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鴿巢問題名師課堂實(shí)錄
鴿巢原理也叫抽屜原理,是Ramsey定理的特例 。下面是小編為你帶來的鴿巢問題名師課堂實(shí)錄 ,歡迎閱讀。
一、談話引入:
1、談話:你們知道“料事如神”這個(gè)詞是什么意思嗎?今天老師也能做到“料事如神”,你們信不信?現(xiàn)在老師任意點(diǎn)13位同學(xué),我就可以肯定,至少有2個(gè)同學(xué)的生日在同一個(gè)月。你們信嗎?
2、驗(yàn)證:學(xué)生報(bào)出生月份。
根據(jù)所報(bào)的月份,統(tǒng)計(jì)13人中生日在同一個(gè)月的學(xué)生人數(shù)。
適時(shí)引導(dǎo):“至少2個(gè)同學(xué)”是什么意思?(也就是2人或2人以上,反過來,生日在同一個(gè)月的可能有2人,可能3人、4人、5人……,也可以用一句話概括就是“至少有2人”)
3、設(shè)疑:你們想知道這是為什么嗎?通過今天的學(xué)習(xí),你就能解釋這個(gè)現(xiàn)象了。下面我們就來研究這類問題,我們先從簡(jiǎn)單的情況入手研究。
二、合作探究
(一)初步感知
1、出示題目:有3支鉛筆,2個(gè)筆筒(把實(shí)物擺放在講桌上),把3支鉛筆放進(jìn)2個(gè)筆筒,怎么放?有幾種不同的放法?誰愿意上來試一試。
2、學(xué)生上臺(tái)實(shí)物演示。
可能有兩種情況:一個(gè)放3支,另一個(gè)不放;一個(gè)放2支,另一個(gè)放1支。
教師根據(jù)學(xué)生回答在黑板上畫圖和數(shù)的分解兩種方法表示兩種結(jié)果。(3,0)、(2、1)
3、提出問題:“不管怎么放,總有一個(gè)筆筒里至少有2支鉛筆”,這句話說得對(duì)嗎?
學(xué)生嘗試回答,師引導(dǎo):這句話里“總有一個(gè)筆筒”是什么意思?(一定有,不確定是哪個(gè)筆筒,最多的筆筒)。這句話里“至少有2支”是什么意思?(最少有2支,不少于2支,包括2支及2支以上)
4、得到結(jié)論:從剛才的實(shí)驗(yàn)中,我們可以看到3支鉛筆放進(jìn)2個(gè)筆筒,總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)2支筆。
(二)列舉法
過渡:如果現(xiàn)在有4支鉛筆放進(jìn)3個(gè)筆筒,還會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)論嗎?
1、小組合作:
(1)畫一畫:借助“畫圖”或“數(shù)的分解”的方法把各種情況都表示出來;
(2)找一找:每種擺法中最多的一個(gè)筆筒放了幾支,用筆標(biāo)出;
(3)我們發(fā)現(xiàn):總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)了( )支鉛筆。
2、學(xué)生匯報(bào),展臺(tái)展示。
交流后明確:
(1)四種情況:(4,0,0)、(3,1,0)、(2,1,1)、(2,2,0)
(2)每種擺法中最多的一個(gè)筆筒放進(jìn)了:4支、3支、2支。
(3)總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)了2支鉛筆。
3、小結(jié):剛才我們通過“畫圖”、“數(shù)的分解”兩種方法列舉出所有情況驗(yàn)證了結(jié)論,這種方法叫“列舉法”,我們能不能找到一種更為直接的方法,只擺一種情況,也能得到這個(gè)結(jié)論,找到“至少數(shù)”呢?
(三)假設(shè)法
1、學(xué)生嘗試回答。(如果有困難,也可以直接投影書中有關(guān)“假設(shè)法”的截圖)
2、學(xué)生操作演示,教師圖示。
3、語言描述:把4支鉛筆平均放在3個(gè)筆筒里,每個(gè)筆筒放1支,余下的1支,無論放在哪個(gè)筆筒,那個(gè)筆筒就有2支筆,所以說總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)了2支筆。(指名說,互相說)
4、引導(dǎo)發(fā)現(xiàn):
(1)這種分法的實(shí)質(zhì)就是先怎么分的?(平均分)
(2)為什么要一開始就平均分?(均勻地分,使每個(gè)筆筒的筆盡可能少一點(diǎn),方便找到“至少數(shù)”),余下的1支,怎么放?(放進(jìn)哪個(gè)筆筒都行)
(3)怎樣用算式表示這種方法?(4÷3=1支……1支 1+1=2支)算式中的兩個(gè)“1”是什么意思?
5、引伸拓展:
(1)5支筆放進(jìn)4個(gè)筆筒,總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)( )支筆。
(2)26支筆放進(jìn)25個(gè)筆筒,總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)( )支筆。
(3)100支筆放進(jìn)99個(gè)筆筒,總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)( )支筆。
學(xué)生列出算式,依據(jù)算式說理。
6、發(fā)現(xiàn)規(guī)律:剛才的這種方法就是“假設(shè)法”,它里面就蘊(yùn)含了“平均分”,我們用有余數(shù)的除法算式把平均分的過程簡(jiǎn)明的表示出來了,現(xiàn)在會(huì)用簡(jiǎn)便方法求“至少數(shù)”嗎?
(四)建立模型
1、出示題目:5支筆放進(jìn)3支筆筒,5÷3=1支……2支
學(xué)生可能有兩種意見:總有一個(gè)筆筒里至少有2支,至少3支。
針對(duì)兩種結(jié)果,各自說說自己的想法。
2、小組討論,突破難點(diǎn):至少2只還是3只?
3、學(xué)生說理,邊擺邊說:先平均分每個(gè)筆筒放進(jìn)1支筆,余下2只再平均分放進(jìn)2個(gè)不同的筆筒里,所以至少2只。(指名說,互相說)
4、質(zhì)疑:為什么第二次平均分?(保證“至少”)
5、強(qiáng)化:如果把筆和筆筒的數(shù)量進(jìn)一步增加呢?
(1)10支筆放進(jìn)7個(gè)筆筒,至少幾支放進(jìn)同一個(gè)筆筒?
10÷7=1(支)…3(支) 1+1=2(支)
(2)14支筆放進(jìn)4個(gè)筆筒,至少幾支放進(jìn)同一個(gè)筆筒?
14÷4=3(支)…2(支) 3+1=4(支)
(3)23支筆放進(jìn)4個(gè)筆筒,至少幾支放進(jìn)同一個(gè)筆筒?
23÷4=5(支)…3(支) 5+1=6(支)
6、對(duì)比算式,發(fā)現(xiàn)規(guī)律:先平均分,再用所得的“商+1”
7、強(qiáng)調(diào):和余數(shù)有沒有關(guān)系?
學(xué)生交流,明確:與余數(shù)無關(guān),不管余多少,都要再平均分,所以就是加1。
8、引申拓展:剛才我們研究了筆放入筆筒的問題,那如果換成鴿子飛進(jìn)鴿籠你會(huì)解答嗎?把蘋果放入抽屜,把書放入書架,高速路口同時(shí)有4輛車通過3個(gè)收費(fèi)口……,類似的問題我們都可以用這種方法解答。
三、鴿巢原理的由來
微視頻:同學(xué)們從數(shù)學(xué)的角度分析了這些事情,同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)特征,發(fā)現(xiàn)了這些規(guī)律。你們發(fā)現(xiàn)的這個(gè)規(guī)律和一位數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)的規(guī)律一模一樣,只不過他是在150多年前發(fā)現(xiàn)的,你們知道他是誰嗎?——德國(guó)數(shù)學(xué)家?“狄里克雷”,后人們?yōu)榱思o(jì)念他從這么平凡的事情中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,就把這個(gè)規(guī)律用他的名字命名,叫“狄里克雷原理”,由于人們對(duì)鴿子飛回鴿巢這個(gè)引起思考的故事記憶猶新,所以人們又把這個(gè)原理叫做“鴿巢原理”,它還有另外一個(gè)名字叫“抽屜原理”。
四、解決問題
1、老師上課時(shí)提出的生日問題,現(xiàn)在你能解釋嗎?
2、隨意找13位老師,他們中至少有2個(gè)人的屬相相同。為什么?
3、11只鴿子飛進(jìn)了4個(gè)鴿籠,總有一個(gè)鴿籠至少飛進(jìn)了3只鴿子。為什么?
4、5個(gè)人坐4把椅子,總有一把椅子上至少坐2人。為什么?
5、把15本書放進(jìn)4個(gè)抽屜中,不管怎么放,總有一個(gè)抽屜至少有4本書,為什么?
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