié)論。通過以上兩種方法都可以發(fā)現(xiàn): 7 本書放進 3 個抽屜中,不管怎么放,總有 1
7、 個抽屜里至少放進 3 本書。學生通過“假設(shè)分析法歸納總結(jié)” 的學習過程來解決問題 (二)。( 1)用假設(shè)法分析。83=2(本) .2(本),剩下 2 本,分別放進其中2 個抽屜中,使其中 2 個抽屜都變成 3 本,因此把 8 本書放進 3 個抽屜中,不管怎么放,總有1 個抽屜里至少放進3 本書。103=3(本) .1(本),把 10 本書放進 3 個抽屜中,不管怎么放,總有1 個抽屜里至少放進4 本書。( 2)歸納總結(jié):綜合上面兩種情況,要把a 本書放進 3 個抽屜里,如果a3=b(本) .1(本)或 a3=b(本) .2(本),那么一定有 1個抽屜里至少放進( b+1)本書。鴿巢原理(二):我們把多余 kn 個的物體任意分別放進 n 個空抽屜(k 是正整數(shù), n 是非 0 的自然數(shù)),那么一定有一個抽屜中至少放進了( k+1) 個物體。三、鞏固練習1、完成教材第 70 頁的“做一做”第1 題。學生獨立思考解答問題,集體交流、糾正。2、完成教材第 71 頁練習十三的 1-2 題。學生獨立思考解答問題,集體交流、糾正。四、課堂總結(jié)今天這節(jié)課你有什么收獲?能說給大家聽聽嗎?