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数学课堂重在学生的能力培养小议

2018-04-25杜小军

科学与技术 2018年13期
关键词:挡板个数小球

杜小军

高考是对学生能力的大检阅,也是对我们教学效果的检验。为了锻炼和提高学生能力,凸显我们教学成果,我们作教师的可没少出力,少操心,经常泡在题海里,聚精会神的捞好题,捡经验,琢磨技巧,总结规律,可谓煞费苦心。我私自认为如果将课本的例题和习题做以拓展和延伸,也能锻炼学生的思维能力和思考方式,提高分析问题和解决问题的能力。现将北师大版理科选修2-3,18页的一道例题的拓展和延伸和同仁们一起做个交流和探讨:

原题:(1)5个相同小球放入8个不同的盒子中,每个盒子至多放一个小球,共有多少种放法?

(2)5个不同小球放入8个不同盒子每个盒子至多放一个小球,共有多少种放法?

这个题是用来让学生认清楚什么情况下是组合,什么情况下是排列,题型很典型,很有代表性和具有模型性,也是产生其它题型的好模板。在教学中,我对这2个题型做了拓展和变形,课堂效果不错。课后我发现学生对这部分知识认识更深刻,知识掌握的也很牢靠,并能灵活运用这些知识解决类似问题。具体变式和拓展如下:

(1)题变式如下:

(变式1)8个相同小球放入5个不同的盒子中,每个盒子至少放一个小球,共有多少种放法?

(变式2)8个相同小球放入5个不同的盒子中,每个盒子放小球个数不限,共有多少种放法?

(变式3)8个相同小球放入编号1,2,3的3个盒子,每个盒子放入小球的个数不小于盒子的编号数,则有多少种放法?

(变式1)的解法是:由于小球相同,可以把8个相同小球依次排开,它们之间有7个空挡,用4个挡板放入7个空挡里,每个空挡只能放一个挡板,就可以分成5组,每组对应一个盒子,每种分发代表一种放法,故有 中方法。这个题目就变成了典型的“挡板法”的模型题。

(变式2)的解法:由于放球个数没有限制,问题似乎变得复杂了,但是由于还是相同小球,我们借助第一题的模型有“挡板法”就可以巧妙解答。現将每个盒子放入一个小球,加上题目中的8个小球共有13个小球,问题就可以变成13个相同小球放入5个不同盒子,每个盒子至少放入一个小球,有多少种放法?故有 中放法。

(变式3)的解法:继续延续变(1)的模型用“挡板法”,故先将2号盒子放入一个小球,3号盒子放入2个小球,则问题变成了,5个相同小球放入3个不同盒子,每个盒子至少放入一个小球,则有多少种放法?故有 种放法.

拓展训练(一):

1.满足x1+x2+x3+x4=10的正整数解有多少组?

2. 满足x1+x2+x3+x4=10的自然数解有多少组?

(2)题变式如下:

(变式1)8个不同小球放入5个不同盒子,每个盒子至少放入一个小球,则有多少种放法?

(变式2)8个不同小球放入5个不同盒子,每个盒子放入小球个数不限,则有多少种放法?

(变式1)的解法:这是典型的“先分组后排列”的综合题,它的分组方式有:I按4,1,1,1,1,分组有 种方法

II按3,2,1,1,1,分组则有 种方法

III按,2,2,2,1,1,分组则有 种方法

故总的放法有 + + 种。

(变式2)的解法:这是“住店法”的一个好模型题。不同小球就是不同客人,5个不同盒子就相当于5个旅店,问题就成了:8个客人 入住5个旅店,每个旅店入住客人人数不限,有多少种入住方法?故采用分步乘法计数原理,每个客人有5种选择方案,总的方法有58种。

拓展训练(二)

1.将5件不同礼品分给4个人,每个人至少一件,有多少种分法?

2.将5封不同信件投入4个信箱,投入每个信箱的信件数不限,则有多少种投递方式?

在排列组合这一章里,我认为,我们教学时不一定要找好多课本外的习题来让学生做题海训练,用以开拓思维,只要我们深挖教材,利用好书上的资源,给以拓展和延伸,把学生的思维引向更加广阔的空间,就可以学好学活这一章知识,达到事半功倍的效果。这也符合新课改的要求,既减轻了学生课业负担,又开拓了学生思维,提高了学生能力,我们也用好用活了教材。以上是我在课堂上利用和处理教材培养学生能力的一点粗浅认识,写出来愿与大家交流和探讨。

(作者单位:城固县第二中学)

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