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第5单元 数学广角——鸽巢问题

人教版六年级数学下册

第5单元 数学广角——鸽巢问题 规范教案

依据《温州市小学数学教学常规(2025年版)》附件2(单元教学备课参考格式)、附件3(课时教学备课参考格式)编制

项目

内容

单元内容

第5单元 数学广角——鸽巢问题

所属领域

综合与实践

教材版本

人民教育出版社(人教版)小学数学教科书

课时数

3 课时

课型结构

单元开启课、活动探索课

一、单元整体解读

(一)教材分析

“抽屉原理”最早是由19世纪的德国数学家狄利克雷提出并被运用于解决数学问题,所以又称“狄利克雷原理”,也称之为“鸽巢原理”。“抽屉原理”实际上是一种解决某种特定结构的数学或生活问题的模型,是一种数学的思想方法。

本单元的三道例题,有着各自不同的作用。例1描述的是“抽屉原理”的最简单情况。通过本例的教学,使学生感知这类问题的基本结构,掌握两种思考的方法——枚举和假设,理解问题中关键词语“总有”“至少”的含义,形成对“抽屉原理”的初步认识。例2描述了“抽屉原理”更为一般的形式,提升学生对“抽屉原理”的理解水平。例2即是“把多于kn个元素放入n个集合,总有一个集合里至少有(k+1)个元素”。若k为1,就是例1的情况了,可见例1只是例2的一个特例。例3是“抽屉原理”的具体运用,是一个运用逆向思维来解决问题的例子。例3是在学生通过例1和例2的学习,对“抽屉”“物体”及其相互之间关系有一定的认识后,依托这一数学模型来分析和解决相关的实际问题。

教科书以学生熟悉的或者感兴趣的材料作为学习素材,缓解学习难度带来的压力,并以直观素材和实践操作作为基础,帮助学生积累对“抽屉原理”的感性认识,逐步提升思维。教科书例题(习题)的编排也非常关注细节,充分考虑学生学习的重、难点,启发学生抓住关键,建立模型。

(二)学情分析

“抽屉原理”是一类较为抽象和艰涩的数学问题,对全体学生而言都具有一定的挑战性。当学生的思维能力比较弱时,学习中面临的压力会更大。“抽屉原理”之所以难,一是难在模型的建立上,二是难在它的应用。其实“鸽巢问题”的理论本身并不复杂,甚至可以说是显而易见的,学生在现实生活中已有一定的感性经验。教学时可以充分利用学生的生活经验,放手让学生自主思考,使学生逐步学会运用一般性的数学方法来思考问题。同时,“鸽巢问题”具有“模型化”特征,在教学中还应培养学生“模型”思想,从现实素材中找出最本质的特征,将具体问题“数学化”。

(三)单元教学目标

单元课时目标:

第1课时:理解“抽屉原理”(“鸽巢原理”)的基本形式,并能初步运用“抽屉原理”解决相关的实际问题或解释相关的现象。

第2课时:经历“鸽巢原理”的探究过程,进一步了解“鸽巢原理”,会用“鸽巢原理”解决简单的实际问题。

第3课时:进一步理解“抽屉原理”,运用“抽屉原理”进行逆向思考,掌握“抽屉原理”的反向求法。

(四)单元教学建议

● 在直观操作中理解“抽屉原理”的有关概念,初步了解“抽屉原理”的结构特征。教学时要借助教具,让学生在亲身经历(看到、摸到)的基础上,深刻感知分的过程和分的结果,积累对“抽屉原理”的感性认识。这既可分解学生学习的难度,又可使学生充分地理解“总有”“至少”等特定术语的含义,清晰地建立“待分物品”和“抽屉”之间的关系。

● 让学生初步经历“数学证明”的过程。在数学上,一般是用反证法对“抽屉原理”进行严格证明的。在小学阶段,虽然并不需要学生对涉及“抽屉原理”的相关现象给出严格的、形式化的证明,但仍可引导学生用直观的方式对某一具体现象进行“就事论事”式的解释。在教学的过程中教师可以鼓励学生借助学具、实物操作或画草图的方式进行“说理”。实际上,通过“说理”的方式来理解“抽屉原理”的过程就是一种数学证明的雏形。通过这样的方式,有助于逐步提高学生的逻辑思维能力,为以后学习较为严密的数学证明作准备。

● 要有意识地培养学生的“模型思想”。“抽屉问题”的变式很多,应用更具灵活性。当我们面对一个具体的问题时,要引导学生先判断某个问题是否属于用“抽屉原理”可以解决的范畴,如果可以,就要找出该问题中什么是“待分的东西”,什么是“抽屉”,思考如何寻找隐藏在其背后的“抽屉问题”的一般化模型。这个过程,实际上是学生经历将具体问题“数学化”的过程,是从复杂的现实素材中寻找本质的数学模型的过程。这样的过程,可有效地发展学生的数学思维能力,尤其是可增强学生对“模型思想”的体验,增强运用能力。

(五)单元课时规划

课时安排

课题

课型

核心任务

第1课时

鸽巢问题(1)

单元开启课

理解“抽屉原理”(“鸽巢原理”)的基本形式,并能初步运用“抽屉原理”解决相关的实际问题或解释相关的现象。

第2课时

鸽巢问题(2)

活动探索课

经历“鸽巢原理”的探究过程,进一步了解“鸽巢原理”,会用“鸽巢原理”解决简单的实际问题。

第3课时

鸽巢问题(3)

活动探索课

进一步理解“抽屉原理”,运用“抽屉原理”进行逆向思考,掌握“抽屉原理”的反向求法。

注:课型依据温州市上课常规"单元开启课、活动探索课、专题练习课、自主整理课、主题拓展课"分类。

二、课时教学方案(第1课时)

第1课时 鸽巢问题(1)

课题名称

所属主题

第1课时 鸽巢问题(1)

第5单元 数学广角——鸽巢问题

一、课前思考

1.学情诊断与分析

单元学情:“抽屉原理”是一类较为抽象和艰涩的数学问题,对全体学生而言都具有一定的挑战性。当学生的思维能力比较弱时,学习中面临的压力会更大。“抽屉原理”之所以难,一是难在模型的建立上,二是难在它的应用。其实“鸽巢问题”的理论本身并不复杂,甚至可以说是显而易见的,学生在现实生活中已有一定的感性经验。教学时可以充分利用学生的生活经验,放手让学生自主思考,使学生逐步学会运用一般性的数学方法来思考问题。同时,“鸽巢问题”具有“模型化”特征,在教学中还应培养学生“模型”思想,从现实素材中找出最本质的特征,将具体问题“数学化”。

本课学情:结合本班实际,诊断学生完成本课时任务的起点与可能的困难。

2.教材分析与教学材料选择

教学准备:课件。

3.具体目标阐述与教学重难点

课时目标:

(1)理解“抽屉原理”(“鸽巢原理”)的基本形式,并能初步运用“抽屉原理”解决相关的实际问题或解释相关的现象。

(2)通过操作、观察、比较、说理等数学活动,经历对“抽屉

【教学笔记】

原理”的初步认识,体会和掌握逻辑推理思想和模型思想。

(3)体会数学知识在日常生活中的广泛应用,培养学生的学习兴趣和探究意识。

教学重点:经历“抽屉原理”的探究过程,理解“总有”和“至少”的含义,初步了解“抽屉原理”,会用“抽屉原理”解释生活中的简单问题。

教学难点:理解“抽屉原理”,建立基本的模型。

二、板块设计

环节目标

学习材料

关键问题

时间

一、创设身边的问题情境,揭示课题

课件

同学们,一年有几个季节?

4分钟

二、经历过程,初步感知“鸽巢原理”模型

课件、教科书

谁来解释“总有”和“至少”这两个词的意思?;这几个同学解释得对吗?有什么办法来证明呢?

23分钟

四、运用模型,解释应用

教科书、课件

今天我们学习的知识就是“鸽巢问题”,“鸽巢原理”也叫“抽屉原理”。看到这个课题,你有什么疑问吗?;你能运用今天所学的知识进行解释吗?

11分钟

五、课堂小结

课件

同学们,今天的数学课你们有哪些收获呢?

2分钟

三、教学过程(分栏)

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

一、创设身边的问题情境,揭示课题

师:同学们,一年有几个季节?

师:我们班每个小组有6名同学,老师有一个大胆的猜测:一个小组中总有一个季节里至少有2人过生日,你知道这句话的意思吗?“总有”和“至少”表示什么意思?

师:那老师的猜测对不对呢?请各小组现场统计一下。

师:老师为什么猜得这么准呢?这里面藏着我们今天要学习的数学知识,下面就让我们到课堂上来揭晓这个秘密吧!

一年有4个季节。

预设1:一定有一个季节里至少有2人出生。(教师追问:至少2人是什么意思呢?)

预设2:最少2人,可能有3人、4人、5人、6人。

学生现场统计后,得到的结论都是每个小组中总有一个季节(春、夏、秋、冬)里至少有2人过生日。

创设情境激活学生已有经验,自然引出本课学习内容,激发学习兴趣,核心问题:"同学们,一年有几个季节?"

二、经历过程,初步感知“鸽巢原理”模型

1.呈现问题,引出探究。

调动学生学习的积极性,引发学生的思考,突破“总有”“至少”这两个关键词的理解。

课件出示教科书P67例1。

师:谁来解释“总有”和“至少”这两个词的意思?

师:这几个同学解释得对吗?有什么办法来证明呢?请你用自己喜欢的方式来表达想法。(学生摆一摆、画一画、写一写。)

2.用枚举法研究问题。

师:同学们用画一画、摆一摆、写一写的方法来证明把4支

教学这个环节时,应放手让学生自主探索,对于学生可能出现的实物模拟、图示、数的分解等分析方法,只要是合理的,都要予以鼓励。

铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少放2支铅笔这个结论。你有什么想法呢?

师:在放的时候怎样才能做到不重复、不遗漏?(有序地放,教师演示课件。)

根据学生的回答,教师板书4种不同的放法:(4,0,0)、(3,1,0)、(2,2,0)、(2,1,1)。

4.引导观察,初步感知模型。

师:看来,4支铅笔放进3个笔筒里,一共有4种放法。请你观察这4种放法,是不是不管怎么放,总有一个笔筒里至少放2支铅笔呢?

师小结:每种放法中,放得最多的这个笔筒里最少放了2支铅笔。最少2支,有的超过了2支,我们就说“至少”2支。因此“把4支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有2支铅笔”这句话是正确的。

1.课件出示习题。

师:刚才我们通过不同的方法验证了“把4支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有2支铅笔”这句话是正确的。请你借助刚才的经验猜一猜,把5支铅笔放进4个盒子,总有一个盒子至少要放进几支铅笔。

师:猜测正确吗?请大家验证一下。

教师根据学生发言板书。

师:仔细观察,如果老师说“总有一个盒子里至少要放进3支铅笔”,你同意吗?

3.用假设法探究问题。

师:经过大家的证明,我们发现把5支铅笔放进4个盒子,总有1个盒子至少要放进2支铅笔。现在我们回头看,刚才研究了把4支铅笔放进3个笔筒里,不管怎么放,总有1个笔筒里至少放2支铅笔的问题,这两个问题都采用了一一枚举的方法来研究,枚举法是研究问题的一种基本方法。那么探究“把100支铅笔放进99个盒子,总有1个盒子至少要放进多少支铅笔呢?”这个问题时,如果还用枚举法来研究,你有什么想法?我们能不能找到一种更为直接的方法解决这个问题?

放手让学生验证时,也要注意指导学生有序思考。

中至少有2支铅笔。

师小结:在研究刚才的两个问题时,我们先是用枚举法把所有的放法都列举出来,得到总有1个盒子里至少放的铅笔支数。枚举法虽然很直观,但数据大了就不方便,由此我们又找到一种更为直接的方法——假设法。

[教师板书:枚举法  假设法]

【设计意图学情预设】枚举法是一种很直观的研究问题的方法,但是当数据较大时,再用枚举法就会显得麻烦,因此教师引导学生采用“假设”的思路进行推理,先平均分,再分剩余的,让学生体会平均分的思想,经历了从具体到抽象的过程,逐步建立模型,培养了学生的符号意识。

4.类推与归纳。

课件出示表格。

师:同学们请任意选择一组数据画一画,说一说,你有什么发现?

【设计意图学情预设】在经历了枚举法、假设法后,在不断改变数据(铅笔支数比盒子个数多1)的探究中,引导学生归纳得出一般性结论,构建出数学模型。

预设1:就是一定有1个笔筒里最少放2支铅笔。

预设2:至少放2支铅笔就是2支或2支以上。

预设1:我是用画一画的方法来证明:

预设2:我用摆一摆的方法来证明:

预设3:我写出了8种放法:(4,0,0)、(0,4,0)、(3,1,0)、(0,1,3)、(2,2,0)、(2,1,1)、(2,0,2)、(1,2,1)。

预设4:我写出了4种放法:(4,0,0)、(3,1,0)、(2,2,0)、(2,1,1)。

3.汇报交流。

预设1:第一个同学只画了一种放法,一种情况太少了。

预设2:我认为题目中说“不管怎么放”,(4,0,0)和(0,4,0)可以看作是一种放法,(3,1,0)和(0,1,3)也可以看作是一种放法,还有(2,2,0)和(2,0,2)可以看作是一种放法,(2,1,1)和(1,2,1)可以看作是一种放法。

预设3:我觉得第2个同学和第4个同学找到了所有的放法。

引导学生观察这4种不同的放法,发现每一种放法中最多的那一个笔筒里最少都有2支铅笔。

学生会说出总有一个盒子至少要放进2支铅笔。

2.学生用自己的方式(摆一摆、画一画、写一写)来验证。

学生可能得出6种放法:(5,0,0,0)、(4,1,0,0)、(3,2,0,0)、(3,1,1,0)、(2,2,1,0)、(2,1,1,1)。

学生会说出每一种摆法中最多的那一个盒子里最少放了2支铅笔,所以应该是总有一个盒子里至少要放进2支铅笔。

引导学生说出数据过大,用枚举法太过复杂,可以用假设法来做,先假设每个盒子中最多放1支铅笔,那么99个盒子中最多放99支。可是现在有100支铅笔,所以总有1个盒子

引导学生发现:只要铅笔的数量比盒子的数量多1,那么总有1个盒子里至少要放进2支铅笔。如果将(n+1)支铅笔放入n个盒子(n是非0自然数),总有1个盒子里至少放进了2支铅笔。

“总有”和“至少”这两个关键词,学生总是很难理解,所以学习第一个例题时,先出示结论,给学生一个思维导向。然后借助摆一摆、画一画、写一写、说一说这些办法,分析、交流,使学生真正理解——不管怎么放,总有一个笔筒里至少放了2支铅笔,初步建立模型。

四、运用模型,解释应用

1.知识链接。

师:今天我们学习的知识就是“鸽巢问题”,“鸽巢原理”也叫“抽屉原理”。看到这个课题,你有什么疑问吗?[板书课题:鸽巢问题(1)]

让学生自学教科书P69“你知道吗?”,然后进行交流。

师:其实“抽屉原理”中的“抽屉”不只是真实生活中的“抽屉”,例如:6只鸽子飞进5个鸽巢,总有1个鸽巢至少飞进2只鸽子,这里的“鸽巢”可以看成“抽屉”;把5支铅笔放进4个盒子,总有1个盒子里至少放了2支铅笔,这里的“盒子”可以看成“抽屉”;把8个面包放进7个袋子,总有1个袋子里至少放了2个面包,这里可以将什么看成“抽屉”呢?(袋子)

2.运用“抽屉原理”解释生活中的现象。

师:其实“抽屉原理”在生活中随处可见,它其实就是解决这一类问题的一种方法、一个模型。在解决问题时,弄清楚什么是“待分的物体”,什么是“抽屉”。现在你能解释课前我们留下的问题吗?我们班每个小组有5名同学,总有1个季节里至少有2人过生日,这里藏着什么秘密呢?

让学生充分表达自己的想法,表述时注意语言的完整性。

3.课件出示扑克牌问题。

师:你能运用今天所学的知识进行解释吗?

【设计意图学情预设】有趣的扑克游戏是学生比较认同的,以扑克牌的4种花色与抽牌人数大于4的变化,让学生猜测、验证至少有几张是同种花色,学生有兴趣,体会生活中处处有数学。

4.完成教科书P67“做一做”第1、2题。

第2题:5只鸽子飞进了3个鸽笼,如果每个鸽笼最多飞进了1只鸽子,3个鸽笼最多飞进了3只鸽子。现在飞进了5只鸽子,如果多的2只分别飞进了不同的鸽笼,则总有1个鸽笼里至少飞进了2只鸽子。

【设计意图学情预设】指导学生分析时,要突出题目与“抽屉原理”的联系,找到“抽屉”是什么,“物体”是什么,怎么思考。培养学生对知识的迁移和运用能力,以及建立模型的能力。

学生可能会问“鸽巢”是什么意思?也没有发现有“抽屉”。

把5名同学看成“待分的物体”,4个季节看成4个“抽屉”,如果每个季节最多有1名同学过生日,则4个季节最多只有4名同学过生日。现在有5名同学,剩下的1名同学不论在哪个季节过生日,总有1个季节至少有2人过生日。

引导学生说出:一副扑克牌共54张,去掉两张王牌,剩下方块、红桃、梅花、黑桃四种花色各13张。我们把4种花色看成4个“抽屉”,把5张扑克牌放进4个“抽屉”中,必然有1个“抽屉”至少放进2张扑克牌,即至少有2张牌是同花色的。

学生独立完成后在小组内说一说。

第1题:把13位老师看成“待分的物体”,把12个属相看成12个“抽屉”,如果每个属相最多有1位老师,则12个属相最多有12位老师,现在有13位老师,多的这位老师不论是哪个属相,总有2位老师的属相相同。

模型思想的培养需要经历构建的过程,在学生理解了“抽屉原理”后,通过介绍“抽屉原理”的小知识,引导学生理解“抽屉”只是一个抽象的概念,让学生体会它其实就是解决这一类问题的一种方法,一个模型,发展抽象能力、推理能力和应用能力。

五、课堂小结

师:同学们,今天的数学课你们有哪些收获呢?

——

引导学生回顾梳理本课所学,完善认知结构,提升归纳与反思能力,核心问题:"同学们,今天的数学课你们有哪些收获呢?"

四、板书设计

(本课板书建议结合教学进程以提纲式或图文式呈现:突出课题与核心知识结构,突出重点、帮助理解、布局合理,与教学目标相呼应。)

五、作业设计

课前预设作业:

① 完成教科书对应课时的"做一做"及练习。

② 原设计安排:见“状元成才路”系列丛书《创优作业100分》或《状元作业本》对应课时作业。 选一选。(将正确答案的序号填在括号里) (1) 15个小朋友中,至少有( )个小朋友出生的月份相同。 A.2 B.3 C.4 D.5 (2)从六年级4个班中选出6人担任六一晚会主持人,至少有( )人来自同一个班。 A.4 B.3 C.2 D.1 参考答案 (1)A (2)C 【教学笔记】 PAGE

课后跟进作业:教学任务完成后,据学生课堂反馈调整——可安排①《数学作业本》对应课时的巩固练习;②说题或动手操作类实践作业(视学情选用,一、二年级不布置书面家庭作业)。

六、课后反思

1.实际教学过程与课前预设之间的差距如何?如果有差距,你是如何处理的?

____________________________________

2.学生是否都有了公平学习的机会?

____________________________________

3.教学中还存在哪些问题?哪个问题显得最为关键?打算在后续的教学中如何改进?

____________________________________

【原教学设计反思(供参考)】本课教学通过实物模拟、图示法、数的分解等方法进行分析,引导学生通过观察、对比,从枚举法中找到求至少数的简便方法——假设法,最后用有余数的算式表示出平均分的过程,让学生经历从具体的问题到抽象提炼的过程,使学生在实际操作中亲身经历、感受、理解、掌握和领悟数学模型思想,真正地让数学模型思想在与知识能力形成的过程中共同生成。在运用“鸽巢原理”解释实际问题时,要注意指导学生语言描述的规范性、完整性。

二、课时教学方案(第2课时)

第2课时 鸽巢问题(2)

课题名称

所属主题

第2课时 鸽巢问题(2)

第5单元 数学广角——鸽巢问题

一、课前思考

1.学情诊断与分析

单元学情:“抽屉原理”是一类较为抽象和艰涩的数学问题,对全体学生而言都具有一定的挑战性。当学生的思维能力比较弱时,学习中面临的压力会更大。“抽屉原理”之所以难,一是难在模型的建立上,二是难在它的应用。其实“鸽巢问题”的理论本身并不复杂,甚至可以说是显而易见的,学生在现实生活中已有一定的感性经验。教学时可以充分利用学生的生活经验,放手让学生自主思考,使学生逐步学会运用一般性的数学方法来思考问题。同时,“鸽巢问题”具有“模型化”特征,在教学中还应培养学生“模型”思想,从现实素材中找出最本质的特征,将具体问题“数学化”。

本课学情:结合本班实际,诊断学生完成本课时任务的起点与可能的困难。

2.教材分析与教学材料选择

教学准备:课件。

3.具体目标阐述与教学重难点

课时目标:

(1)经历“鸽巢原理”的探究过程,进一步了解“鸽巢原理”,会用“鸽巢原理”解决简单的实际问题。

(2)经历从直观到抽象的探究过程,提高学生有根据、有条理地进行思考和推理的能力,渗透模型思想。

(3)在探究过程中,经历将具体数学问题数学化的过程,培养学生的模型思维。

教学重点:掌握“鸽巢原理”的一般形式,会运用除法算式来解决实际问题。

教学难点:对“把多于kn(k是正整数)个物体任意分放入n个空抽屉,总有一个抽屉里至少有(k+1)个物体”形成一般性理解。

二、板块设计

环节目标

学习材料

关键问题

时间

一、复习导入,揭示课题

课件

——

5分钟

二、自主探究,建立模型

课件、教科书

你能理解这道算式表示的意思吗?;把7本书放进3个抽屉,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放进3本书。如果有8本书会怎样呢?你能用算式来表达自己的想法吗?

24分钟

三、综合运用,利用模型解决问题

教科书、课件

——

9分钟

四、课堂小结

课件

通过本节课的学习,你有哪些新的收获?

2分钟

三、教学过程(分栏)

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

一、复习导入,揭示课题

课件出示习题。

师:同学们研究了物体数比盛放物体的工具数多1的情况,得出了总有一个盛放物体的容器里至少放有两个物体的结论。“鸽巢原理”真是这样吗?今天我们继续来研究相关问题。[板书课题:鸽巢问题(2)]

预设1:我们把4把椅子看成4个“鸽巢”,把5个人放进4个“鸽巢”中,总有1个“鸽巢”里至少有2个人,即总有一把椅子上至少坐2人。

预设2:我用算式表示:5÷4=1……1,1+1=2,所以总有一把椅子上至少坐2人。

通过复习,帮助学生回忆例1学习的有关知识,并直接揭示课题,为新课学习作准备。

二、自主探究,建立模型

1.课件出示教科书P68例2。

师:请你试着证明这个结论。(学生用自己的方式证明。)

师:你能理解这道算式表示的意思吗?[板书算式:7÷3=2(本)……1(本),2+1=3(本)]

师:其实用有余数的除法算式来证明的方法,它的思路就是假设法,是按照平均分的思路来分析证明的。这种表达方式非常简洁、清晰!

鼓励学生用自己喜欢的方式来理解并确认“总有一个抽屉里至少放进3本书”的结论。学生运用图示、分解数、假设等方法来思考问题,都要予以肯定。

2.拓展建模。

(1)运用有余数的除法算式解决问题。

师:把7本书放进3个抽屉,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放进3本书。如果有8本书会怎样呢?你能用算式来表达自己的想法吗?

师:你同意哪一种说法呢?为什么?

(2)概括规律,建立模型。

师:如果我们把9本书、10本书放到3个抽屉里,你能快速说出总有一个抽屉里至少放的书的本数吗?

师:听了大家的汇报,认真观察这些算式,想一想,至少数都

是怎么求出来的?

师:同学们的发现真了不起。把书本放进抽屉,如果平均分后有剩余,那么总有1个抽屉里至少放“商+1”本书,如果没有剩余,至少数等于商。而且当余数等于1时,至少数为商加1;当余数大于1时,至少数仍为商加1。

引导学生小结:a÷n=b……c(c≠0),至少数=b+1。(板书)

师:想一想,每个抽屉的书本数一直到什么时候至少数还是4?什么时候至少数变成5?

预设1:我随便放放看,一个抽屉1本,一个抽屉2本,一个抽屉4本。可以证明总有一个抽屉里至少放进3本书。

预设2:我用假设法来思考,如果每个抽屉最多放2本,那么3个抽屉最多放6本,最后的1本书一定会放到3个抽屉中的任何一个,可以证明总有一个抽屉里至少放进3本书。

预设3:我用算式来证明:7÷3=2(本)……1(本),2+1=3(本)。

指导学生规范表达:把7本书平均放进3个抽屉,每个抽屉里放2本,还剩一本。剩下的一本不管怎么放,总有1个抽屉至少放进3本书。

学生思考并汇报交流。

预设1:8÷3=2(本)……2(本),2+2=4(本),如果把8本书放进3个抽屉,不管怎么放,总有1个抽屉里至少放4本书。

预设2:8÷3=2(本)……2(本),2+1=3(本),如果把8本书放进3个抽屉,不管怎么放,总有1个抽屉里至少放3本书。

引导学生分析并说出,虽然余数是2,但要求的是“至少数”,把8本书平均放进3个抽屉,每个抽屉里放2本,还剩2本。剩下的2本再平均分,所以总有1个抽屉里至少放进3本书。[教师根据学生的汇报板书算式:8÷3=2(本)……2(本),2+1=3(本)]

学生独立完成后在小组内交流,再集体汇报。

预设1:9÷3=3(本),如果把9本书放进3个抽屉,不管怎么放,总有1个抽屉里至少放3本书。

预设2:10÷3=3(本)……1(本),3+1=4(本),如果把10本书放进3个抽屉,不管怎么放,总有1个抽屉里至少放4本书。[教师根据学生的汇报板书算式:9÷3=3(本) 10÷3=3(本)……1(本),3+1=4(本)]

预设1:用书本数除以抽屉数,要是有余数,就用所得的商加1。

预设2:至少数=商+1。

引导学生讨论后得出,每个抽屉的书本数一直到12本的时候至少数还是4,书本数到13本的时候至少数变成5。

“鸽巢原理”规律性强,具有建模的必要性。此环节引导学生进行辨析、观察、思考,强化学生对新知的深刻认识,并建立正确的计算模式,有利于提高学生解决问题的能力。

三、综合运用,利用模型解决问题

1.完成教科书P68“做一做”第1、2题

完成后集体订正,教师注意收集错例进行展示。

第2题:把两种颜色看成两个“抽屉”,把正方体的6个面看成6个“物体”。6÷2=3(个),所以不论怎么涂,至少有3个面涂的颜色相同。注意提示学生,如果没有余数,商就是至少数。

第5题:如果给每个格子涂上红色或蓝色,每列的涂法共有8种。如下所示:

把这8种涂法看成8个“抽屉”,把9列格子看成9个要分放的“物体”,9÷8=1(列)……1(列),所以无论怎么涂,至少有1+1=2(列)的涂法相同。

如果只涂两行,每列的涂法共有4种。如下所示:

同理,把这4种涂法看成4个“抽屉”,把9列格子看成9个要分放的“物体”,9÷4=2(列)……1(列),所以无论怎么涂,至少有2+1=3(列)的涂法相同。

学生独立思考后,汇报交流。

学生会用算式“11÷4=2(只)……3(只),2+1=3(只);9÷4=2(张)……1(张),2+1=3(张)”来解释。如果学生出现“商+余数”的错误解答,可以让学生讨论后订正。

2.小组内完成教科书P70“练习十三”第1、2、5题。

第1题:41÷5=8(环)……1(环),所以张叔叔至少有一镖不低于8+1=9(环)。

运用数学知识解释生活现象,在解决实际问题的过程中发展应用能力。

四、课堂小结

师:通过本节课的学习,你有哪些新的收获?

——

引导学生回顾梳理本课所学,完善认知结构,提升归纳与反思能力,核心问题:"通过本节课的学习,你有哪些新的收获?"

四、板书设计

(本课板书建议结合教学进程以提纲式或图文式呈现:突出课题与核心知识结构,突出重点、帮助理解、布局合理,与教学目标相呼应。)

五、作业设计

课前预设作业:

① 完成教科书对应课时的"做一做"及练习。

② 原设计安排:见“状元成才路”系列丛书《创优作业100分》或《状元作业本》对应课时作业。 【教学笔记】 PAGE

课后跟进作业:教学任务完成后,据学生课堂反馈调整——可安排①《数学作业本》对应课时的巩固练习;②说题或动手操作类实践作业(视学情选用,一、二年级不布置书面家庭作业)。

六、课后反思

1.实际教学过程与课前预设之间的差距如何?如果有差距,你是如何处理的?

____________________________________

2.学生是否都有了公平学习的机会?

____________________________________

3.教学中还存在哪些问题?哪个问题显得最为关键?打算在后续的教学中如何改进?

____________________________________

【原教学设计反思(供参考)】对于“鸽巢问题”,大部分学生很难判断谁是“物体”,谁是“抽屉”。教学中,应该有意识地让学生理解“抽屉原理”的一般化模型,将问题转化为有余数的除法的形式,使学生在运用新知识灵活巧妙地解决实际问题的过程中逐步体验数学的价值,感受数学的魅力。 【教学笔记】

二、课时教学方案(第3课时)

第3课时 鸽巢问题(3)

课题名称

所属主题

第3课时 鸽巢问题(3)

第5单元 数学广角——鸽巢问题

一、课前思考

1.学情诊断与分析

单元学情:“抽屉原理”是一类较为抽象和艰涩的数学问题,对全体学生而言都具有一定的挑战性。当学生的思维能力比较弱时,学习中面临的压力会更大。“抽屉原理”之所以难,一是难在模型的建立上,二是难在它的应用。其实“鸽巢问题”的理论本身并不复杂,甚至可以说是显而易见的,学生在现实生活中已有一定的感性经验。教学时可以充分利用学生的生活经验,放手让学生自主思考,使学生逐步学会运用一般性的数学方法来思考问题。同时,“鸽巢问题”具有“模型化”特征,在教学中还应培养学生“模型”思想,从现实素材中找出最本质的特征,将具体问题“数学化”。

本课学情:结合本班实际,诊断学生完成本课时任务的起点与可能的困难。

2.教材分析与教学材料选择

教学准备:课件。

3.具体目标阐述与教学重难点

课时目标:

(1)进一步理解“抽屉原理”,运用“抽屉原理”进行逆向思考,掌握“抽屉原理”的反向求法。

(2)经历运用“抽屉原理”解决问题的过程,体验观察猜想、实践操作的学习方法。

(3)培养学生自己动手操作、动脑思考的习惯,体会数学与日常生活的联系,了解数学的价值。

教学重点:引导学生把具体问题转化为“抽屉原理”,找出“抽屉”有几个,再利用“抽屉原理”进行逆向推理。

教学难点:理解“抽屉问题”中的一些基本原理,正确辨析“鸽巢问题”中被分的物品。

二、板块设计

环节目标

学习材料

关键问题

时间

一、创设生活情境,导入新课

课件

——

3分钟

二、合作探究,学习新知

课件、教科书

大家来猜测一下答案是什么?;同学们对答案进行了猜测,你们有什么方法能验证自己的猜测是否正确?

24分钟

三、巩固运用,促进内化

教科书、课件

——

11分钟

四、课堂小结

课件

通过本节课的学习,你有哪些收获?说一说解决“鸽巢问题”要注意什么?

2分钟

三、教学过程(分栏)

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

一、创设生活情境,导入新课

课件出示有趣的生活情境。

师:同学们通过思考,都有了自己比较满意的答案,但正确的答案只有一个,只要认真学习今天的知识,相信你一定能找到正确的答案。下面就让我们一起来继续研究“鸽巢问题”吧![板书课题:鸽巢问题(3)]

学生有的猜2只,有的猜3只、5只、7只……

有趣的教学情境不仅能营造愉悦的教学氛围,及时集中学生的注意力,而且在数学与生活实际之间架起了桥梁,使学生对新知的学习充满了期待。

二、合作探究,学习新知

1.呈现问题,引出探究。

课件出示教科书P69例3。

师:大家来猜测一下答案是什么?

师:同学们对答案进行了猜测,你们有什么方法能验证自己的猜测是否正确?想一想,可以在小组内合作研究。

验证:球的颜色共有2种,如果只摸出2个球,会出现以上三种情况,如果摸出的2个球正好是一红一蓝时就不满足条件。

验证:把红、蓝两种颜色看成2个“抽屉”,因为5÷2=2……1,所以摸出5个球时,至少有3个球是同色的,摸出5个球不是最少的。

验证:把红、蓝两种颜色看成2个“抽屉”,因为3÷2=1……1,所以摸出3个球时,至少有2个球是同色的。

师:通过大家的猜测和验证,我们知道了只要摸出的球数比它们的颜色种数多1,就能保证有2个球同色。为什么摸出2个和5个都不是正确答案呢?请大家再和同桌互相说一说。

2.分析推理,把实际问题转化为“抽屉问题”。

师:同学们用自己的方法验证了自己的猜测,如果我们用“抽屉原理”来对上题进行分析,你会怎样想?学生思考并汇报交流。

师:同学们请根据“抽屉原理”研究出反向解决问题的方法,谁能用自己的语言总结一下这种方法?

师小结:因为一共有红、蓝两种颜色的球,可以把两种“颜色”看成两个“抽屉”,“同色”就意味着“同一抽屉”。这样,把“摸球问题”转化成“抽屉问题”,即“只要分的物体个数比抽屉个数多1,就能保证有一个抽屉至少有2个球”。

师:你能用这种方法解决小红取袜子的问题吗?说说自己怎么想的?

本环节是本节课的重点,让学生猜一猜答案后,教师可提出让学生自己用画一画、写一写等方法来说明理由。结合学生的个性化表达,教师进行展示,通过分析逐步消除学生的各种错误认识,让学生形成对这类问题中“抽屉”的模型结构的初步感知。

3.拓展思维。

师:同学们总结了“鸽巢原理”反向解决问题的方法,试一试,下面这个问题你能解决吗?

课件出示习题。

师小结:我们在用“抽屉原理”反向解决问题时,最重要的就是确定“抽屉”数,要保证至少1个“抽屉”放2个物体,所分的物体数就应是“抽屉”数+1。(板书)

【设计意图学情预设】引导学生将实际问题转化为“抽屉问题”,解决问题时要思考可以把什么看作“抽屉”,“抽屉”有几个,怎么用“抽屉原理”的思考方法去解决,并且以“抽屉”数增加的问题,引导学生进行深度学习,让学生真正掌握方法,提升学习能力。

学生可能猜测出的答案有2个、3个、5个。

学生汇报交流,验证答案,课件配合出示。

预设1:至少摸2个球就能保证是同色的。

预设2:摸出5个球,肯定有2个是同色的。

预设3:有两种颜色。那摸3个球就能保证有2个同色的球。

引导学生说出:可以把颜色数看作“抽屉”数,要保证一个“抽屉”里至少有2个球,要分的物体数必须比“抽屉”数多1,所以当颜色数为2时,分的物体就应该为2+1=3(个),所以至少摸出3个球,就能保证有2个球同色。

引导学生分析并说出,把两种颜色看作2个“抽屉”,要保证1个“抽屉”里至少有2只袜子,要分的物体数必须比“抽屉”数多1,所以当颜色数为2时,分的物体就应该为2+1=3(只),所以至少摸出3只袜子,就能保证有2只颜色相同的袜子。[教师板书算式:2+1=3(只)]

小组讨论后汇报交流。

学生说出:把3种颜色看作3个“抽屉”,要使至少1个“抽屉”里有2个球,所分的球应为3+1=4(个),所以至少要摸出4个球,就能保证至少有2个球同色。[教师板书算式:3+1=4(个)]

数学学习需要有大胆猜测与充分验证的思维过程,本环节正是建立在这种数学思维过程中,让学生主动参与知识的形成过程,有效激发学生思维的灵活性。

用分析推理的方法让学生得出正确的规律与结论是学生学习数学的重要途径之一,积极引导学生去思考、去表达、去总结,全面提升其学习能力。

三、巩固运用,促进内化

1.完成教科书P69“做一做”第1、2题。

第2题:思路一是把4种颜色的球看作4个“抽屉”,要保证1个“抽屉”里有2个同色的球,取出球的个数要比“抽屉”数多1;思路二是从最不利的情况去考虑,假设我们每种颜色的球都拿1个,需要拿4个,但是没有同色的,要想有同色的需要再拿1个球,所以至少取4+1=5(个)球。

完成后集体订正,教师注意收集错例进行展示。

第4题:引导学生这样思考:设有一个奇数抽屉,一个偶数抽屉,现在将三个自然数放进两个抽屉里,一定有一个抽屉里至少有两个偶数或者两个奇数,那么它们的和就是偶数。也可采用直观罗列的方式:三个自然数,只有“奇奇奇、奇奇偶、奇偶偶、偶偶偶”

这两道题分别是顺向思考和逆向思考的问题,在解决问题中,引导学生说出具体问题中谁是“抽屉”,“抽屉”有多少个,待分的物体是已知的还是要求的,学会灵活解决“抽屉问题”。

四种情况,因为奇+奇=偶,偶+偶=偶,不管哪种情况,一定有两个数的和是偶数。

学生独立思考后,汇报交流。

2.小组内完成教科书P70“练习十三”第3、4题。

第3题:这道题是带有梯度的一道逆向应用题,第一问学生比较容易解决,从中最少拿出4根才能保证一定有2根同色的筷子。第二问学生可能会觉得困难,教师注意指导学生思考:可以在第一问的基础上再深入思考,假设已经拿到一双同色的筷子,最少是4根,如2红、1蓝、1黄,接下去,最不利的情况是再拿1根红色的,接下去不管拿到什么颜色,都能保证有2双筷子了,所以从中最少要拿出6根筷子。

在解决类似问题时,注意提醒学生需要考虑最不利的情况,有时解决问题还可以用直观罗列的方法,在合作交流中提升能力。

四、课堂小结

师:通过本节课的学习,你有哪些收获?说一说解决“鸽巢问题”要注意什么?

引导学生小结:解决这一类问题,确定什么是“抽屉”,“抽屉”有几个是关键。

引导学生回顾梳理本课所学,完善认知结构,提升归纳与反思能力,核心问题:"通过本节课的学习,你有哪些收获?说一说解决“鸽巢问题”要注意什么?"

四、板书设计

(本课板书建议结合教学进程以提纲式或图文式呈现:突出课题与核心知识结构,突出重点、帮助理解、布局合理,与教学目标相呼应。)

五、作业设计

课前预设作业:

① 完成教科书对应课时的"做一做"及练习。

② 原设计安排:见“状元成才路”系列丛书《创优作业100分》对应课时作业。 1(1)有30名同学参加社会实践活动,班主任至少拿( )瓶矿泉水分给同学们,才能保证至少有1名同学得到2瓶或2瓶以上的矿泉水。 (2)将红、黄、蓝3种颜色的球各5个放入1个布袋里,至少取出( )个球才能保证取到2个颜色相同的球,至少取出( )个球才能保证取出的球中一定有黄色球。 (3)一副扑克牌里有4种不同的花色,每种花色有13张(无大小王)。至少取出( )张牌才能保证取到2张同花色的牌,至少取出( )张牌才能保证取到2张点数相同的牌。 2从1、2、3…30中,至少取出多少个不同的数,才能保证取出的数中一定有一个数是3的倍数? 参考答案 1.(1)31 (2)4 11 (3)5 14 2.这些数中3的倍数有3、6、9、12、15、18、21、24、27、30,共10个。 30-10+1=21(个) PAGE

课后跟进作业:教学任务完成后,据学生课堂反馈调整——可安排①《数学作业本》对应课时的巩固练习;②说题或动手操作类实践作业(视学情选用,一、二年级不布置书面家庭作业)。

六、课后反思

1.实际教学过程与课前预设之间的差距如何?如果有差距,你是如何处理的?

____________________________________

2.学生是否都有了公平学习的机会?

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3.教学中还存在哪些问题?哪个问题显得最为关键?打算在后续的教学中如何改进?

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【原教学设计反思(供参考)】本课以解决生活中的实际问题“取袜子”引入新课,让学生真实感受到问题的存在与有趣。其次,以教科书提供的情境,让学生经历系统性的探究过程,从猜测验证到分析推理,再到拓展提升等活动,让学生操作、讨论、运用、总结,引导学生学以致用,解决生活中的实际问题,让学生实现知识的内化,提升学生对“鸽巢原理”的系统性认识与运用能力。少数学生在将实际问题转化为“抽屉问题”还存在困难,特别是反向思考的时候,题目中有些多余信息给学生造成干扰,需要抓住学生错误的原因进行分析。

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