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《计数问题》作为高中选修2-3课本中的独立一章,因其极具抽象性而成为“教”与“学”难点。有相当一部分题目教者很难用比较清晰简洁的语言讲给学生听,有的即使教者觉得讲清楚了,但是由于学生的认知水平,思维能力在一定程度上受到限制,还不太适应。从而导致学生对题目一知半解,甚至觉得“云里雾里”。但是自我校实行“自主课+展示课”之后,随着展示课上学生自己成了“演员”,让更多的同学参与演出,演给同学们和老师,就使得以往的这些认识逐渐发生了变化,按以往经验预设的一些障碍和难点学生自己就会解释的很清楚。
笔者认为学生们之所以“怕”学计数问题,主要是因为计数问题的抽象性,那么解决问题的关键就是将抽象问题具体化。学生们自己的做法就是将原题进行一下转化,让小组内的其他成员走进题目当中,成为“演员”,成为解决问题的决策者。
学生的这种方法,不仅激发了组内成员间的的学习兴趣,活跃了课堂气氛,还充分发挥了学生的主体意识和主观能动性,能让学生从具体问题的分析过程中得到启发,逐步适应排列组合题的解题规律,从而做到以不变应万变。下面笔者将就教学过程中的两个难点通过两个特例作进一步的说明:
1.占位子问题
例1 将编号为1、2、3、4、5的5个小球放进编号为1、2、3、4、5的5个盒子中,要求只有两个小球与其所在的盒子编号相同,问有多少种不同的方法?
(1)仔细审题:在“自主课”上转换题目之前先让学生仔细审题,从特殊字眼小球和盒子都已“编号”着手,清楚这是一个“排列问题”,然后对题目进行等价转换。
(2)转换题目:在审题的基础上,几个小组为迅速进入角色,将题目转换为:让学号为1、2、3、4、5的同学坐到编号为1、2、3、4、5的五张凳子上(已准备好放在讲台前),要求只有两个同学与其所坐的凳子编号相同,问有多少种不同的坐法?
(3)解决问题:展示课上,一个组在选出一名学生来安排其他5位同学坐位子,班上其他同学也都积极思考(充分发挥了学生的主体地位和主观能动性),努力地“出谋划策”,不到两分钟的时间,同学们有了统一的看法:先选定符合题目特殊条件“两个学生与其所坐的凳子编号相同”的两位同学,有C( )种方法,让他们坐到与自己编号相同的凳子上,然后剩下的三位同学不坐编号相同的凳子有2种排法,最后根据乘法原理得到结果为2×C( )=20(种)。这样原题也就得到了解决。而且每个小组的成员都对此题有了深刻的认识。
(1)学生小结:接着小组之间互相讨论,根据自己的分析方法对这一类问题提出一个好的解决方案。(课堂气氛又一次活跃起来)
(2)老师小结:对于这一类占位子问题,关键是抓住题目中的特殊条件,先从特殊对象或者特殊位置入手,再考虑一般对象,从而最终解决问题。
2、分组问题
例2 从1、3、5、7、9和2、4、6、8两组数中分别选出3个和2个数组成五位数,问这样的五位数有几个?
(1)仔细审题:先由学生自主课上仔细审题,明确组成五位数是一个排列问题,但是由于这五个数来自两个不同的组,因此是一个“分组排列问题”,然后对题目进行等价转换。
(2)转换题目:在学生充分审题后,学生自己对题目进行等价转换,有一组的同学将题目转换如下:
从班级的第一组(12人)和第二组(10人)中分别选3位和2位同学分别去参加我市举办的语文、数学、英语、物理、化学竞赛,问有多少种不同的选法?
(3)解决问题:接着笔者就让该组的同学来提出选人的方案。
同学A说:先从第一组的12个人中选出3人参加其中的3科竞赛,有P( )×P( )种选法;再从第二组的10人中选出2人参加其中2科竞赛有P( )×P( )种选法;最后由乘法原理得出结论为(P( )×P( ))×(P( )×P( ))(种)。(这时同学B表示反对)
同学B说:如果第一组的3个人先选了3门科目,那么第二组的2人就没有选择的余地。所以第二步应该是P( )×P( )。(同学们都表示同意,但是同学C说太繁)
同学C说:可以先分别从两组中把5个人选出来,然后将这5个人在5门学科中排列,他列出的计算式是C( )×C( )×P( )(种)。(再次通过互相讨论,都表示赞赏)这样原题的解答结果就“浮现”出来C( )×C( )×P( )(种)。
(3)老师总结:针对这样的“分组排列”题,我们多采用“先选后排”的方法:先将需要排列的对象选定,再对它们进行排列。
以上是笔者的学生在学习到这一部分时,笔者设计的两个问题,结合“自主课+展示课”,让学生在题目中成为了真正的演员,进一步活跃了课堂气氛,全面地调动了学生的学习积极性,发挥了教师的主导作用和学生的主体作用,让学生在自己成为演员的相互讨论和交流中学会自己分析问题、转换问题、解决问题。
(作者单位:山西省太原市尖草坪区第一中学030000)
笔者认为学生们之所以“怕”学计数问题,主要是因为计数问题的抽象性,那么解决问题的关键就是将抽象问题具体化。学生们自己的做法就是将原题进行一下转化,让小组内的其他成员走进题目当中,成为“演员”,成为解决问题的决策者。
学生的这种方法,不仅激发了组内成员间的的学习兴趣,活跃了课堂气氛,还充分发挥了学生的主体意识和主观能动性,能让学生从具体问题的分析过程中得到启发,逐步适应排列组合题的解题规律,从而做到以不变应万变。下面笔者将就教学过程中的两个难点通过两个特例作进一步的说明:
1.占位子问题
例1 将编号为1、2、3、4、5的5个小球放进编号为1、2、3、4、5的5个盒子中,要求只有两个小球与其所在的盒子编号相同,问有多少种不同的方法?
(1)仔细审题:在“自主课”上转换题目之前先让学生仔细审题,从特殊字眼小球和盒子都已“编号”着手,清楚这是一个“排列问题”,然后对题目进行等价转换。
(2)转换题目:在审题的基础上,几个小组为迅速进入角色,将题目转换为:让学号为1、2、3、4、5的同学坐到编号为1、2、3、4、5的五张凳子上(已准备好放在讲台前),要求只有两个同学与其所坐的凳子编号相同,问有多少种不同的坐法?
(3)解决问题:展示课上,一个组在选出一名学生来安排其他5位同学坐位子,班上其他同学也都积极思考(充分发挥了学生的主体地位和主观能动性),努力地“出谋划策”,不到两分钟的时间,同学们有了统一的看法:先选定符合题目特殊条件“两个学生与其所坐的凳子编号相同”的两位同学,有C( )种方法,让他们坐到与自己编号相同的凳子上,然后剩下的三位同学不坐编号相同的凳子有2种排法,最后根据乘法原理得到结果为2×C( )=20(种)。这样原题也就得到了解决。而且每个小组的成员都对此题有了深刻的认识。
(1)学生小结:接着小组之间互相讨论,根据自己的分析方法对这一类问题提出一个好的解决方案。(课堂气氛又一次活跃起来)
(2)老师小结:对于这一类占位子问题,关键是抓住题目中的特殊条件,先从特殊对象或者特殊位置入手,再考虑一般对象,从而最终解决问题。
2、分组问题
例2 从1、3、5、7、9和2、4、6、8两组数中分别选出3个和2个数组成五位数,问这样的五位数有几个?
(1)仔细审题:先由学生自主课上仔细审题,明确组成五位数是一个排列问题,但是由于这五个数来自两个不同的组,因此是一个“分组排列问题”,然后对题目进行等价转换。
(2)转换题目:在学生充分审题后,学生自己对题目进行等价转换,有一组的同学将题目转换如下:
从班级的第一组(12人)和第二组(10人)中分别选3位和2位同学分别去参加我市举办的语文、数学、英语、物理、化学竞赛,问有多少种不同的选法?
(3)解决问题:接着笔者就让该组的同学来提出选人的方案。
同学A说:先从第一组的12个人中选出3人参加其中的3科竞赛,有P( )×P( )种选法;再从第二组的10人中选出2人参加其中2科竞赛有P( )×P( )种选法;最后由乘法原理得出结论为(P( )×P( ))×(P( )×P( ))(种)。(这时同学B表示反对)
同学B说:如果第一组的3个人先选了3门科目,那么第二组的2人就没有选择的余地。所以第二步应该是P( )×P( )。(同学们都表示同意,但是同学C说太繁)
同学C说:可以先分别从两组中把5个人选出来,然后将这5个人在5门学科中排列,他列出的计算式是C( )×C( )×P( )(种)。(再次通过互相讨论,都表示赞赏)这样原题的解答结果就“浮现”出来C( )×C( )×P( )(种)。
(3)老师总结:针对这样的“分组排列”题,我们多采用“先选后排”的方法:先将需要排列的对象选定,再对它们进行排列。
以上是笔者的学生在学习到这一部分时,笔者设计的两个问题,结合“自主课+展示课”,让学生在题目中成为了真正的演员,进一步活跃了课堂气氛,全面地调动了学生的学习积极性,发挥了教师的主导作用和学生的主体作用,让学生在自己成为演员的相互讨论和交流中学会自己分析问题、转换问题、解决问题。
(作者单位:山西省太原市尖草坪区第一中学030000)