人教版编号49122组合三
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人教A版(2019)高中数学选择性必修第三册《单元教学--组合数》一等奖创新教学设计《组合数》教学设计一、单元内容及其解析1.内容本单元包括排列与组合,其中排列和排列数公式、组合和组合数公式是本单元的核心内容.本单元的知识结构如下:本单元教学约需4课时,第1课时的主要内容是排列的概念,第2课时的主要内容是排列数和排列数公式,第3课时的主要内容是组合的概念,第4课时的主要内容是组合数和组合数公式,其中第1课时和第3课时属于概念课,第2课时和第4课时则是原理与规则课.2.内容解析排列与组合是组合学最基本的概念,其核心问题是研究给定要求的排列和组合可能出现的情况总数.排列的本质就是从给定个数的元素中取出指定个数的元素排成一列,需要将它们排序;组合的本质则是从给定个数的元素中取出指定个数的元素作为一组,而不考虑将它们排序.本单元是在计数原理的基础上,将实际问题中抽取的对象抽象为元素,引入排列与组合的概念,然后用字母表示排列数和组合数,并给出计算排列数和组合数的公式.在此过程中,体现将实际问题转化为排列与组合问题的数学抽象,将分类、分步的计数表示为排列数和组合数的数学模型,以及通过排列数与组合数公式便捷求出计数结果的数学运算.排列与组合是两类特殊的计数问题,是两个计数原理的典型应用.排列组合与前后知识有着紧密的联系.排列组合可用于解决古典概型问题;在下一节中,二项式系数就是组合数;在后续学习中还可看到它们与概率论密不可分.根据上述分析,可以确定本单元的教学重点:排列和排列数公式,组合和组合数公式.二、单元目标及其解析1.目标(1)理解排列、组合的概念.(2)能利用计数原理推导排列数公式、组合数公式.2.目标解析达成上述目标的标志是:(1)通过解决实际的计数问题,能将问题中抽取的具体对象抽象为元素,从而将具体问题归纳为一般问题,得到排列的定义,并能利用定义判断排列问题,发展数学抽象的素养.(2)能在排列基础上给出排列数的定义和表示,并能区别排列与排列数.通过利用计数原理分析和解决具体的排列问题,将所求排列数的结果归纳为一般形式,从而得出排列数公式,并能利用公式求具体问题的排列数,提高分析和解决问题的能力,发展逻辑推理、数学运算和数学建模等素养.(3)通过解决实际的计数问题,能将问题中抽取的具体对象抽象为元素,从而将具体问题归纳为一般问题,得到组合的定义,并能利用定义判断组合问题,知道组合问题与排列问题的区别与联系,发展数学抽象的素养.(4)能在组合基础上给出组合数的定义和表示,并能区别组合与组合数,通过利用计数原理分析和解决具体的组合问题,由组合数与排列数的关系得到所求组合数,再将具体结果归纳为一般形式,从而得组合数公式,并能利用公式求具体问题的组合数,提高分析和解决问题的能力,发展逻辑推理、数学运算和数学建模等素养.三、单元教学问题诊断分析本单元教学中,与推导排列数公式不同,推导组合数公式不仅需要将具体情况归纳为一般情况,还要研究组合与排列的关系,通过建立有关排列数与组合数的等量关系式得到组合数公式,学生对此的理解会有一定的困难.教学中应该紧扣实例,引导学生利用分步乘法计数原理分析具体问题,发现排列可以分为“先取元素分组,再对组中元素作全排列”两个步骤,从而得到“从个元素中取出个元素的排列数”等于“从个元素中取出个元素的取法数”与“将取出的个元素作全排列的排法数”的乘积,并认识到所得等式的两边是对同一个问题作出的两个等价解释.在本单元,排列与组合的应用主要是综合运用计数原理、排列与组合的有关概念、公式解决问题.在解决问题中需要正确选择计数原理,辨别排列问题和组合问题,正确运用排列数公式或组合数公式,这些对学生来说具有一定的困难.教学中要结合具体实例,强调围绕“所选元素是否与顺序有关”这一关键辨别是排列问题还是组合问题.另外,还要引导学生从不同途径考虑应用问题,让学生经历将实际问题抽象为排列问题或组合问题,并正确运用排列数或组合数公式求出结果的过程,获得一些解题经验,学会分析排列问题和组合问题的不同方法,并提高解决应用题的能力.本单元的教学难点是推导组合数公式,以及排列与组合的应用.四、课时教学设计第4课时(6.2.4组合数)(一)教学内容组合数的定义和表示,组合数公式.(二)教学目标1.能在组合基础上给出组合数的定义和表示,并能区别组合与组合数.2.通过利用计数原理分析和解决具体的组合问题,利用组合数与排列数的关系,得到组合数公式,并能利用公式求具体问题的组合数.(三)教学重点与难点重点:组合数公式.难点:推导和应用组合数公式.(四)教学过程设计1.公式的引入问题1:在6.2.3节中,我们通过列举数数的方式得到各问题的组合个数,但随着元素个数的增加,这样的方法就越来越烦琐了,是否能像排列一样,也能找到计算组合个数的公式,从而能便捷地求出组合个数?师生活动:(1)为了便于表达和计算组合个数,类比排列数,教师同样可以先引入组合数的定义和表示:把从个不同元素中取出()个元素的所有不同组合的个数,叫做从个不同元素中取出个元素的组合数,并用符号表示.(2)用组合数符号表示6.2.3节问题1的组合数,并说明组合数与组合有何区别.设计意图:结合已解决的具体问题,类比排列数给出组合数的定义和表示,并与相似的组合概念作对比,引入组合数公式.2.公式的推导问题2:前面已经提到,组合与排列有关系,我们能否利用这种关系,由排列数来求组合数呢?追问(1):(1)我们知道,可以利用排列数公式求出6.2.1节问题1的排列数,那么能否在此基础上求出与之有关的6.2.3节问题1的组合数呢?(2)能否用与(1)同样的方法,求从4个不同元素中取出3个元素的组合数?师生活动:我们已经知道,6.2.1节问题1中相同元素的排列有3组,每组的排列数是2,即排列数;而6.2.3节问题1中的每一组都对应着6.2.1节问题1中相同元素的一组排列,且组合数.这样,我们利用“元素相同、顺序不同的两个组合相同”“元素相同、顺序不同的两个排列不同”,以“元素相同”为标准,建立了排列和组合之间的对应关系,并求得了从3个不同元素中取出2个元素的组合数,并且.追问(2):依据求组合数和的方法,如何求组合数?师生活动:求“从个不同元素中取出个元素的排列数,可以看作由以下两个步骤得到:第1步,从个不同元素中取出个元素,共有种不同的取法.第2步,将取出的个元素作全排列,共有种不同的排法.根据分步乘法计数原理,有.因此,.这里,并且.这个公式叫做组合数公式.追问(3):由还可以得到组合数公式的什么形式?师生活动:因为排列数公式有两种形式,由可以得到组合数公式的另一种形式.设计意图:通过利用排列数求出具体问题的组合数,由具体到一般,用同样的方法得组合数公式.3.公式的辨析问题3:上述组合数公式有什么特点?使用公式需要注意什么?师生活动:在解决问题3的过程中,教师可向学生提出以下问题:(1)与排列数公式比较,二者有什么相似和不同?(2)在求组合数时,应该如何选择两个公式?设计意图:通过辨析公式,把握公式的特点,以便更好地记忆公式,加深对公式的理解,并规定.4.公式的应用例1 计算:(1);(2);(3);(4).师生活动:在完成例1的过程中,可以向学生提出下列问题:(1)比较用不同形式的组合数公式和结论求上述各题,你对公式和结论的选择有什么想法?(2)分别观察例中(1)与(2),(3)与(4)的结果,你有什么发现和猜想?设计意图:通过利用公式求组合数,以把握公式的结构,加深对公式的理解.课堂练习1 先计算,然后用计算工具检验:(1);(2);(3);(4).课堂练习2 求证:.设计意图:选择合适的组合数公式进行运算和证明,促进学生记住公式,并掌握公式的使用条件.例2 在100件产品中,有98件合格品,2件次品.从这100件产品中任意抽出3件.(1)有多少种不同的抽法?(2)抽出的3件中恰好有1件是次品的抽法有多少种?(3)抽出的3件中至少有1件是次品的抽法有多少种?师生活动:在完成例2的过程中,可以向学生提出下列问题:(1)这是一个排列问题还是组合问题?(2)应该根据什么计数原理解决问题?(3)能否对同一问题给出不同的方法?(4)能否归纳求组合问题的一般方法?设计意图:通过应用公式解决问题,及时巩固组合数公式,形成解决组合问题的一般方法.课堂练习3 有政治、历史、地理、物理、化学、生物这6门学科的学业水平考试成绩,现要从中选3门成绩.(1)共有多少种不同的选法?(2)如果物理和化学恰有1门被选,那么共有多少种不同的选法?(3)如果物理和化学至少有1门被选,那么共有多少种不同的选法?设计意图:通过应用,进一步巩固公式,熟悉解决组合问题的一般方法,提高分析和解决问题的能力,发展数学运算和数学建模的素养.5.课堂小结教师引导学生回顾本节课学习的主要内容,并让学生回答下列问题:(1)提出一个组合问题,并结合问题说明组合与组合数的区别.(2)组合数公式是如何推导的?(3)如何解决组合问题?应用组合数公式时需要注意什么?设计意图:通过问题形式,明确组合数的概念,回顾组合数公式的推导,总结解决组合问题的一般方法.6.布置作业根据课堂教学情况,从教科书习题6.2的第2,6,10,12,13,15,16题中选择合适的题目.(五)目标检测设计填空:现要将10名队员分为甲、乙两支各5名的队伍,然后安排去参加3场比赛.如果每场比赛只需安排一支队伍参加,那么所有可能参赛的情况种数为 .设计意图:考查学生对组合数概念的了解和组合数公式的应用.1 / 6。
人教B版选修2-3 组合〔第二课时〕一、【教学目标】1、知识与技能目标:〔1〕正确运用两个原来分析、解决一些简单组合问题。
〔2〕使学生理解组合的概念及组合数公式,了解排列与组合的区别,并能利用公式解决一些简单组合与排列的实际问题。
2、过程与方法目标:从实际生活出发,引导学生自主理解组合的概念、排列与组合的区别,提高学生的建模意识。
培养学生分析问题、解决问题的能力,特殊到一般的思维方法,渗透分类讨论思想,优化思维品质.3、情感与态度目标:通过经历生活中的实际激发学生的求知欲,鼓励学生积极参与、勇于探索,磨练思维品质,从中获得成功的体验。
引导学生养成自主学习的学习习惯。
二、【学情分析】1、学生具备了两个根本原理、排列的概念及解题方法方面的知识,组合有关概念、公式。
2、这个班级是营口市第二高级中学的理科普通班,学生根底知识掌握一般。
有学习积极性。
有参与意识。
三、【教学重点、难点】〔一〕教学重点1、利用组合知识解决应用问题。
2、区分“类〞与“步〞,判断排列与组合。
〔二〕教学难点1、本节的第一个教学难点为组合的应用题。
2、本节的第二个教学难点为排列与组合的区别,由于在解题过程中常常要用分类讨论思想,提高学生从特殊到一般的概括能力。
四、【教学方法】讲练结合【教学过程】组合〔第二课时〕教学活动一、引人新课【活动1】【导入】复习提问,引人新课教师提问学生答复1组合的概念、2组合数公式、3.组合数的性质、4排列与组合的区别、组合知识再现1组合的概念:一般地,从n个不同元素中,任意取出mm≤n个元素并成一组,叫做从n个不同元素中任取m个元素的一个组合.2组合数公式:C错误!=错误!=错误!=__错误!_____________.3.组合数的性质:1C错误!=___C错误!_________;2C错误!+C错误!=___C错误!_________.4排列与组合的区别:排列有顺序,组合没有顺序教师指出:我们这一节课继续研究组合。
6.2.4组合数教学设计-2023-2024学年高二下学期数学人教A版(2019)选择性必修第三册一、课程基本信息1.课程名称:组合数教学设计2.教学年级和班级:2023-2024学年高二下学期数学人教A版(2019)选择性必修第三册3.授课时间:第12周周二下午第3节4.教学时数:1课时(45分钟)二、教学目标1. 理解组合数的定义:通过具体的例子,让学生理解组合数的含义,如从5个不同的物品中选取3个,不考虑顺序,有多少种不同的选取方法。
2. 掌握组合数的计算公式:通过例题,让学生掌握组合数的计算公式,如C(n, k) = n! / [k! * (n-k)!],并能够运用该公式进行计算。
3. 能够解决实际问题:通过实际问题,让学生运用组合数的知识进行求解,如在体育比赛中,如何安排比赛场次,使得每个参赛队都有相同的比赛次数。
4. 培养学生的逻辑思维能力:通过组合数的计算和应用,培养学生分析问题和解决问题的逻辑思维能力,如通过组合数的计算,分析不同选取方法的可能性。
5. 提高学生的数学素养:通过组合数的学习,提高学生的数学素养,使学生能够更好地理解和运用数学知识,为后续的数学学习打下坚实的基础。
三、教学难点与重点1. 教学重点本节课的核心内容是组合数的计算和应用。
通过学习组合数的定义、计算公式和实际应用,使学生能够理解和运用组合数解决实际问题。
具体包括以下几个方面:(1)组合数的定义:通过具体的例子,让学生理解组合数的含义,如从5个不同的物品中选取3个,不考虑顺序,有多少种不同的选取方法。
(2)组合数的计算公式:通过例题,让学生掌握组合数的计算公式,如C(n, k) = n! / [k! * (n-k)!],并能够运用该公式进行计算。
(3)组合数的应用:通过实际问题,让学生运用组合数的知识进行求解,如在体育比赛中,如何安排比赛场次,使得每个参赛队都有相同的比赛次数。
2. 教学难点本节课的难点是理解和运用组合数的计算公式。