五年級(jí)學(xué)生在學(xué)習(xí)“找次品”時(shí),不容易理解為何要將待測物品盡量平均分成3份的原理,教學(xué)中可以這樣做。
一、發(fā)現(xiàn)天平的第三個(gè)托盤
明確任務(wù):以下數(shù)量的乒乓球中有1個(gè)是次品,次品比正品稍輕一點(diǎn)兒,用天平稱,至少稱幾次能保證找到次品?
1.在2個(gè)球中找出1個(gè)次品。
學(xué)生很容易想到在天平兩邊各放1個(gè),天平一定不平衡,輕的是次品,稱1次即可。
2.在3個(gè)球中找出1個(gè)次品。
學(xué)生可能會(huì)有不同的方法,通過比較可得:天平兩邊各放1個(gè),外面放1個(gè)。如果天平平衡,外面的是次品;如果天平不平衡,輕的是次品。無論哪種情況,至少稱1次可找到次品。
(3)討論:為什么球的數(shù)量增加了,而稱的次數(shù)卻不變?
3個(gè)球時(shí),天平兩邊各放1個(gè),外面放1個(gè),稱1次就可以判斷次品是在3個(gè)位置(天平左邊、天平右邊、天平外邊)中的哪一個(gè),故只稱1次即可作出判斷??梢园烟炱酵膺吙醋魈炱降牡谌齻€(gè)托盤。
二、探究最不利的情況
1.在4個(gè)球中找出1個(gè)次品。
(1)兩人合作稱一稱。
(2)畫圖演示稱的過程。
(3)思考:保證找到次品要考慮什么?
2.交流反饋。
方法①:把4個(gè)球分成2份,表示為4(2,2)或4(1,3)。學(xué)生容易發(fā)現(xiàn)4(1,3)稱一次無法判斷次品在哪個(gè)位置,而4(2,2)稱第一次時(shí)可判斷次品在哪個(gè)位置,稱第二次時(shí)可判斷哪個(gè)是次品。
方法②:把4個(gè)球分成3份,表示為4(1,1,2)。(如圖1)
引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn),把4個(gè)球分成2份或3份的不同稱法中,最少稱2次可以確保找到次品。需要考慮最不利情況,次品可能在球較多的1份中。
三、探究分3份的原理
1.在8個(gè)球中找出1個(gè)次品。
(1)小組合作探究:可以分成幾份,每份幾個(gè)?怎么稱?
(2)思考:至少稱幾次保證找到次品?
2.交流反饋,如表1。
引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn),分成3份是充分利用了天平的三個(gè)托盤,考慮最不利情況,次品可能在球較多的1份中。方法②無論次品出現(xiàn)在哪個(gè)位置,因?yàn)槊總€(gè)位置的球數(shù)很接近且較少,可以確保用較少的次數(shù)找出次品。
3.小結(jié)。
從以上操作過程得到:(1)將球分成3份,不管每份幾個(gè),稱1次就可以判斷次品在哪個(gè)位置;(2)考慮最不利情況,次品可能在球較多的1份中;(3)同樣分成3份,每份的數(shù)量差不多時(shí),稱的次數(shù)較少。
[作者單位:湖北黃石市新港(物流)園區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)] H