《数学广角:鸽巢问题》教案(2课时)-2026-2027学年人教版(新教材)小学数学六年级上册_第1页
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《数学广角:鸽巢问题》教案(2课时)-2026-2027学年人教版(新教材)小学数学六年级上册一、学情分析六年级学生已经具备一定的动手操作、简单归纳和合情推理能力,能够独立列举简单情况,也学过有余数除法。但学生思维仍以具体形象为主,向抽象逻辑思维过渡阶段。本节课难点词语“总有”“至少”,学生很容易产生误解,常会把“至少”理解成“最少、尽可能少”,混淆“存在性”含义。学生习惯直接找具体是哪一个“鸽巢”,而鸽巢原理只证明现象存在,不需要确定具体对象。学生对数学模型的提取能力偏弱,不容易从不同生活情境中识别“物体”和“鸽巢”,容易把两类量搞反。本课借助动手摆一摆、列表枚举,由直观操作过渡到假设推理,帮助学生突破认知障碍,积累数学推理活动经验。二、教材分析《鸽巢问题》安排在六上第六单元《复习与关联》数学广角,属于综合与实践板块,是小学阶段渗透模型意识、推理意识的专题内容,又称抽屉原理,由数学家狄利克雷提出。教材设置两道例题。例1是鸽巢原理最简单的情况:物体数量比鸽巢数量多1,不管怎么放,总有一个鸽巢里至少有2个物体。教材给出枚举法和假设法两条探究路径,重点理解关键词“总有”“至少”。例2是一般形式,物体数量远大于鸽巢数量,借助有余数除法表达平均分的推理过程,归纳出:物体数÷鸽巢数,有余数,至少数=商+1;整除,至少数=商。本内容不作为计算技能训练,重在经历猜想、验证、归纳、建模的过程,关联之前学过的除法、平均分知识,把零散的数学思考方法进行复习关联,体会从具体例子抽象数学模型的思想,发展学生数学思维,感受数学思想方法的价值。三、核心素养教学目标(依据2022新课标)1.推理意识:经历猜想、操作、列举、假设、说理的探究过程,理解“总有”“至少”的含义,理解鸽巢原理,能用自己的语言解释简单鸽巢问题的道理,学会合情推理。2.模型意识:能识别简单鸽巢问题的结构,找到情境中的“物体”和“鸽巢”,把生活问题抽象成鸽巢数学模型,会借助有余数除法表达推理思路。3.应用意识:能运用鸽巢原理解释简单生活现象,体会数学思想在生活中的应用,感悟数学与现实的联系。4.数学情感:在小组合作探究中体会数学说理的严谨性,感受数学奇妙,激发探究兴趣,养成有序、全面思考问题的习惯。四、教学重难点教学重点:理解鸽巢原理,理解“总有”“至少”的含义,掌握假设平均分的思考方法,初步建立鸽巢模型。

教学难点:准确理解“总有”和“至少”;区分谁是物体、谁是鸽巢;理解为什么有余数时至少数是商加1,而不是商加余数。五、教学过程第1课时鸽巢问题(例1,基础模型)(一)情境导入,引发猜想师:同学们,我们先来玩一个小游戏。老师这里准备3个椅子,请4名同学上来。听游戏规则:我说开始,4位同学都要坐到椅子上,每个人不能站着。大家猜一猜,不管怎么坐,会不会出现一个必然的现象?

学生自由发言,学生可能回答:有的椅子坐2个人;有的椅子空着;每把椅子不一定都有人。

师:大家的猜想很多。老师有一句话:不管这4名同学怎么坐,总有一把椅子上,至少坐着2个人。大家想一想,“总有”是什么意思?“至少2个人”又是什么意思?

生1:总有就是一定有,肯定存在。

生2:至少2个人,是不是最少只能是2个人?能不能比2多?

师:问得很好。“总有”=一定存在,一定有;“至少2人”,就是人数≥2,也就是可以是2人,也可以3人、4人,不能少于2人。不是说刚好等于2。这就是我们今天研究的数学问题,叫做鸽巢问题,也叫抽屉原理。(板书课题)

师:刚才的游戏里,人就相当于鸽子,椅子相当于鸽巢。鸽子飞回鸽巢,物体放进容器,本质是同一类问题。我们回到课本例题,一起来看书上例1: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。大家读一读这句话,想一想,这句话对不对?我们能不能动手验证这个猜想?

【设计意图】游戏激趣,聚焦关键词,先把“总有”“至少”初步感知。直接对接教材例1,引出探究任务,制造认知冲突,引导学生想到用列举、动手摆放来验证猜想。(二)自主探究,枚举验证(教材例1)师:题目是4支铅笔,3个笔筒。我们不考虑笔筒顺序,只看每个笔筒放几支。大家以小组为单位,用小棒代替铅笔,在草稿纸上记录所有摆放情况,把所有放法全部找出来。

学生小组操作、记录,教师巡视,收集学生的记录。

师:哪个小组愿意把你们找到的所有摆放情况展示出来?

生上台汇报,板书四种情况:

(4,0,0)、(3,1,0)、(2,2,0)、(2,1,1)

师:我们一起看这4种全部放法,有没有漏掉?大家观察每一组。第一种:一个笔筒放4支,另外两个笔筒是空的。第二种:一个笔筒3支,一个笔筒1支,一个笔筒0支。第三种:两个笔筒各2支,一个笔筒0支。第四种:每个笔筒尽量平均分,2、1、1。

师:我们一句一句对照结论“总有一个笔筒里至少有2支铅笔”。第一种,有笔筒4支,满足≥2;第二种有笔筒3支,满足;第三种两个笔筒都是2支,满足;第四种有笔筒2支,满足。大家看,所有放法里面,一定能找到一个笔筒,里面铅笔数量不会少于2支。

师:有没有哪一种放法,所有笔筒里面都只有1支或者0支,没有任何笔筒达到2支?

生:不可能。如果每个笔筒最多放1支,3个笔筒最多只能放3支铅笔,可是我们一共有4支,多出来1支,必须放进任意一个笔筒。

师:很好。枚举法把所有可能性全部罗列出来,我们发现,全部情况都符合猜想,说明猜想成立。但是,如果铅笔数量、笔筒数量变多,枚举全部情况就很麻烦,有没有更简便的推理办法,不需要把所有摆法都写出来?

【设计意图】借助教材例1,使用枚举法,直观呈现全部摆放情况,让学生亲眼看到所有情况,验证结论。同时抛出新问题,引出假设法,体会枚举法的局限性,自然过渡到假设推理。(三)探究假设法,理解“平均分”思路(教材内容)师:我们想一想,要保证找到“至少”的数量,我们要考虑最不利的情况,也就是尽量平均分,尽可能让每个笔筒里面铅笔数量少。想一想,如果先把4支铅笔尽量平均分到3个笔筒,每个笔筒先分到几支?

生:每个笔筒先放1支,一共放出去3支。4-3=1,还剩下1支。

师:剩下这1支,不管放到哪一个笔筒,那个笔筒就会变成1+1=2支。所以不管怎么放,总有一个笔筒至少有2支铅笔。这个思路就是假设法。我们可以写成算式:4÷3=1……1。商是1,余数是1。

师:大家注意,这个算式是什么意思?商1,代表平均每个笔筒分到1支;余数1,表示分完之后,还剩1支。剩下的这1支,随便放进任意笔筒,所以至少是1+1=2支。这里不是直接把商和余数相加,而是商+1,这点大家要留心。

师:我们继续看课本上的想一想:5只鸽子飞进4个鸽巢,是不是总有一个鸽巢至少飞进2只鸽子?谁能用假设法来说理,不用全部列举。

生:5只鸽子,4个巢。5÷4=1……1,每个巢先飞进去1只,一共飞进4只,剩下1只,不管飞到哪个巢,那个巢就有2只。所以总有一个鸽巢至少2只鸽子。

师:说得很清楚。大家观察这两组题:4支笔放3个笔筒,5只鸽子进4个巢,你发现物体数量和容器数量是什么关系?

生:物体数量比容器数量多1。

师:对,物体数=鸽巢数+1。这种情况下,总有一个鸽巢里面至少有2个物体。那如果物体数量不是多1,而是多更多,比如6只鸽子飞进4个鸽巢,物体数比鸽巢数多2,是不是结论变了?大家试一试,用假设法说理。

生:6÷4=1……2。每个巢先放1只,一共放4只,剩下2只。剩下的2只,可以分开放进不同的巢,每个巢再增加1只,而不是全部塞进同一个巢。最不利的放法,尽量分散,所以至少还是1+1=2只,不是1+2。

师:非常关键!余数是2的时候,不能商加余数。因为我们追求最分散的摆放,剩下的鸽子尽量分到不同鸽巢。只要有余数,不管余数是几,至少数都是商加1。

师:大家对比枚举法和假设法。枚举法适合数量少的情况,把所有可能性列出来验证。假设法是先平均分,找最不利的情况,用推理的方式说理,数量大的时候,假设法更方便。教材也推荐大家掌握假设法。

【设计意图】紧扣教材例题,建立假设平均分的核心思路,突破易错点,区分商+1,不是商+余数。拓展物体数比鸽巢多2的变式,防止学生形成“余数是几就加几”的错误思维。让学生学会用数学语言说理,落实推理意识。(四)课堂巩固,识别模型师:我们来看课本配套的小练习:13名同学,至少有2个人在同一个月出生。这里,谁是鸽子(物体)?谁是鸽巢?

生:同学是物体,一共有13个物体;一年有12个月,12个月就是12个鸽巢。13÷12=1……1,1+1=2,所以总有一个月份,至少2个人出生。

师:很棒,找准物体和鸽巢是第一步。很多同学容易搞反,我们记住一句话:被分的东西,是物体;用来分类的类别,就是鸽巢。铅笔被分到笔筒,铅笔是物体,笔筒是鸽巢;鸽子飞进巢,鸽子是物体,巢是鸽巢;人按月份分类,人是物体,月份是分类标准,也就是鸽巢。

师:再试一题:把7本书放进6个抽屉,总有一个抽屉至少放几本?

生:7÷6=1……1,1+1=2本。

师:那8本书放到6个抽屉呢?8÷6=1……2,至少是1+1=2本。

师:对,只要有余数,不管余数多大,至少数都等于商加1。本节课研究的,是物体数量大于鸽巢数量的情况,只要物体数>鸽巢数,总有一个鸽巢至少2个物体。(五)课时小结(第1课时小结)师:这节课我们学习了鸽巢问题最简单的情况。我们认识了关键词“总有”、“至少”,学习两种方法:枚举法、假设法。假设法核心就是平均分,考虑最分散的放法。当物体数量比鸽巢多,有余数时,至少数等于商+1。我们下节课继续研究例2,物体数量远远多于鸽巢数量,至少数大于2的情况。第2课时鸽巢问题(例2,一般模型)(一)复习回顾,衔接新知师:上一节课,我们认识鸽巢原理。我们先来回顾,什么是物体,什么是鸽巢。谁来说一说“总有”和“至少”是什么意思?

生:总有就是一定存在;至少就是不少于这个数,可以等于它,也可以比它大。

师:4支铅笔放进3个笔筒,4÷3=1……1,至少数是1+1=2。那9只鸽子飞回8个鸽巢,至少几只在同一个巢?

生:9÷8=1……1,1+1=2只。

师:很好。刚才这些例子算出来至少都是2。那如果物体数量比鸽巢多很多,至少的数量还会是2吗?我们来学习教材例2: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。读一读题目,猜一猜这句话对不对?能不能用上节课学的假设法解释道理?

【设计意图】复习第1课时的基础模型,巩固关键词、假设法,自然过渡到教材例2,从至少为2拓展到至少大于2的一般形式,实现知识关联。(二)探究教材例2,建立一般模型师:题目:7本书放进3个抽屉,总有一个抽屉至少放3本书。我们用假设法,尽量平均分,想一想,怎么分最分散?

生:把7本书平均分给3个抽屉。7÷3=2……1。商是2,余数是1。每个抽屉先放2本,一共放出去6本,剩下还有1本。剩下1本,随便放进任意抽屉,这个抽屉就变成2+1=3本。所以总有一个抽屉至少3本书。

师:板书算式7÷3=2……1,至少数2+1=3。大家想一想,这里商代表平均分之后,每个抽屉分到的数量。余数是剩下的书本。剩下1本,加到任意抽屉,所以商加1。

师:课本继续提问:如果是8本书放进3个抽屉呢?大家独立列式,和同桌说一说推理过程。

生汇报:8÷3=2……2。每个抽屉先放2本,一共放6本,剩下2本。为了保证最分散,剩下2本分到两个不同抽屉,每个抽屉再加1本,所以至少是2+1=3本,不是2+2=4本。

师:这个地方是特别容易出错的。余数是2,不能商加余数。我们追求最不利、尽量分散,剩余物体分开摆放。所以,不管余数是1还是2,只要有余数,至少数=商+1。

师:继续课本问题:如果是10本书放进3个抽屉?

生:10÷3=3……1,每个抽屉先放3本,剩下1本,放到任意抽屉,3+1=4,总有一个抽屉至少4本书。

师:我们把这三组算式写在一起,大家一起观察:

7÷3=2……1,至少2+1=3

8÷3=2……2,至少2+1=3

10÷3=3……1,至少3+1=4

师:大家发现规律了吗?物体数量除以鸽巢数量,分两种情况。第一种:有余数,至少数等于商+1;第二种,如果刚好整除,没有余数,那至少数等于商。我们来验证整除的例子:9本书放进3个抽屉。9÷3=3,刚好分完,没有剩余。平均每个抽屉放3本。这种情况下,没有剩下的书,所以总有一个抽屉至少就是3本,不需要再加1。

生:我明白了!有余数就商+1;整除没有余数,至少数就是商。

师:这就是鸽巢原理的一般形式(板书):物体数÷鸽巢数=商……余数。有余数,至少数=商+1;整除,至少数=商。

师:我们回到教材,看一看书上的文字总结。鸽巢原理:把m个物体放入n个鸽巢中,如果m÷n=k……r(r≠0),那么总有一个鸽巢里面至少放k+1个物体;当r=0,也就是刚好整除,总有一个鸽巢至少放k个物体。

【设计意图】依托教材例2,依次研究7本、8本、10本书的问题,对比有余数、整除两种情形,归纳一般模型。重点辨析:为什么余数不为0时,至少数是商加1,而不是商加余数,纠正学生的典型错误。引导学生从特例归纳通用规律,发展归纳推理,建立数学模型。(三)教材例题变式:鸽子归巢,运用一般模型说理师:教材中还有一道鸽子例题:11只鸽子飞进4个鸽巢。总有一个鸽巢至少飞进几只鸽子?谁来列式,并且完整说理。

生:鸽子是物体,一共11个;4个巢是鸽巢。列式:11÷4=2……3。商是2,余数3。每个巢先飞2只,一共飞进去8只,剩下3只。这3只尽量分到不同鸽巢,每个巢再增加1只。所以至少2+1=3只。

师:很好。虽然余数是3,但依然是商加1,不是2+3。大家一定要记住,我们找的是“最不利”的情况,也就是尽量平均分,尽可能分散,这样算出来的,才是“至少”的数量。

师:我们一起来说一说完整的推理步骤。第一步,分清谁是物体,谁是鸽巢;第二步,物体数量÷鸽巢数量;第三步,看有没有余数,有余数,至少=商+1;整除,至少=商。第四步,用语言把道理说清楚,不只是写算式。算式是辅助说理,不是单纯计算题。鸽巢问题重在说理,不是计算。

【设计意图】使用教材配套鸽子例题,巩固一般模型,完整展示解决这类问题的思维步骤。强调本专题不是计算题,推理说理才是核心,避免学生死记硬背公式。(四)模型识别,区分物体和鸽巢(教材配套练习)师:我们看课本的生活例子。学校六年级有400名学生,至少有几名同学在同一天过生日?

师:先思考,物体是谁,鸽巢是谁?

生:学生是物体,一共400个物体。一年最多366天,366天是鸽巢。

师:列式:400÷366=1……34。有余数,1+1=2。所以总有一天,至少2名同学同一天过生日。

师:再来一题:把23个苹果放到5个篮子里,总有一个篮子至少放几个苹果?

生:苹果是物体,篮子是鸽巢。23÷5=4……3,4+1=7,至少7个。

师:有同学会搞反,把篮子当成物体,苹果当成鸽巢,结果就完全错了。我们再强化判断方法:被分配、被分出去的是物体;用来分类、用来盛放的类别,是鸽巢。分苹果,苹果被分到篮子,苹果是物体,篮子是鸽巢;学生分到生日日期,学生是物体,天数是分类标准,是鸽巢。

师:请大家同桌之间,互相出一个简单的鸽巢问题,一人出题,一人找物体和鸽巢,列式说理。

学生同桌交流,教师巡视,收集典型错例。

师:老师看到有同学出:5个篮子放23个苹果,直接拿5除以23。大家发现错在哪?

生:被除数必须是物体总数,除数是鸽巢数量,不能颠倒。物体是被除数,鸽巢是除数。

师:说得非常到位。这是高频错误,被除数、除数不能颠倒。

【设计意图】借助教材配套习题,专门训练模型识别,突破难点。针对学生容易颠倒物体和鸽巢的典型错误,进行辨析。把抽象模型迁移

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