排列组合的一次教学尝试

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  排列组合是高中新课标的新增内容,虽然在初中时学生也接触过概率,但还没有用排列组合去研究概率。因为排列组合极具抽象性而成为教学难点。有相当一部分题目教师都很难用比较清晰简洁的语言讲给学生听,有的即使教师觉得讲清楚了,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”。
  之所以学生“怕”学排列组合(甚至教师也怕教),主要还是因为排列组合的抽象性,那么解决问题的关键就是将抽象问题具体化,我们不妨将原题进行一下转换,让学生走进题目当中,自己将题目进行等价转换,成为提出问题和解决问题的决策者。这样做不仅激发了学生的学习兴趣,活跃了课堂气氛,还充分发挥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。当然,在具体的教学过程中一定要注意题目转换的等价性,可操作性。
  例: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?
  (本题我是先让学生自己独立计算,有很多同学得出的结论是A35×A24)
  (1)仔细审题:先由学生审题,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,我让学生自己对题目进行等价转换,有一位同学甲将题目转换如下:
  从班里的第一组(12人)和第二组(10人)中分别选3位和2位同学分别去参加学校举办的语文、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:接着我就让同学甲来提出选人的方案
  同学甲说:先从第一组的12个人中选出3人参加其中的3科竞赛,有A312×A35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A210×A25种选法;最后由乘法原理得出结论为(A312×A35)×(A210×A25)(种)。
  (这时同学乙表示反对)
  同学乙说: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A210×A22(种)。
  (同学们都表示同意,但是同学丙说太复杂啦。)
  同学丙说:可以先分別从两组中把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C312×C210×A55(种)。
  (再次通过互相讨论,都表示赞同)
  这样原题的解答结果就“浮现”出来C312×C210×A55(种)。
  (4)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。
  以上是我一节课中对排列组合问题学习的分析过程,旨在通过这种方法的尝试(教学效果比较明显),进一步活跃课堂气氛,更全面地调动学生的学习积极性,发挥教师的主导作用和学生的主体作用,让学生在互相讨论的过程中学会自己分析转换问题,解决问题。
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