☉江蘇省清江中學 崔緒春
在“第13屆江蘇省高中數(shù)學高級論壇”上,筆者上了一節(jié)觀摩課《兩個基本計數(shù)原理》,得到了參會老師的好評,筆者結合專家(江蘇省教研室李善良老師,江蘇省連云港市教研室特級教師王弟成等老師)點評,進行了深入思考與研究,下面談談對這節(jié)課的教學反思與感悟.
問題情境:同學們好,近期老師瀏覽了有關宿遷的網(wǎng)頁,發(fā)現(xiàn)宿遷市有兩大喜事,一是宿遷市創(chuàng)全國文明城市,成績優(yōu)秀,同學們也一定付出了很多努力,值得祝賀與表揚!另外是宿遷市民在市委、市政府的正確領導下,努力實現(xiàn)偉大的中國夢,市民收入增加,突出變化是家用轎車數(shù)量大增,所以宿遷市車管所提出新的車牌號方案,用PPT投影出:假如宿遷市家用轎車號牌構成方案如下:
(1)共7位,第一位“蘇”,第二位“N”;
(2)在第三位到第七位中,有一位是從26個英語字母中選出;
(3)剩下的4個位置是從0~9這些數(shù)字中各選1個(可重復選).
如果宿遷市家用轎車增至50萬輛,請問這個方案,能否保證每輛轎車都有號牌?
教學感悟:數(shù)學與生活緊密聯(lián)系,生活中處處有數(shù)學,從數(shù)學在實際生活中的應用來創(chuàng)設情景,既可以讓學生體會到數(shù)學的重要性,又利于學生用所學的數(shù)學知識來解決問題.
師:同學們,這個問題有點難,我們研究問題,通常是先研究特殊的、簡單的,然后再研究一般的,那么請問如何將此問題特殊化?
教學感悟:過渡性語言好!自然地把問題拋出來,不僅使學生有了明確的研究方向,還概括了研究思路,巧妙地讓學生學會思考,學會模仿與類比,學會學習.
生1:老師,我覺得應先研究一位號牌,一類是從26個字母中選一個字母,另一類是從0~9中選一個數(shù)字.這樣簡單,共有36種號牌.
師:好!36種號牌怎么來的?
生1:將這兩種情況加起來的,即26+10=36.
師:大家有要補充的嗎?(稍停),這位同學回答的很好!很會把問題特殊化!
問題1:乘汽車從淮安到宿遷,假設汽車北站直達宿遷有4個班次,汽車總站直達宿遷有3個班次,那么從淮安直達宿遷共有多少種不同的方法?
生2:從淮安直達宿遷可分兩類方法完成任務,第一類是從淮安汽車北站選車,有直達宿遷的4個班次,第二類是從淮安汽車總站選車,有直達宿遷的3個班次,共有4+3=7(種)選法.
師:請同學們討論一下,這兩類問題計數(shù)的一般方法.(學生是圍坐在正六邊形桌子周圍,正好自然組成討論小組,學生討論時,教師進行巡視,并適時點撥,強調(diào)每組要有代表發(fā)言)
生3:完成一件事有兩類不同的方式,在第一類方式中有m1種不同的方法,在第二類方式中有m2種不同的方法,那么完成這件事共有N=m1+m2種不同的方法.
師:回答的很好,我們成功得到了分為兩類問題的一般性計數(shù)方法,若是兩類以上呢?怎么辦?大家思考一下,能否自己舉一個例子?
生4:我的想法就是在問題1上進行改動,再增加:汽車南站直達宿遷有1個班次,那么從淮安直達宿遷共有多少種不同的方法?
師:你真棒!就地取材啊,大家鼓掌?。ㄍ瑢W們鼓掌),還有誰再舉個例子?
生5:從1、2、3班選1名學生參加比賽,第一類,從1班選1人,有m1種方法,第二類,從2班選1人,有m2種方法,第三類,從3班選1人,有m3種方法,則從三個班選1人共有N=m1+m2+m3種不同的方法.
師:你這個例子好,直接成功地得到了分為三類問題的一般性計數(shù)方法,下面大家討論一下,能否得到分為n類問題的一般性計數(shù)方法?
教學感悟:(1)將兩類計數(shù)問題的完成方式擴充到三類計數(shù)問題的完成方式,并引導學生歸納總結出完成一件事有n類方式的一般性規(guī)律,從而得到分類計數(shù)原理.這時已經(jīng)水到渠成.
筆者選了幾個小組的代表進行發(fā)言,并不斷完善,追問另一組是否有意見……最后形成了生6的結論.
生6:如果完成一件事,有n類方式,在第1類方式中有m1種不同的方法,在第2類方式中有m2種不同的方法,……,在第n類方式中有mn種不同的方法,那么完成這件事共有N=m1+m2+…+mn種不同的方法.
師:總結得很好,這個一般性計數(shù)方法有什么特點?
生7:完成一件事的計數(shù)問題,要先分類,再研究每一類有多少種不同的方法,最后把所有不同的方法相加,就得到總的方法數(shù)了.
師:宿中學生真聰明!我們把這個計數(shù)規(guī)律叫做分類計數(shù)原理.
(教師板書)分類計數(shù)原理.(略)
師:同學們,我們把問題1再變成這樣:乘汽車從淮安到宿遷,若先從淮安乘車到洋河辦事,一天后再從洋河乘車到達宿遷,假設從淮安直達洋河的汽車有4個班次,從洋河直達宿遷的汽車有3個班次,那么從淮安經(jīng)洋河到宿遷共有多少種不同的方法?
師:你能根據(jù)分類計數(shù)原理,類比概括出這個問題的計數(shù)方法嗎?
教學感悟:在學生學會研究分類計數(shù)原理的基礎上,即從分類加法過渡到分步乘法,通過類比分類計數(shù)原理,讓學生歸納出分為2步的分步計數(shù)原理,則是十分容易的事情.
生8:完成這件事,可分為4類方法.
第一類:A1班次:第一步先確定乘A1班次到洋河,第二步再確定到宿遷的班次B1,B2,B3,共3種方法完成任務;
第二類:A2班次:第一步先確定乘A2班次到洋河,第二步再確定到宿遷的班次B1,B2,B3,共3種方法完成任務;
……
按照題意,按A1,A2,A3,A4進行分類:如此類推,所以共有3+3+3+3=4×3=12(種)不同的完成方式.
師:其他同學有補充的嗎?(稍頓)這位同學分析、解決的非常好.
師:同學們,誰能把分為2步的計數(shù)問題一般化.
生9:完成這件事要分為2步,在第1步的方法中有m1種不同的方法,在第2步的方法中有m2種不同的方法,那么完成這件事共有N=m1×m2種不同的方法.
師:同學們,誰能根據(jù)分類計數(shù)原理類比出分為n步的計數(shù)問題的一般性結論?
生10.一般地,如果完成一件事要分為n個步驟,做第1步有m1種不同的方法,做第2步有m2種不同的方法,……,做第n步有mn種不同的方法,那么完成這件事共有N=m1×m2×…×mn(種)不同的方法.
師:大家總結得很好,我們把這種方法叫做分步計數(shù)原理.
(教師板書)分步計數(shù)原理.(略)
師:同學們,你能說出分類計數(shù)原理與分步計數(shù)原理的異同點嗎?可以討論,然后老師找小組代表進行發(fā)言.注意討論的步驟,首先每個人說出自己的觀點,然后研究并形成共識.(教師巡視全場,并作分組指導)
生11:分類計數(shù)原理中每一類的每一種方法都能完成任務,而且類類獨立,不重不漏;而分步計數(shù)原理每一步不能完成任務,只有所有步驟都完成才能完成任務,必須步步相依,缺一不可.
教學感悟:
(1)學生能思考的事讓學生思考,學生能表達的內(nèi)容盡量讓學生表達,只有這樣才能更好地鍛練學生用數(shù)學眼光去看待問題,用數(shù)學思維去思考問題,用數(shù)學語言去表達問題.
(2)課堂討論應做到以下兩點要求:①在獨立思考的基礎上,學生應積極參與對數(shù)學問題的討論,敢于發(fā)表自己的觀點,并在交流中獲益.②對不懂的地方或不同的觀點有提出置疑的意識,并愿意對數(shù)學問題進行討論,發(fā)現(xiàn)錯誤并及時改正.
例1高二(1)班共有男生28名,女生20名,從該班選出學生代表參加校學代會.
(1)若學校分配給該班1名代表,有多少種不同的選法?
(2)若學校分配給該班2名代表,且男女生代表各1名,有多少種不同的選法?
解:略(學生解,然后學生投影,學生點評,教師旁聽).
例2書架上第一層放有4本不同的計算機書,第二層放有3本不同的文藝書,第三層放有2本不同的體育書.若從書架上任取1本書,有多少種不同的取法?
變式1:若從第一、二、三層中各取1本書,有多少種不同的取法?
變式2:若從書架上取2本不同類別的書,有多少種不同的取法?
解:略.
教學感悟:例題1,2及變式訓練由易到難,設問循序漸進,一要學生分清用分類計數(shù)原理還是用分步計數(shù)原理;二要突出強調(diào)在解題過程中,注意規(guī)范答題;三要總結出解答計數(shù)問題的一般思維過程.即:
第二步,運用原理解決問題.
第三步,作答.
當堂練習:
(1)為了確保騰訊QQ的安全,在注冊時通常要設置QQ密碼.假定設置的QQ密碼為6位,每位均為0到9這10個數(shù)字中的一個數(shù)字,這樣的密碼共有多少個?
(2)宿遷小轎車號牌答案:1300000個.
教學感悟:(1)設置QQ密碼,對學生感興趣的問題進行研究,容易激發(fā)學生的熱情,知道數(shù)學來源于生活,并能運用數(shù)學知識來解決實際問題;
(2)宿遷小轎車號牌答案的公布,照應了開頭,又滿足了學生的求知欲,使學生獲得成功感.
通過各種不同形式的自主學習、探究討論活動,讓學生體驗數(shù)學發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的歷程,以培養(yǎng)學生運用數(shù)學知識分析實際問題的能力和意識,體會從特殊到一般的數(shù)學思維方式.也讓學生體會到數(shù)學來源于生活,生活中處處有數(shù)學,使學生對兩個基本計數(shù)原理的學習產(chǎn)生認同感,有效地激發(fā)了學生的學習興趣和求知欲,讓學生自己動手、動腦,主動去探索、研究、“再創(chuàng)造”,而且學生在發(fā)現(xiàn)法教學環(huán)境下,其思想是開放的、靈活的,并且得到鍛煉的機會較多,能產(chǎn)生更多的“生成性的東西”,能體驗到更多的愉悅感和成功感.
在課堂教學中,教師提出的問題不僅要像一根鏈條,每個問題都是鏈條上的一環(huán),環(huán)環(huán)相扣,而且要由淺入深,層層推進,呈現(xiàn)梯度性.這樣容易打開學生的數(shù)學思路,容易撥動學生心靈的琴弦.
數(shù)學的課堂教學,不僅僅要傳授學生數(shù)學的基礎知識、基本技能、基本思想,更要訓練學生能清晰地表達思想方法,有條理地思考、解決問題,并能對所學內(nèi)容進行反思、總結及概括,從而全面提升學生的數(shù)學核心素養(yǎng).