1、2.还要掌握研究的思路。首先,从最简单的3个开始,不妨多做几种,4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个的都要试试看。然后,再研究稍复杂的十几个,最后再选出几个较大数量的进行研究。3.注意研究的方法。我们要认真观察,大胆猜测、小心实验、严密推理、勤于归纳。通过这些方法进行有效研究,特别要注意要有科学的记录习惯。刚复习了找次品的方法,这不,主人公莉莉和芳芳遇到了这样一个问题:提出问题:莉莉和芳芳正在研究找次品的数学问题。这里有27个看似一模一样的乒乓球,但有一个是次品。如何用称重的方法快速找出这个次品呢?她们决定对这个问题进行研究,首先从最简单的情况开始。为了解决这个问题,我们从最简单的情况分
2、析。(引出例1) 二、踏上征程(一)踏上征程例1例1:3个外观一样的乒乓球,其中一个是次品,质量偏轻,用天平至少称几次,才能确保找出次品?(1)学生小组讨论要用最少的次数,而且还要保证一定能称出来,同学们有什么好的办法吗?(2)汇报交流用列举的方法来解决这个问题,可以分类考虑:天平的一边只放一个;引导学生用画图的方法,枚举出所有可能,画出称重过程,做好记录。解析:情况一:将小球分成A、B、C(1,1,1)三份, 把A、B两份放在天平两端平衡, 次品:C飞过来情况二:把A、B两份放在天平两端A高B低,A飞过来答案:答:至少要称1次。下一页4个呢?方法一:动画用称称出找4个中一个次品的过程。称第一
3、次:分成A、B、C(2,2,0)三份,把A、B放到天平两边称1次,假如A高B低,那么次品在A组中;称第二次:把A组2个球分成(1,1,0),放在天平左右两边,左边翘起来,说明左边的小球是次品。出示动画的同时对应出示表格给出分的方法。方法二:4个小球分为A、B、C(1,1,2) 三组。第一种情况:称一次:把A、B两组各一个小球分别放在天平左右两边,结果A高B低,说明A组中的小球是次品。第二种情况:把A、B两组各一个小球分别放在天平左右两边,结果平衡,说明A、B组小球合格,次品在C组中;称第二次:把C组2个小球分成(1,1,0)放在天平的左右两边称重,左低右高,说明右边的那个小球是次品。至少要称2
4、次。(2)学生做好后,集体核对,教师请学生讲解填表思路。(3)教师总结想一想,3个球时,我们把球分成了3份(1、1、1);4个球时我们也分成了3份(2、2、0)或(1、1、2)。都是分成了几份?如果是5个应该怎么分?教师引导学生思考,并适时进入例2。(二)踏上征程例2例2:假如这批乒乓球有5个、6个、7个、8个、9个,请你用莉莉和芳芳的方法进行研究并记录研究的过程。(1)学生小组讨论(先讨论5个、6个的情况)(2)大家做的怎么样?谁给大家讲一讲。教师引导学生思考,给出答案。5个:动画将小球分成A、B、C(2,2,1)三份 称一次:A、B平衡,说明C是次品;情况2:首先出现天平,先把A、B两份放
5、到天平两端,A低B高,说明次品肯定在B里面继续称B(1,1,0),左低右高,说明右边的小球是次品。6个:将小球分成A、B、C(2、2、2)三份先把A、B两份放到天平两端,A、B同样高,说明次品肯定在C里面,把C分成(1,1,0)放在天平左右两边,就可以找出次品。先把A、B两份放到天平两端,B高A低,说明次品肯定在B里面;把B分成(1,1,0)放在天平左右两边,就可以找出次品。(3)教师指导学生独立完成独立思考7、8、9个球的情况(4)汇报交流7个:将小球分成A、B、C(3,2,2)三份,B、C两份个数相同的分别放在天平两端,称1次。不平衡,假如B高C低,那么次品是B份2个球中的其中一个,2个球
6、中找出较轻的次品只需要再称一次,所以一共要称2次;平衡。那么次品是A份3个球中的其中一个,3个球中找出较轻的次品只需要再称一次,所以一共要称2次。8个:将小球分成A、B、C(3,3,2)三份,AB两份个数相同的分别放在天平两端称1次,不平衡,假如A高B低,那么次品是A份3个球中的其中一个,3个球中找出较轻的次品只需要再称一次,所以一共要称2次;那么次品是C份2个球中的其中一个,2个球中找出较轻的次品只需要再称一次,所以一共要称2次。9个:将小球分成A、B、C(3,3,3)三份,任意两份放在天平两边,假如放A、B两份称1次,那么次品是C份3个球中的其中一个,(5)课件出示答案:个数初始分法次数5
7、个球(2、2、1)2次6个球(2、2、2)7个球(3、2、2)8个球(3、3、2)9个球(3、3、3)(6)小结刚才这个问题,做对的同学站起来给老师看一下。哇,这么多同学都做对了,你们太聪明了。说一说,我们刚才是怎么找次品的? 不管多少个小球,我们把他们分成了几份?这几份的数量有什么特点?(7)拓展延伸说一说,3个小球称几次? 4个小球称几次?5个小球称几次?6个小球称几次?7个小球称几次?8个小球称几次?9个小球称几次?你发现了什么?发现:3个小球称1次;49个小球称2次。最优策略:找次品的最优策略:一是要把待测物品分成3份;二是要分的尽可能的平均分,即使不能均分,也应该使多的一份与少的一份
8、只相差1。那么10个、11个、12个、13个、14个、15个、小球又要称几次呢?大家猜一猜?师进一步说:大家猜的对不对呢?我们来研究一下,出示例3。(三)踏上征程例3例3:假如这批乒乓球有10个、11个、12个、13个、14个、15个,你能推算出至少称多少次就能找出次品吗?推算之后再实践操作验证一下你的推算是否正确。(1)学生读题。(2)小组讨论交流师点拨:使用画图的方法,利用我们称7、8、9个球的思路,你能像前面一样画一画,写一写吗?(3)学生独立做题。(4)集体核对,同时请学困生讲解解题思路。分步出示10(4、3、3)311(4、4、3)12(4、4、4)13(5、4、4)14(5、5、4
9、)15(5、5、5)至少需要称3次。(5)课堂激励(四)踏上征程例4例4:假如这批乒乓球有27个,你能推算出至少称多少次就能找出次品吗?(1)分一分说一说,27个小球分成几份?每份分几个?(3)学生独立做题(4)集体核对,同时请学困生讲解解题思路27(9,9,9)将小球分成A、B、C(9,9,9)三份。称1次:任意两份放在天平两边,假如将A、B两份放天平两边称1次。不平衡,假如A高B低,那么次品是A份9个球中的其中一个(A低B高道理相同),9个球中找出较轻的次品只需要再称2次,所以一共要称3次;那么次品是C份9个球中的其中一个,9个球中找出较轻的次品只需要再称2次,所以一共要称3次。(五)踏上
10、征程例5例5:回顾整理研究的过程,你有什么发现?(1)总结所称次数与个数的关系小组讨论,说一说,你有什么发现?(2)找规律称1次最多找出几个球中的次品?称2次最多找出几个球中的次品?称3次最多找出几个球中的次品?称1次最多找出3个球中的次品;称2次最多找出9个球中的次品;称3次最多找出27个球中的次品。 想一想,观察3、9、27有什么规律没?(3)师小结大家说得非常好。在已知一个次品偏轻或偏重的情况下: 称1次最多找出3个球中的次品;称2次最多找出3个球中的次品;称3次最多找出3个球中的次品。四、全课小结同学们的聪明睿智给老师留下了深刻的印象,老师想下节课和同学们一起动脑筋,去寻求更多更好的解
11、题策略,有信心吗?下课!4个小球称2次;5个小球称2次;6个小球称2次;7个小球称2次;8个小球称2次;9个小球称2次。我发现:学生自由猜一猜。分成(9,9,9),把其中任意两份放到天平两端称一次,可以判断出次品在其中的一份之中;第二步:从9个中找出较轻次品根据前面的分析可知还需再称2次;所以一共需要称3次。学生发现:在已知次品较轻或较重情况下:23个,称1次;49个,称2次;1027个,称3次,学生根据教师提问,自由发言。称小球时,把小球一般分为3组,例如如果一共2个小球一般还是分成(1,1,0),分别表示(天平左边小球个数、天平右边小球个数、旁边剩余小球个数),后面所有题目都按此方法来分的
12、。这只称了一次就找出了次品,但不具有一般性,只是偶然情况,这种方法不能确保找出次品。这只称了一次就找出了次品,但不具有一般性,只是偶然情况,这种方法不能确保找出次品。第二课时一、激趣引入同学们,上一节课,我们一起学习了找次品的方法。你们掌握了找次品的策略了吗?我们一起来试一试吧!二、攀登高峰(一)攀登高峰第1题1.有13瓶水,其中12瓶质量相同,另外有1瓶是糖水,比其他略重一些,用天平至少称几次就一定能找出来?(1)学生读题,思考,适当讨论交流(2)学生汇报思路(3)集体核对,师有针对性地指名学生复述解题思路,注意方法的多样性与最简洁的解题方法,以及分份的方法。(二)攀登高峰第2题2.有20瓶
13、水,其中19瓶质量相同,另外有1瓶是糖水,比其他略重一些,用天平至少称几次就一定能找出来?(1)学生读题,思考,适当讨论交流。(2)学生汇报思路,师点拨,(3)集体核对,师有针对性地指名学生复述解题思路,注意方法的多样性与最简洁的方法,以及分份的方法。三、眺望远方(一)眺望远方第1题1.用天平找次品时(只含一个次品,且已知次品比正品重或轻),所测物品数量与测试的次数有以下关系:你有什么发现?要保证5次能测出次品,待测的物品数量在什么范围之间?保证能找出次品需要测的次数为n时,可以辨别的物的范围为到个。测5次要保证5次能测出次品,待测的物品可能为82243个。(1)学生独立观察,发现规律同学们仔
14、细看看这个表,称1次,最多辨别出多少个?称2次最多辨别多少个?称3次最多辨别出多少个?称4次最多辨别出多少个?3、9、27、81这几个数同学们发现什么规律了吗?(2)解决问题也就是说,我们每增加一次,可辨别的个数就要扩大3倍,对吗?如果称4次最多可以辨别多少个呢?5次,最多可以辨别多少个呢?4个最多辨别 81个,那么5次最少辨别82个物品中的次品,最多辨别243个中的次品,所以陈5次能辨别82243中的次品。(3)找规律那么我们补充一个知识点: 3 333 那么表中的而规律就可以写成:(二)眺望远方第2题2.(选做题)12个外观一样的乒乓球,其中一个是次品,但不知道是略重还是略轻,用天平秤至少
15、称几次就可以保证找出次品?把这三组乒乓球分别编号为 A组、B组、C组(4,4,4)。 (2)按步骤称一称这是一个比较难的逻辑推理题。这个题目难就难在不知道不合格的坏球究竟是比合格的好球轻,还是重。要解出这个题目,不仅要熟练地运用各种推理形式,而且还要有一定的机灵劲呢。用无码天平称乒乓球的重量,每称一次会有几种结果?有三种不同的结果,即左边的重量重于、轻于或者等于右边的重量,为了做到称三次就能把这个不合格的乒乓球找出来,必须把球分成三组(各为四只球)。现在,我们为了解题的方便,把这三组乒乓球分别编号为 A组、B组、C组。首先,选任意的两组球放在天平上称。例如,我们把A、B两组放在天平上称。这就会
16、出现两种情况:第一种情况,天平两边平衡。那么,不合格的坏球必在C组之中。其次,从C组中任意取出两个球 (例如C1、C2)来,分别放在左右两个盘上,称第二次。这时,又可能出现两种情况:.天平两边平衡。这样,坏球必在C3、C4中。这是因为,在12个乒乓球中,只有一个是不合格的坏球。称第三次的时候,可以从C3、C4中任意取出一个球(例如C3), 同另一个合格的好球(例如C1)分别放在天平的两边,就可以推出结果。这时候可能有两种结果:如果天平两边平衡,那么,坏球必是C4;如果天平两边不平衡,那么,坏球必是C3。.天平两边不平衡。这样,坏球必在C1、C2中。这是因为,只有C1、C2中有一个是坏球时,天平
17、两边才不能平衡。这是称第二次。称第三次的时候,可以从C1、C2中任意取出一个球(例如C1), 同另外一个合格的好球(例如C3),分别放在天平的两边,就可以推出结果。道理同上。 以上是第一次称之后出现第一种情况的分析。第二种情况,第一次称过后天平两边不平衡。这说明,C组肯定都是合格的好球,而不合格的坏球必在A组或B组之中。我们假设:A组 (有A1、A2、A3、A4四球)重,B组(有B1、B2、B3、B4四球)轻。这时候,需要将重盘中的A1取出放在一旁,将A2、A3取出放在轻盘中,A4仍留在重盘中。同时,再将轻盘中的B1、 B4取出放在一旁,将B2取出放在重盘中,B3仍留在轻盘中,另取一个标准球C
18、1也放在重盘中。经过这样的交换之后,每盘中各有三个球: 原来的重盘中,现在放的是A4、B2、C1,原来的轻盘中,现在放的是A2、A3、B3。这时,可以称第二次了。这次称后可能出现的是三种情况:这说明A4B2C1=A2A3B3,亦即说明,这六只是好球,这样,坏球必在盘外的A1或B1或B4之中。已知A盘重于B盘。所以,A1或是好球,或是重于好球;而B1、B4或是好球,或是轻于好球。这时候,可以把B1、B4各放在天平的一端,称第三次。这时也可能出现三种情况:(一)如果天平两边平衡,可推知A1是不合格的坏球,这是因为12只球只有一只坏球,既然B1和B4重量相同,可见这两只球是好球,而A1为坏球;(二)
19、B1比B4轻,则B1是坏球;(三) B4比B1轻,则B4是坏球,这是因为B1和B4或是好球,或是轻于好球,所以第三次称实则是在两个轻球中比一比哪一个更轻,更轻的必是坏 球。.放着A4、B2、C1的盘子(原来放A组)比放A2、A3、B3的盘子(原来放B组)重。在这种情况下,则坏球必在未经交换的A4或B3之中。这是因为已交换的B2、A2、A3三个球并未影响轻重,可见这三只球都是好球。以上说明A4或B3这其中有一个是坏球。这时候,只需要取A4或B3同标准球C1比较就行了。例如,取A4放在天平的一端,取C1放在天平的另一端。这时称第三次。如果天平两边平衡,那么B3是坏球; 如果天平不平,那么A4就是坏
20、球 (这时A4重于C1)。.放A4、B2、C1的盘子(原来放A组)比放在A2、A3、B3的盘 子(原来放B组)轻。在这种情况下,坏球必在刚才交换过的A2、A3、B2之中。这是因为,如果A2、A3、B2都是好球,那么坏球必在A4或B3之中,如果A4或B3是坏球,那么放A4、B2、C1的盘子一定重于放A2、A3、B3的盘子,现在的情况恰好相反,所以,并不是A2、A3、B2都是好球。以上说明A2、A3、B2中有一个是坏球。这时候,只需将A2同A3相比,称第三次,即推出哪一个是坏球。把A2和A3各放在天平的一端称第三次,可能出现三种情况:(一)天平两边乎衡,这可推知B2是坏球;(二)A2重于A3,可推知A2是坏球;(三)A3重于A2,可推知A3是坏球。四、全课总结同学们,愉快的两节课就要结束了,谈谈你今天学习有什么收获?我们今天学习了哪些解决问题的策略,你都会用吗?后一个数是前一个数的3倍。4次最多可以辨别3381(个)5次,最多可以辨别:5个3相乘,也就是33243(个)。此题判断的是次品偏轻的情况;次品偏重也是用同样的方法可以判断出来的。这里没有一一赘述。本讲教材答案:踏上征程:3个至少称1次;4个至少称2次。59个至少称2次。 发现:49个至少称2次。1015至少称3次。27个至少称3次。发现: 在已知一个次品偏轻或偏重的情况下:攀登高峰1.3次2.3次 我挑战:1发现:23次
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