师:同学们早上好,看看这是什么扑克牌,玩过没有?
生:玩过哦。
师:那一副扑克牌,我们把大小王拿出来,剩下52张。我就用这52张扑克牌玩一个小魔术。我需要5位小助手,谁来?来,请站好。这位女生,来,请站好。这位男生,好,就你吧。来,请上来,面对同学,面对大家。来,请你们从这里面随意抽一张,不要让我看到,也不要让其他同学看到。你们猜他们会抽到什么花色?来,请你说。
生:我觉得有可能抽到红色,嗯,红心是不是红的。
师:红心,好,还有吗?
生:我觉得可能抽到梅花。
师:梅花。
生:我觉得也有可能抽到黑桃。
师:黑桃。来,请你说。
生:我觉得也有可能抽到方块。
师:方块,是不是?是。好,那你们说的都是四种花色中的一种。那老师可以很肯定地说,他们5人当中,至少有两位同学的花色是一样的。来,见证奇迹的时刻到了,请亮牌。来,花色一样的站在一起。刚好你们3个,他们3个花色一样,是不是?好,黑桃、红心。那我说对了没有?
生:说对了。
师:那有些同学可能会说,咦,这可能是巧合呀。所以我们再来一次,看看是不是巧合。重新抽牌啊,我还是可以很肯定地说,他们5人当中,至少有两位同学的花色是一样的。来,再给大家看一遍,花色一样的。哇,你们3个,太有缘分了,你们3个啊,哈哈哈。他们刚说什么?方块,三张方块。那我说对了没有?
生:说对了。
师:我说对了,那要表示点什么?感谢我们的小演员们。如果我让这5位同学反复抽,反复抽,我还是可以很肯定地说,他们5人当中,至少有两位同学的花色是一样的。你们信吗?
生:信。
师:怎么这么神呢?哎,信也好,不信也好,我相信通过今天这节课的学习,你们会对此做出解释。上课,起立。
生:老师好。
师:同学们好,请坐。刚刚玩的这个小魔术,其实就蕴含了一个重要的数学原理——鸽巢原理,这就是我们这节课要来一起探究的鸽巢问题。看到这个课题,你觉得我们这节课要探究的与什么有关?
生:鸽子和巢穴。
师:鸽子和它的巢穴。哎,邓老师呢,抓不到鸽子来给你们研究,所以我们先从简单的数学问题开始探究。坐端正。来,你读一下。
生:把4支铅笔放进三个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有两支铅笔。
师:听完这段话,你对题目中说的“总有”和“至少”是怎么理解的?
生:“总有”是指总是有,“至少”是指最少也有。
师:“至少”最少,对不对?对。哎,所以“总有”就是一定有,“至少”是至少有。对这句“至少”理解非常好,掌声送给他。那这句话为什么这么说呢?因为呢,我们先从把4支铅笔放进三个笔筒中有几种放法来研究。我们来摆一摆,谁来读一下合作要求?来,请你。
生:所有的笔必须放进笔筒,不考虑笔筒的顺序,没有放笔用0表示。想一想怎样才能做到不重复不遗漏,分组合作,小组长把摆放结果记录在学习单上。
师:听清楚他说的吗?
生:听清楚了。
师:好,那我们开始小组合作,限时2分钟,完成的话就举手啊。好,哪一组来汇报一下?哎,这一组啊,他们举得很端正,坐得也很端正啊。来,谁来汇报?
生:首先,在第一个杯子里面放上两支铅笔,第二个杯子里面、第三个杯子里面各放一支。
师:好,那么是这样子的吗?好,是这种情况是吧?
生:是。
生:还有,在第一个那个杯子里面放上4支铅笔,然后在其他两个杯子里面不放铅笔。
师:好,是这种吗?然后呢?
生:第三种的话,是在第一个杯子里面放上三支,然后在第二个里面放上一支,最后一个杯子里不放。
师:是这种情况吗?
生:是。然后呢,最后一个,是第一个杯子和第二个杯子各放两支,最后一个杯子不放。
师:是这样子的吗?
生:是。
师:还有没有其他的想法,不同的摆法?有没有了?
生:没有了。
师:哎,我欣赏这组同学,他们按照有顺序、不遗漏的方法进行摆放。来,谢谢,请坐。那么我们看到这里有4种摆法,题目中说把4支铅笔放进三个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有两支铅笔,这4种摆法符合题目要求吗?
生:符合。
师:请你把每种摆法中符合要求的找出来,先试一下。
生:呃,那第一个图,4支笔的那个笔筒,4支,比两支多,可以吗?
师:可以。
生:第二个,第二个是第一个笔筒,它有3支笔。嗯,然后,第三幅图是第一个笔筒和第二个笔筒,然后第四幅图是第一个。
师:说的很好,请坐。好,那么我们这种方法叫做什么呀?列举法,也叫枚举法。我们用这种方法证明了这一句话。但是当我们数据变大的时候,我们还用列举法就会怎么样?
生:麻烦。
师:麻烦,要写很多,是不是?是。那你有没有想到一个其他的方法,也能够证明这一句话?来,这位女生。
生:我们可以用那个,总有多少个笔筒,嗯,然后再看那个铅笔的支数,嗯,用铅笔的支数除以笔筒的个数,然后就可以算出来。你就说我们先每个笔筒怎么样?先放一支笔,嗯,然后其中肯定会有一支笔筒有两支笔。
师:他说的,你们听清楚了吗?
生:听清楚了。
师:那我们来看一下她的意思。来,请坐。她的意思就是,我们先每个笔筒里先平均放一支,好,余下这支放第一个笔筒,符合要求吗?
生:符合。
师:那我放第二个笔筒呢?
生:符合。
师:那放第三个笔筒呢?
生:符合。
师:那这种方法啊,我们把它叫做什么呀?平均分。看到平均分,我们在计算当中用什么方法计算?
生:除法。
师:同学们真不错,以前的知识点没有忘记,用除法。那么,平均分有什么好处呢?
生:可以快速地算出来,找到至少两支。
师:平均分的话,可以使每个笔筒中笔的数量尽可能的少,方便我们找到至少数。余下这一支,怎么办?不管放哪个笔筒都可以,是不是?哎,那么我们再一次验证了这个结论。刚刚是铅笔放进笔筒里,那如果是鸽子飞进鸽笼呢,你会怎么去解决?
生:先平均每个笼子里面放一只鸽子,嗯,平均每个笼子放一只鸽子,呃,剩下一只鸽子的话,哪个笼子都可以放,因为满足了条件。
师:他说的你们听清楚了吗?
生:听清楚了。
师:听清楚了,那我请你再说一下呗,可以吗?
生:先每个笼子平均放一只,然后剩下的一只,放哪个笼子都可以。
师:那么你能用一个除法算式来表示一下你说的过程吗?
生:100÷99 = 1余1。
师:好,那么至少几只?
生:至少两只,1 + 1。
师:第一个1表示什么?
生:第一个1表示每只笼子先平均放一只。
师:好,第二个1呢?
生:表示剩下的一只,剩下一只怎么放怎么飞都行。
师:对不对?对。掌声送给这两位同学,他们回答得非常好。他们说到了什么呀?平均分。好,刚刚是鸽子飞进鸽笼里,那如果是书本放进抽屉里呢,你又会怎么解决?把7本书放进3个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有几本书?
生:至少有3本。
师:请你说,至少放3本,嗯,你怎么想的?
生:嗯,就是因为,就用7本书除以这三个抽屉,嗯,就是7本书,每个抽屉里可以放两本书,每个抽屉放两本书,然后呢,余下一本,而这一本,可以放进这三个抽屉里的任意一个抽屉上,所以至少数是多少?1 + 2 = 3本。
