人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級下冊數(shù)學(xué)廣角《找次品》是一節(jié)智力思考的探究課,這節(jié)課要求學(xué)生在所有待測物品中找出唯一一個外觀與合格品完全相同,只是質(zhì)量有所差異的次品,且事先已經(jīng)知道次品比合格品輕或重。在解決找次品的過程中,通過觀察、猜測、試驗、推理等活動,體會解決問題策略的多樣性及運用優(yōu)化的方法解決問題的有效性。讓學(xué)生充分感受到數(shù)學(xué)在日常生活中的廣泛應(yīng)用,嘗試用數(shù)學(xué)的方法來解決實際生活中的簡單問題。解決問題策略的研究學(xué)生并不是第一次接觸,以前學(xué)過的“烙餅問題”、“排隊問題”、“打電話”等問題都是屬于這一類問題,以上內(nèi)容的學(xué)習(xí),對簡單的優(yōu)化思想方法都有滲透,學(xué)生已經(jīng)具備了一定的能力,但對于剛接觸“找次品”的學(xué)生來說還是要解決的目標比較多、比較難,學(xué)生常常是一頭霧水,感到困惑。
本節(jié)課中有難度的主要有以下幾點:1.理解題意。對“至少稱幾次能保證找到次品”這句話的理解具有難度,“至少”、“保證”是什么意思,這句話怎樣理解。2.描述天平平衡與不平衡的具體情況。當(dāng)天平平衡時,天平以外的物品是次品,天平不平衡,天平輕或重的一側(cè)有次品。當(dāng)待測物品比較多時,找次品的步驟也比較多,學(xué)生難描述清晰。3.從三個中找次品直接跳到八個有難度。三個中找次品目的是搭橋鋪路,只稱一次,比較簡單,直接跳躍到八個,思考過程相對復(fù)雜得多,學(xué)生無從下手。4.最優(yōu)方案選擇有難度。通過多種方案找次品次數(shù)的對比,學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)最優(yōu)方案是“分成三份,盡量平均分”,但對于規(guī)律背后的道理,教材沒有揭示,許多教師也沒有講解,這樣學(xué)生得到的是死記硬背的結(jié)果,對于原因?qū)W生比較困惑。
一、嘗試猜測,理解題意
出示例1:有個工人不小心,把一個次品乒乓球與4個好球混到了一起,其中次品球要輕一些。
師:你能想辦法把它找出來嗎?生1:用手掂一掂,比較輕的就是次品。生2:不行,零件很輕,用手掂不出來,用天平來測量。生3:用天平稱。師:今天老師沒準備天平,誰能用肢體演示一下天平秤有幾種情況?生:兩種。一種是出現(xiàn)平衡,說明這兩個的重量是相等的;另一種情況是出現(xiàn)不平衡,重的沉下去,輕的翹起來。師:這就是我們說的天平原理。這節(jié)課我們就利用手中的學(xué)具來幫工人叔叔找一找次品。在四個好球中找出一個次品,至少要稱幾次才能保證找到次品?生1:可能一次就能找到。天平左右兩邊各放一個球,次品剛好放上邊,天平不平衡,較輕的那個就是次品。
生2:那是運氣好,萬一次品不在天平上呢?還得再稱知道有次品為止。運氣不好怎么辦?師:到底從運氣好還是不好的角度考慮呢?生1:運氣好,因為有至少,就是最少。生2:運氣不好,因為有保證,稱一次不能保證。應(yīng)該是運氣最差的情況最少的次數(shù)。師:說得真好!至少、保證理解的真好!到底稱幾次,現(xiàn)在就研究。1.操作中感知。師:怎么稱呢?拿出學(xué)具擺一擺。生1:天平兩邊各擺放1個,天平可能平衡,說明這兩個都不是次品,如果不平衡,說明次品就是輕的那個,但要考慮最不好運的,所以天平平衡,要再稱1次,就能保證找出來。生2:天平兩邊各擺放2個,天平不平衡,次品在輕的中,要再稱一次。2.畫圖表達。4(1,1,2)表示天平左右各放1個,天平外剩下2個。4(2,2)表示天平左右各放2個。
二、深入探究、尋找策略
出示例二8個球中有一個稍輕次品,用沒有天平的砝碼至少稱幾次能保證找到次品?1.明確方法。師:你認為天平左右兩邊可以怎樣放?生1:可以各放1個。生2:可以各放2個、也可以各放3個、4個。師:8(1,1,6)8(2,2,4)8(3,3,2)8(4,4)。2.統(tǒng)計次數(shù),找出最優(yōu)。課件動態(tài)演示各種分法。為了簡便,可以簡化書寫:8(1,1,6)--6(1,1,4)--4(1,1,2)--2(1,1);8(2,2,4)--4(2,2)--2(1,1);8(3,3,2)--3(1,1,1);8(4,4)--4(2,2)--2(1,1)師:哪種方案次數(shù)最少?為什么?
對比,發(fā)現(xiàn)規(guī)律。8(1,1,6)第一次分完后排除2份,還剩6個。8(2,2,4)第一次分完后排除2份,還剩4個。8(3,3,2)第一次分完后排除2份,還剩3個。8(4,4)第一次分完后排除1份,還剩4個。最優(yōu)方案8(3,3,2)。師:為什么8(3,3,2)這種方案次數(shù)最少?觀察表格你發(fā)現(xiàn)了什么?生:排除分數(shù)最多和剩余個數(shù)最少,稱的次數(shù)就少。師:觀察這種方案有什么特點?生:每份數(shù)量都很接近。師:每份數(shù)量都很接近,剩下的就越少,稱的次數(shù)就越少,所以最優(yōu)??偨Y(jié):分成三份,份份接近。
三、再次舉例,完善規(guī)律
9個球中有一個稍輕次品,用沒有天平的砝碼至少稱幾次能保證找到次品?9(3,3,3)--3(1,1,1)生:這樣分,稱第一次之后可以排除兩份,剩下3個只需再稱一次。師:如果是9(4,4,1)呢?生:稱完一次可能剩4個,比上一方案多。師:9(2,2,5)呢?生:稱完一次可能剩5個,比上一方案還多。師:最優(yōu)化方案是什么?生:分三份,份份接近。
四、鞏固練習(xí),驗證規(guī)律
1. 10個球中有一個稍輕次品,用沒有天平的砝碼至少稱幾次能保證找到次品?10(3,3,4)--4(1,1,2)--2(1,1)。2.21個球中有一個稍輕次品,用沒有天平的砝碼至少稱幾次能保證找到次品?21(7,7,7)--7(2,2,3)--3(1,1,1)
教學(xué)反思:
《找次品》讓學(xué)生充分經(jīng)歷“猜想——驗證——應(yīng)用”的探究過程,理解找次品的最優(yōu)策略,“至少稱幾次能保證找出次品”是理解的難點,這里要讓學(xué)生理解“保證”是要做最壞打算,運氣最不好,“至少”就是指在保證一定能找出次品的各種方法中稱量次數(shù)最少的那種方案?!罢掖纹贰钡淖顑?yōu)策略有兩個要點:一是分成三份,二是盡量平均分。教學(xué)時從“8個”的情形開始探究總結(jié),通過小組合作的方式,讓學(xué)生將過程用直觀圖清晰、簡潔地表示出來,然后將找次品的不同方案記錄下來,比較相關(guān)數(shù)據(jù)得出優(yōu)化方案。
作者簡介:陳會茹(1986.3-)女,廣東省中山市石岐中心小學(xué)大信學(xué)校,教師,研究方向:小學(xué)數(shù)學(xué)。