《鴿巢問(wèn)題》教學(xué)思考

《鴿巢問(wèn)題》是人教版六年級(jí)下冊(cè)數(shù)學(xué)廣角的內(nèi)容。鴿巢原理也叫抽屜原理,是數(shù)學(xué)的重要原理之一,在數(shù)論、集合論和組合論中有很多應(yīng)用。它也被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中,如在招生錄取、就業(yè)安排、資源分配、職稱評(píng)定等方面,我們經(jīng)常會(huì)看到隱含在其中的“抽屜原理”。

所謂“抽屜原理”,是一種解決某種特定結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)或生活問(wèn)題的模型,是一種數(shù)學(xué)的思想方法。讓學(xué)生經(jīng)歷將具體問(wèn)題“數(shù)學(xué)化”的過(guò)程,初步形成模型意識(shí),體會(huì)和理解數(shù)學(xué)與外部世界的緊密聯(lián)系,發(fā)展推理意識(shí)和應(yīng)用意識(shí),也當(dāng)是本單元教材的編排意圖和價(jià)值取向。

抽屜原理更為數(shù)學(xué)化的表達(dá)是:假如有多于n個(gè)元素按任確定的方式分成n 個(gè)集合,那么一定有一個(gè)集合中,至少含有2個(gè)元素。它還可更一般地表述為:把多于kn (k是正整數(shù))個(gè)元素按任一 確定的方式分成n個(gè)集合,那么一定有一個(gè)集合中,至少含有(k+1)個(gè)元素。

本次的數(shù)學(xué)廣角內(nèi)容比較抽象和艱澀,具有挑戰(zhàn)性,教材一共安排了三道例題。

例1描述的是“抽屜原理”的最簡(jiǎn)單情況。通過(guò)本例的教學(xué),使學(xué)生感知這類問(wèn)題的基本結(jié)構(gòu),掌握兩種思考的方法只枚舉 和假設(shè),理解問(wèn)題中關(guān)鍵詞語(yǔ)“總有”和“至少”的含義,形成對(duì)“抽屜原理”的初步認(rèn)識(shí)。

例2描述了“抽屜原理”更為一般的形式。本例即是“把多于kn個(gè)元素放入n個(gè)集合,總有一個(gè)集合里至少有(k+1)個(gè)元素”。若k為1,就是例1的情況了,可見(jiàn)例1只是例2的一個(gè)特例。所以,本例的教學(xué),目的是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)“抽屜原理”的一般形式,進(jìn)一步熟悉用假設(shè)法來(lái)分析問(wèn)題的思路,提升對(duì)“抽屜原理”的理解水平。

例3是“抽屜原理”的具體運(yùn)用,是一個(gè)運(yùn)用逆向思維來(lái)解決問(wèn)題的例子。它是在學(xué)生通過(guò)例1和例2的學(xué)習(xí),對(duì)“抽屜”“物體”及其相互之間關(guān)系有一定的認(rèn)識(shí)后,依托這一數(shù)學(xué)模型來(lái)分析和解決相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。

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