《排列问题》教学设计
教学内容
青岛版(五-四分段)小学数学四年级下册第八单元智慧广场——排列问题 教学目标
(一) 认知目标通过创设具体的学习情境,使学生通过列举、比较、推理、 抽象等活动,找出简单事物的排列规律,并能应用排列的知识解决实际生活中的 问题。
(二) 能力目标:通过学习活动,培养学生严谨的思维品质和勇于探索、敢 于质疑的理性精神,形成有条理,有逻辑的思维习惯以及一丝不苟的个性品质, 渗透化归、列举、模型、抽象等数学方法,进一步提高学生的逻辑推理能力和数 学素养。
(三) 情感目标:使学生在排列、推理、比较、交流的学习过程中获得积极 的情感体验。感悟排列知识来源于生活并用于生活,获得运用排列方法解决问 题的成功体验。通过名言的引用,增强学生对我国文化的崇敬和热爱。
教学重点
学会用有序列举的方法发现简单排列中的规律,并运用规律推理解决稍复杂的排 列问题。
教学难点
发现排列的一般规律,学会推理方法
教学过程
一、情境导入
今天,老师给大家带来一份特殊礼物,它不仅能帮你们学好数学,而且在很 多方面都能帮到你。想看看吗?礼物就藏在这个密码箱里,只有输对密码,才能 打开箱子,看到礼物。
师:关于密码,这儿有两条线索:
线索一:由1、2、3、4、5组成的5位数,
线索二:每个数字只能用一次。
师:密码是多少呢?谁想试试?
谁还想试?
谁再来!
试了三次,都不对。那究竟要试几次才能找到正确的密码?换句话说,5个 数有几种不同的排法?
这节课,我们就来研究密码中的数学——排列问题。
【设计意图:运用“A5技术支持的课堂导入”微能力点,通过制作的课件, 给学生设置陷阱,反复输入密码,密码箱仍然打不开,使学生在百般碰壁之后发 现5个数字的排列方法有很多,体会到问题的复杂性,进而激发学生探究解决问 题方法的渴望。】
二、探究新知
(_)向高人求教
5个数字的排列有些复杂。遇到复杂的问题,我们可以怎么办?
老师请来一位高人,请看。华罗庚是我国伟大的数学家,他的高招是: 如果遇到复杂的问题,我们一定要学会,知难而一”到底是什么呢,看看华 爷爷是怎么说的?他说的是“退”,那我们就按他说的收拾东西退了,这节课不 上了?
华爷爷的话还有更深层的含义,那就是,解决复杂的问题要善于退,足够地 退,退到最简单又不失关键的地方,寻找规律,再利用规律,解决复杂的问题。
【设计意图:学生在百般碰壁之后发现5个数字的排列方法有很多,体会到 问题的复杂性,进而激发学生探究解决问题方法的渴望,这时请出“高人",化 难为易,回归起点,新知探究就水到渠成。】
(二)2个数的排列
5个数排列太难,那退到几个数为好呢?我们就退到2个,先从2个数排列 开始研究,用1和2两个数,每个数只用一次,有几种不同排法?怎样排?
追问;如果用2、3两个数排,有几种排法,8、9两个数呢?
师:现在我们可以确认,2个数有几种排法?
(三)3个数的排列
- 我们再前进一小步,用1、2、3排不同的三位数,有几种排法?请写在1 号作业纸上。
- 刚才老师选取了 3个同学的作品,我们一起来看:
(1)你们认为3个数共有几种不同的排法?
都同意6种吗?再仔细观察这两种排法,你更喜欢哪一种?为什么?
大家都认为3号好?我们重点来看3号,谁能说一下,这样排,到底好在哪 儿?
- 3号同学的这种方法叫有序列举。像这样有序列举,就能做到不重复,不
遗漏
- 师生共同梳理3个数字排列有序列举的方法。
- 列算式:数学追求简约美,仔细观察板书,看你有什么新的思考?这其实
就是几个几?怎样列式?
- 谁能说说算式中的3和2分别是什么意思?谁再来?
- 如果3个数字变成3个文字(不读),有几种不同的读法呢?如果3个文 字又换成3个小朋友排队,谁能用一个算式表示出有几种排法?
- 师:学习贵在思考,刚才我们一起硏究了 3个数字,3个文字,3个小朋 友的排列,仔细观察:你有什么发现?
小结:不管是3个数字、3个文字、3个人还是3个别的事物,都有6种排 法,都可以用算式3X2二6表示。
【设计意图:本环节运用“A6技术支持的课堂讲授"微能力点,通过以下三个 层次的设计体现有序思维的重要性:第一层次,让学生非常自然地、主动地排列, 产生各种不同的排法;第二层次,运用布沃白板拍照上传功能,同框展示三位学 生的作品,学生在比较中鉴别,“你更喜欢哪种方法,为什么”,使学生处于愤啡 状态,促使学生去观察、去发现,促进了学生对其隐藏着的数学规律的领悟、认 识;最后变换排列要素,并让学生对其本质进行思考,进一步体验有序思考的重 要性。学生经历了排列、比较、反思等一系列探索活动,体会到思之有“据”、思
之有“理”、思之有“序”,不仅在活动中学会了思考,更在探究活动中学会科学的 方法,初步建构起排列问题的模型。】
(四)4个数的排列
1 .刚才我们在2个数排列规律的基础上,推理探究出3个数排列的一般规律, 还会用算式表示我们发现的规律。我们继续前进一小步,用1、2、3、4排4位 数,有几种不同的排法?
你能运用3个数的排列规律,推理解决这个问题吗?(课件)
请在2号作业纸上完成,如果有困难,可以借助有序列举的方法。
尝试推理 用1, 2, 3, 4排不同的四位数,有几种排法? ()排在第一位,还剩()个数,有()种排法 ()排在第一位,还剩()个数,有()种排法 ()排在第一位,还剩()个数,有()种排法 ()排在第一位,还剩()个数,有()种排法 其实就是()个() 列式: | 有序列举: |
完成的同学尝试结合有序列举把推理方法讲给同桌听。
- 哪个同学交流一下你的探究结果?
- 归纳4个数的排列规律.
- 刚才我们由3个数字排列的一般规律推理出4个数字排列的一般规律。现 在,我们可以确认:4个数有几种排法?
- 师:这里的6其实就是3个数的排法,所以这个“6”可以换成3X2, 4 个数有——4X3X2种排法。
【设计意图:在3个数排列规律的基础上引导学生尝试推理解决4个数数 字多少种不同的排法,并借助有序列举验证推理,从而发现4个数排列的一般规 律。】
(五)5个数的排列
1.回顾我们的研究过程,2个数有2种排法,3个数有3X2种排法,4个 数有4X3X2种排法一-你发现了什么?你能快速说出5个数有几种排法?如果
有6个呢? 一起说。7个呢?
【设计意图:梳理2个数、3个数、4个数的排列,逐步完善排列问题的模 型,轻松解决5个数字多少种排列,从而发现排列问题的一般规律,实现“四基 教学”与“模型构建”的和谐统一。】
- 5个数有几种排法呢。如果有序排列找到答案,会是一个怎样的过程? 如果这样列举,120种——满满的一屏。对照有序列举和列算式,你有什么感受?
- 梳理方法与策略
大家看,这个问题(5个数字有?种排法)还难吗?回想一下,我们是怎 样解决这个难题的?
遇到5个数排列这个难题,先从2个数排列开始硏究,利用有序列举和计算 法,从2个数排列的规律,推理出3个数、4个数、5个数甚至更多数的排列规 律,这样就把复杂的题化成了简单的题,这就是“化繁为简”。
【设计意图:运用“A7技术支持的总结提升"微能力点,引导学生梳理遇 到“5个数排列”这个难题,“退”2个数发现排列规律,再利用规律推理解决3 个数、4个数、5个数甚至更多数的排列规律的探究历程,进一步体会“化繁为简” 的策略。】
- 现在我们知道了 5个数有几种排法? 120种 换句话说,如果我们运气差 的话,要试120次才能找到密码,打开箱子,但我们做事不能靠运气,要靠智慧, 这还有第三条线索:它是最大的偶数。
现在你知道密码是什么了吗?
现在是见证奇迹的时刻,一起看看老师送给你的礼物。
天下难事,必作于易;天下大事,必作于细。
——老子
这是我国古代著名的思想家、哲学家老子的一句名言。它的意思就是说:天 下的难事都是从容易的事情做起,要想做好大事,都应该从细小的事做起。
刚才我们解决问题的过程中是不是就用到了这种思想,华爷爷的知难而退,
智慧大闯关
四位同学排-行 表演小合唱,王刚何 学担任蝕唱。固定在 左起第二个位置上, 其余同学任意*有 名少种不同的排法?
智慧大闯关第二赴 F
要在酒店大门的上方挂6 只大灯笼,如果把形状相同 的挨在一起,可以有几种不 同的挂法?
化难为易也是这个意思。
【设计意图:利用微能力点A2数字教育资源获取与评价和A3演示文稿设 计与制作,课件设置小程序,学生回答正确后密码箱自动打开,增加了神秘感, 同时利用网上搜索到的老子的名言这个有说服力的素材,让学生了解我国先贤在 推动数学发展中做出的杰出贡献,增强民族自豪感,对学生进行了爱国主义教 育。】
三、巩固练习
1.第一关
2.第二关
要在酒店大门的上方挂6只 大灯笼,如果把形状相同的挨在 一起,可以有几种不同的挂法?
智蚣闯关.第m 蚯
3.第三关:
用0、1、2、3四张数字卡片,可以组成多少个不同的四位数?
千位百位十位个位
推理:千位可能是 ,有—种排法; 噸了干位,还H下_个敷,有_种拌法; -共有_个_・
列式,
结论:一共有()种不同的排法.
这道题可以用4个数排列的规律来解决吗?为什么?
【设计意图:分层递进式的练习,让学生在解决问题的过程中,感受知识间
的内在联系,训练了学生的思维,渗透了数学思想和方法。】
四、生活中的排列
排列在生活中也无处不在,你能举出这样的例子吗?老师也搜集了一些。请
看。
我们今天研究的只是简单的排列,还有更复杂的排列问题等待着我们去探索。
【设计意图:利用微能力点A2数字教育资源获取与评价,向学生展示了生 活中的排列现象,并对密码锁的排列方法之多进行了详细的揭秘,使学生体会数 学来源于生活又服务于生活。】
五、板书设计
排列问题
确定第一位
化繁为简
*|| c A