15 打电话和找次品

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15 图示法、列表法解决问题
学习目标:
1.学习“打电话”“找次品”这类问题的基本解决手段和方法;
2.通过观察、猜测、实验、推理等活动,体会解决问题策略的多样性及运用优
化的方法解决问题的有效性;
3.通过解决实际问题提高学生分析问题和解决问题的能力。

教学重点:
1.掌握“打电话”“找次品”这类问题的解决方法;
2.体会解决问题策略的多样性及运用优化的方法解决问题的有效性。

教学难点:
用数学模型解决实际问题。

教学过程:
一、情景体验
师:(展示图片)在球类运动中,同学们都喜欢玩什么球呀?
生:篮球、足球、乒乓球……
师:这个周末,小奥和同学们一起进行了一次乒乓球比赛。

金博士告诉我们,每两人之间都要赛一场。

结果朋朋胜了小奥,并且朋朋、程程和优优胜的场数相同,你们知道小奥胜了多少场吗?
师:解决这个问题有不同的策略,最好的策略就是画图分析,我们一起来做做吧。

师板书讲解:
图中4人每两人之间都要赛一场,也就是每人赛3场。

而“朋朋胜了小奥,并且朋朋、程程和优优胜的场数相同”,说明他们三人都是胜2场,画图分析如
下:
由此可知小奥胜0场。

朋朋
小奥程程
优优
同学们,你们学会了吗?这就是今天我们要学习的内容(板书课题:打电话和找次品)
(一)打电话
二、思维探索(建立知识模型)
展示例1
例1:一个合唱团共有31人,暑假期间有一个紧急演出,老师需要尽快通知到每位队员。

如果用打电话的方式,每分钟通知1人,请帮老师设计一个打电话方案。

师:同学们动脑筋想一想,打电话通知有几种方法呢?
生1:老师一个一个地打电话通知。

生2:老师将队员分组通知。

师:大家说的都非常好!本题需要老师尽快通知到每位队员,也就是要求时间最短。

举个例子,老师第1分钟打电话通知到A,那么第2分钟老师是不是可以和A两个人打电话通知到B和C呢?第3分钟老师、A、B、C四个人是不是可以通知到D、E、F、G四个人呢?
生:对的。

(让每个接到通知的队员立即通知后面的队员,可以保证用时最短)。

师:我们用图表来表示刚才通知的过程。

(师分析讲解图表)
师小结:
1.打电话问题,常常用图示法来帮助解决。

2.每增加一分钟,新接到通知的队员正好是前面所有接到通知队员和老师的总和。

也就是第n分钟新接到通知的队员数等于前(n-1)分钟内接到通知的队员和老师的总数。

因而到第n分钟所有接到通知的队员和老师的总数就是一个等比数列,通项公式为a
=2n,到第n分钟所有接到通知的队员总数就是(2n-
n
1)人。

三、思维拓展(知识模型的运用)
展示例2
例2:小鸭子想开一个游泳会,如果通知一只鸭子要3分钟,你能帮它想一
想,有什么办法在最短的时间内通知到60只鸭子来参加游泳会吗?需要多少分钟?
师:根据例1的结论,本题的最佳办法是什么呢?
生:让每只接到通知的鸭子立即通知后面的鸭子,可保证用时最短。

师:怎么求最短时间呢?动手画图表试试吧。

(学生动手尝试)
师追问:本题通知一只鸭子要3分钟,不是例1的1分钟,我们在计算第一个3分钟接到通知的鸭子数时,是不是要写成23-1呢?
生:不行。

师强调:要注意,例1里n是表示的第n个1分钟,本题中通知一只鸭子要3分钟,是第1个3分钟,到6分钟也就是第2个3分钟,可以通知到22-1=3只鸭子。

后面以此类推。

师:除了画图表的方法,还有没有其他方法呢?
生:到第n个3分钟所有接到通知的鸭子总数是2n-1,本题鸭子总数是60只,只需要求出满足2n-1>60的最小n值。

经计算可得n=6,所以最短时间是3×6=18(分钟)。

(二)找次品
思维探索(建立知识模型)
展示例3
例3:有8枚外表相同的一元硬币,其中一枚是假的,且略轻。

现用天平进行称量,你能想出一种方案来尽快找出这枚假币吗?
师:题目有8枚硬币比较多,我们不妨先来看看3枚硬币的情况。

师:有3枚外表相同的一元硬币,其中1个是假的(轻一些)。

你能设法把它找出来吗?
生:将其中两个放在天平两边称一次,如果一样重,则剩余的那一枚是假币;如果不一样重,则较轻的一枚是假币。

师画图讲解:将3枚硬币,分别记为①、②、③。

将①号和②号硬币分别放在天平的两边称量。




如果①、②号一样重,那么剩下的③号就是假币;
如果①、②号不一样重,那么轻的那个就是假币。

(学生整理思路)
师总结:
1、解决找次品这类问题,我们常常用画图或列表方法来解答;
2、解决策略:一是把待测物品分成3份;二是要分的尽量平均,能够均分的就平均分成3份,不能均分的,也应该使多的一份与少的一份只相差1。

师:现在你们能按照这种办法解决例题吗?动手试试看。

(学生动笔做题)
师:做完了的请举手(老师下去检查)
师:接下来有请一位同学帮我们解答。

学生:8÷3=2(组)…2(枚)。

将硬币分成三份,第一份:3枚;第二份:3枚;第三份2枚。

先将第一份和第二份分别放在天平的两边:
如果两份一样重,则假币在第三份中。

再将第三份的2枚硬币分别放在天平两端,较轻的即为假币。

如果两份不一样重,则假币在较轻的一份中。

再将较轻的一份硬币分成三小份。

然后将其中2枚分别放在天平两边。

如果一样重,则剩下的1枚就是假币;
如果不一样重,则较轻的1枚为假币。

(学生如果说的不清楚,待学生说完后,老师再帮其梳理一遍)
思维拓展(知识模型的运用)
展示例4
例4:有1箱糖果总共10袋,其中9袋质量相同,另有1袋质量不足,轻一些。

至少称几次能保证找出这袋糖果来?
师:读完题后,你能从题目中获得哪些信息?
师:根据题意,你能先正确的分成3份,然后再解答吗?动笔试试看。

学生思考
师追问:这一题如何分成3份?
生:10÷3=3(袋)…1(袋)。

第一份:3袋;第二份:3袋;第三份:4袋。

师追问:如果较轻的一袋在第三份中,又该如何?
生1:将4袋平均分成2份,需要称2次找出较轻的1袋。

生2:将4袋分成3份,分别为1、1、2。

需要称2次找出较轻的1袋。

师:很好,都算正确。

但是要记住,我们要尽量平均分成3份,如果不能,再使每份最多相差1。

师:所以这一题至少称3次,才能确保找出较轻的1袋。

接下来请大家写好步骤。

四、融会贯通(知识模型的拓展)
展示例5
例5:有一批零件,其中有一个是次品零件(重量略轻一些),现用天平进行称量,至少称几次就一定能找出这个次品零件来?
(1)3个零件中找一个次品,至少称( )次一定能找到这个次品零件。

(2)4个零件中找一个次品,至少称( )次一定能找到这个次品零件。

(3)9个零件中找一个次品,至少称( )次一定能找到这个次品零件。

(4)10个零件中找一个次品,至少称( )次一定能找到这个次品零件。

(5)27个零件中找一个次品,至少称( )次一定能找到这个次品零件。

(6)28个零件中找一个次品,至少称( )次一定能找到这个次品零件。

(7)81个零件中找一个次品,至少称( )次一定能找到这个次品零件。

师:相信大家基本上都会了,先动笔尝试,一会请人回答。

生1:3÷3=1(个),平均分成3份,至少称1次。

生2:4÷3=1(个)…1(个),分成3份:1、1、2,至少称2次。

生3:9÷3=3(个),平均分成3份,每份3个。

再将较轻的一份中的3个零件再平均分成3份,每份1个。

至少称2次。

生4:10÷3=3(个)…1(个),分成3份,分别3、3、4个。

再将较轻的一份中的3个(或4个)零件再尽量平均分成3份。

至少称3次。

生5:27÷3=9(个),平均分成3份,每份9个;再将较轻的一份中的9个零件再平均分成3份,每份3个;再将较轻的一份中的3个零件再平均分成3份,每份1个。

至少称3次。

生6:28÷3=9(个)…1(个),分成3份,分别9、9、10个。

再将较轻的一份中的9个(或10个)零件再分成3份。

至少称4次。

生7:81÷3=27(个),平均分成3份,每份27个;再将较轻的一份中的27个零件再平均分成3份,每份9个;……。

至少称4次。

师总结:用天平在一些物品中找出一个略轻或略重的物体,称的最少次数与物体的个数中所含的因数3有关,具体规律如下:
要辨别的物品数目3的个数保证能找出次品需要称的最少次

3个及3个以内 3 1次4~9个3×3 2次10~27个3×3×3 3次28~81个3×3×3×3 4次82~243个3×3×3×3×3 5次………………
只要待测物品的数量介于
1
31~3
n n
-+
之间,则最多只需要测
n
次就保证能找
出次品。

五、小结
通过这节课学习,你有哪些收获?。