计数原理教材分析ppt人教课标版课件.ppt
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1、1,数学 选修23 第一章计数原理 教材分析,2,教 学 分 析 提 纲一、本章地位与作用二、本章的变化之处三、本章内容与要求四、具体的教学分析五、教学的注意问题,3,一、本章地位与作用,计数原理是数学的重要研究对象,分类加法计数原理、分步乘法计数原理是解决计数原理问题的最基本、最重要的方法,也称为基本计数原理,它们为解决很多实际问题提供了思想和工具.以计数问题为主要内容的排列与组合,属于现在发展很快且在计算机领域获得广泛应用的组合数学的最初步知识,它不仅有着许多直接应用,是学习概率理论的准备知识,而且由于其思维方法的新颖性与独特性,它也是培养学生思维能力的不可多得的好素材.作为初中一种多项式
2、乘法公式推广的二项式定理,不仅使前面的计数原理等知识的学习得到强化,而且与后面概率中的二项分布有着密切联系.,4,二、本章的变化之处,5,6,7,三、课标规定的本章内容与要求,1.本章教学要求(1)分类加法计数原理、分步乘法计数原理 通过实例,总结出分类加法计数原理、分步乘法计数原理;能根据具体问题的特征,选择分类加法计数原理或分步乘法计数原理解决一些简单实际问题. (2)排列与组合 通过实例,理解排列、组合的概念; 能利用计数原理推导排列数公式、组合数公式,并能解决简单的实际问题. (3)二项式定理 能用计数原理证明二项式定理; 会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题. 与以往“教学大
3、纲”基本一致,唯一不同的是“教学大纲”要求“掌握组合数的两个性质,并能用它解决一些简单的应用问题”,而这里没有这个内容和要求.,8,2.本章重点和难点(1)重点: 两个计数原理,排列、组合的意义及排列数、组合数计算公式,二项式定理 两个计数原理是最基本而重要的(2)难点: 正确运用两个计数原理以及排列、组合概念分析和解决问题,9,3.本章课时安排,1本章有三节内容,共14课时 具体分配如下(供参考):11 两个计数原理 约4课时12 排列与组合 约6课时13 二项式定理 约3课时小结 约1课时,10,4. 本章内容结构,11,5对本章内容的几点说明 (1)分类加法计数和分步乘法计数是处理计数问
4、题的两种基本思想方法 (2)两个计数原理的实质是加法运算与乘法运算的推广,是解决计数问题的理论基础 (3)排列组合是两类特殊而重要的计数问题,解决它们的基本思想和工具就是两个计数原理,12,(4)二项式定理的学习过程是应用两个计数原理解决问题的典型过程,其基本思路是“先猜后证” (5)“学以致用”的思想始终贯穿本章内容 两个计数原理的直接应用,需要经过一定量的应用性训练,13,1.1分类加法计数原理与分步乘法计数原理,重点:归纳得出分类加法计数原理和分步乘法计数原理,能应用它解决简单的实际问题.难点:正确地理解“完成一件事情”的含义;根据实际问题的特征,正确区分“分类”或“分步”.,四、具体教
5、学分析,典型(学生熟悉的)实例 “两类方案”或“两个步骤”的计数原理 “n类方案”或“n个步骤”的计数原理 单一例题 综合例题 归纳用两个计数原理解决问题的方法,14,对“完成一件事情”的理解,“完成一件事情”是指“确定一个满足条件的排列或组合” 例: “从19这九个数字中任取两个,一共可 组成多少个没有重复数字的两位数?” 分析:学生常把“完成一件事情”与“计算完成这件事情的方法总数”混淆把要完成的事情理解成为“求满足条件的两位数的个数”教学建议:解题先抓 “完成的一件事情是什么” 什么叫“完成一件事情” 用什么方法完成 是否需要分类或分步完成 确定到底应该用哪个计数原理,15,两个计数原理
6、例题分析,例1、例2的重点放在分析出“一件事情”是什么.例3的两个小题和例4主要让学生自己分辨何时用什么原理,从而加深对两个原理的理解.例5、 模块命名例6、 RNA分子构成例7、 计算机字节例8、 程序测试中执行路径例9、 设置汽车牌照 例5-例9背景丰富、信息量大、综合性强,让学生在复杂的背景下分清楚“一件事情”是什么、何时分类、何时分步.最后让学生自己总结用两个计数原理解决问题的一般思路.,16,两个计数原理教学建议,1、注意使用“树形图”分析问题2正确理解“完成一件事”在不同背景下的含义 如 从甲地到乙地;从甲地经过丙地到乙地. 从中任取一本书;从中任取语文、数学各一本书.3明确两个计
7、数原理的区别 分类:类类互斥 、不重不漏 分步:步步相依、步骤完整4. 分类或分步都要注意按照统一的标准进行.5. 建议教学时多让学生练习说清楚“完成一件事”是什么、分类还是分步,第一类(步)是什么,第二类(步)是什么,这样可以让学生在做题中深刻体会两个计数原理,即便遇到复杂的问题也能迎刃而解.6. 对两个计数原理建议利用对比法教学,17,1.2 排列与组合,重点:1.归纳、对比得出排列、组合概念;2.根据两个计数原理推导出排列数、组合数公式;3.应用排列与组合知识解决简单的实际问题.难点:1.建立组合与排列的联系,结合两个数原理推导排列数、组合数公式;2.根据实际问题的特征,正确地区分“排列
8、”或“组合”,排列与组合是两类特殊的计数原理,是典型的两个计数原理的应用,排列组合在计数中的地位,就如同等差等比数列在数列中的地位.,18,排列组合教学分析,1、概念理解 排列、一个排列、不同排列、全排列、排列数 组合、一个组合、不同组合、组合数,19,排列概念中的“一定顺序”,排队中“从前到后”、“从左到右”、“从上到下”都是“一定顺序”; 例: “从19这九个数字中选三个不同数字组成三位数”中,“一定顺序”可以规定为“百十个”;等等.若干个元素按照一定的顺序排成一列,元素不同或元素相同但顺序不同的排列都是不同的排列 “排列数”与“一个排列”、“组合数”与“一个组合”. 例如,123,321
9、,213,都是“从19这九个数字中选三个不同数字组成三位数的一个排列”,这样的排列数共有504个.,20,研究排列、组合问题时,都是从不同元素中任意取部分不同元素,这里既没有重复元素,也没有重复抽取同一元素; 排列和顺序有关,组合和顺序无关,这是两个概念的本质区别; 排列其实分两步进行的,即先取后排;而组合是只取不排,这正是两者在操作过程中的区别. 在许多问题里可能既有排列,又有组合. 如“从甲、乙、丙中选出2个人去参加一项活动,有多少种不同的选法”是组合问题; 而求“从甲、乙、丙中选出2个人去参加一项活动,一人上午参加,一人下午参加,有多少种不同的选法”的选法种数 则是排列问题. 教学中要注
10、意引导学生在解例题、习题时细心观察分析是否与顺序有关,养成好习惯.,21,排列组合教学分析,2、公式推导排列公式的推导用到(1)分步乘法计数原理 和(2)树状图组合公式的推导用到(1)排列与组合的关系 和 (2)树状图 排列是先选后排 组合是只选不排,22,例如 组合数公式的推导,以问题“从集合a,b,c,d中取出3个元素组成三元子集,共有多少不同的子集?”为载体,设置如下台阶: (1)借助树形图用列举法得出答案; (2)细致分析从a,b,c,d中取出3个元素的排列与组合之间的关系; (3)以“等式的两边是对同一个问题作出的两个等价解释”为指导,分析等式的实际意义,得出“从4个不同元素中任取3
11、个的排列的两个步骤”; (4)推广到一般情形,得出组合数公式,23,排列组合例题教学分析,例1和例5是公式的简单计算,教材要求用计算器进行. 例2和例6分别是判断是否有顺序. 例3和例7重点是让学生从叙述的过程中体会两者的差别,并判断哪些是排列,哪是组合,加深学生的理解. 例4是带有限制条件的排列问题,是排列和两个计数原理的综合应用.课本上分别用三种解法去解,让学生体会从不同角度去考虑列式不同,但结果相同,从而加深理解,在教学时注意让学生说出每种解法的依据,并比较其优劣. 例8中重点是组合和两个计数原理的综合应用.,24,排列组合教学建议,1.重视基本概念教学,让学生养成做题时首先判断是否和顺
12、序有关的好习惯. 2.在分析排列、组合应用题时,应充分利用树形图进行分析,这样比较直观,便于理解.在讲完例题后还应对思考方法进行总结. 3. 在开始做排列、组合应用题时,应要求学生写出解法的简要说明,说出解法的根据,这样有利于培养学生严密思考的习惯,减少错误的发生.特别注重对学生错误思路的分析,找出错误的根本原因. 4.排列组合建议采用对比法教学,25,1.3 二项式定理(3课时),重点: 1.用两个计数原理分析(a+b)2的展开式,归纳得出二项式定理,并能用计数原理证明; 能应用它解决简单问题. 2.学会讨论二项式系数性质的一些方法. 难点: 用两个计数原理分析(a+b)2的展开式;用两个计
13、数原理证明二项式定理 教科书中用两个计数原理非常详细地分析(a+b)2的展开式,学生模仿分析写出(a+b)3、(a+b)4的展开式,归纳推理出(a+b)n 的展开式,并给出证明.,26,二项式定理的 猜想与证明 过程(1)在“探究”中提出如何利用两个计数原理得出n =2,3,4的展开式的问题;(2)详细写出用多项式乘法法则得到n=2展开式的过程,并从两个计数原理的角度对展开过程进行分析,概括出项数以及项的形式;(3)用组合知识分析展开式中具有同一形式的项的个数,从而得出用组合数表示的n =2展开式;(4)让学生模仿上述过程推导n =3,4的展开式;(5)得出关于二项式展开式的猜想,给出证明,2
14、7,对二项展开式要让学生认识到下面几点:,(1)它有n+1项;(2)各项的次数都等于二项式的次数n(3)字母a按降幂排列,次数由n递减到0;字母b按升幂排列,次数由0递增到n;(4)二项展开式中,系数Cnk叫做(第k+1)的二项式系数,与a、b无关,注意与展开式中关于某一个字母系数的区别.,28,对通项要注意以下几点:,它表示二项展开式中的任意项,只要n与k确定,该项也随之确定.公式表示的是第k+1项,而不是第k项.公式中a、b是一种“符号”,它们可以是数、式或其它.公式中a、b的位置不能颠倒,它们的指数和一定为n.要注意区分,展开式的第k+1项的二项式系数与第k+1项的系数是两个不同的概念,
15、千万不能混在一起.,29,借助杨辉三角直观理解组合数规律建立几何直观与代数性质之间的联系建立函数与二项式系数之间的联系 f(r)=Cnr借助函数的图象研究系数的性质,注意借助几何直观理解抽象的二项式系数的性质,1,1,1,1,2,1,1,3,3,1,1,1,1,1,4,6,4,5,10,10,5,O,x,y,30,二项式定理教学建议,抓住二项式定理及其通项公式特征,深刻理解其含义分清二项式系数和项的系数的区别重视赋值法的应用,如(1+x)n的推出教科书将二项式系数性质的讨论与“杨辉三角”结合起来,抓住这一题材进行数学史和爱国主义教育,31,1准确把握教学要求 与“大纲”比较,“课标”不要求掌握
16、“组合数的两个性质”(组合数恒等式题用二项式证). “课标”对本章内容的定位是:用计数原理、排列与组合概念解决“简单的实际问题”. 所以,教学中一定要把握好这种定位,避免在技巧和难度上做文章(排列组合的求值化简证明题难度要控制,要重点做应用题).,五、教学中的几个注意问题,32,2注意认真剖析概念,强调对基本概念的本质的理解. 所谓“剖析概念”,就是对概念内涵的深入分析,也就是要对概念的各种属性及其关系进行认真分析. 例: (1)两个计数原理中的“完成一件事情” (2)排列概念中的“一定顺序” (3)“排列数”与“一个排列” “组合数”与“一个组合”,33,3重视基本概念的发生发展过程教学.
17、“问题情境引导探究归纳概括” 培养学生的合情推理能力 4加强数学思想方法的渗透和总结. 本章内容涉及分类、化归、从特殊到一般、多元联系表示、算法、合情推理与证明等众多数学思想方法.,34,5. 加强用两个计数原理解决问题的基本思想方法 用好两个计数原理,是本章教学的一个核心问题. 学生不能较好地解决计数问题,主要是没有学会用两个计数原理分析问题. 三个措施: 1.在推导排列数公式、组合数公式以及分析二项式展开式的特点时,要有意识地给学生做出运用原理的示范 2. 在例题教学中要注意从两个计数原理出发进行引导 3.强化分清问题中要完成的“一件事情”是什么和怎样完成这件事情(分步还是分类)的通用方法
18、.,35,6选择具有时代性的事例,增强学生应用意识 教学中要注意选材的时代性和现实性的问题,不把那些人为编制的计数难题、需要特殊技巧的计数问题纳入教学中. 例如,教科书在删减计数难题的同时,增加了计算机程序设计中程序模块命名、字符编码、程序测试路径,以及核糖核酸分子、汽车牌照号码等计数问题.这些问题可以让学生感受到计数问题的时代性,增强应用意识.,36,7注意从不同角度思考和解决计数问题 从不同角度思考,给出一个问题的不同解法,既加深对问题本质的理解,又检验解答的正确性,而且培养学生思维的灵活性,提高他们分析和解决问题的能力等. 一题多解;构造直观模型.,37,8.注意“一题多解”的价值,解题
19、出错原因及对策: (1)计数问题一般都涉及实际背景,有一个数学化的过程,容易出现理解上的错漏;这是造成本章学习困难的原因之一. (2)分类或分步过程中,有可能产生重复或遗漏. 对策: 防止或避免差错的一个有效方法就是“一题多解” 对于一个计数问题,人们往往可以从不同的角度进行思考,从而产生不同的解题方案.,38,9.注意知识的前后联系,可增加一些古典概型的练习题,必修3强调概率思想,避免复杂的组合计算干扰学生对概率思想的领悟,初学概率者,不应把重点放在“如何计数”上,而应是对随机现象与概率意义的本质理解. “计数原理”安排在选修2的离散性随机变量及分布列、期望、方差、二项式分布等内容之前,这是
20、一种往返循环的“螺旋上升”的过程,螺旋的每一次循环,都要使学生的认识能力发生一次飞跃.,39,资源共享,40,若有不妥之处,请各位同行不吝赐教!,41,小学生读书心得(一):书,是人类进步的阶梯。书,能够温暖千万心灵,改变千万人生。我喜欢看书,从书中吸取养分,来丰富我的知识,提升我的智慧,磨练我的意志。这是一本让亿万人获得幸福的心灵密码丛书,也是让我爱不释手的书。它透过一个一个看似微不足道但又充满哲理的小故事,给予我们启迪和感悟。有一篇名为做人生的强者的小故事,讲述的是威尔玛。鲁道夫年幼时身患重病,双腿落下残疾。但她自强不息,坚持锻炼,最终创造了200米的世界纪录。这个故事深深地感动了我,让我
21、懂得了不要被不可能所吓倒,只要用心,只要努力,就会成功,人生就会更多彩。还有一篇题为脚踏实地是最好的选取的文章,说的是任小萍在不断调动的工作岗位上,干一行爱一行,在平凡的岗位上干出了不平凡的成就。读着文章,我记下了这样一句话:一个人在无法选取工作时,至少他永远有一样能够选取:就是好好干还是得过且过。这样的选取就决定了将来的被选取。虽然语言很朴素,但却饱含哲理,让我很受教育。像这样的小故事小文章在这本书里还有许许多多。我一口气地读着,体会着,最后明白了这本书被奉为经典,畅销全球20年而不衰的奥秘所在,正像它的名字心灵鸡汤一样,让人生在故事里开悟,心灵于沉思中升华,在字里行间滋养着我的心田,温暖着
22、世界!小学生读书心得(二):书,陶冶了我的性情;书,丰富了我的知识;书,开阔了我的视野;书,给予了我人生的启迪。以书相伴,人生就会有大不同。生活能够清贫,但不能够无书。博览全书的人,往往知识丰富,能集众家之所长于其身,因此能使人喜欢读书,将使他终身受益。虽然我们都明白要多读书,读好书。可仍然有一些人没有养成良好的读书习惯,究其原因,那是因为他们没有对读书产生兴趣,兴趣才是最好的老师!读书不仅仅能够让孩子获取广泛的知识,陶冶情操,还能使孩子得到放松休闲,缓解焦虑,调节情绪,与孩子一齐读书,既能留出一些时间与孩子共处,又能要求自己也养成读书的习惯,一举两得。经常读书的人会思考,明白怎样才能想出办法
23、。他们智商比较高,能够把无序而纷乱的世界理出头绪,抓住根本和要害,从而提出解决问题的方法。经常读书的人不会乱说话,言必有据,每一个结论会透过合理的推导得出,而不会人云亦云、信口雌黄。读书的最终目的当然是为了提高对人性的认识,锻炼心胸,逐步训练感受幸福的潜力,培养自信心,构成实践潜力。有道是腹有诗书气自华,因此,养成阅读习惯将受用终生。阅读习惯是在心灵深处装了一部发动机,一个人养成了读书的习惯,一辈子不寂寞。养不成读书的习惯,一辈子不知所措。小学生读书心得(三):读书让我快乐地成长如果我是一棵小树,那么书就是灿烂的阳光,它照耀着我,让我快乐地成长;如果我是一条小鱼,那么书就是清清的溪流,它滋润着
24、我,让我快乐的成长;如果我是一只小鸟,那么书就是碧蓝的天空,它支撑着我,让我快乐的成长!从小,我就很喜欢看书。记得还在幼儿园时,我便早早地学起了a、o、e。为什么只是为了能早点捧起我心爱的书本,在书的世界中翱翔。小学生读书心得。那时,书就像一个缤纷世界,让我流连忘返。在书中,我和小鸟一齐飞上蓝天,和小精灵一齐唱歌跳舞,和蝴蝶们一齐玩捉迷藏随着时光的流逝,我一天天地长大,一本本书更是成了我的好伙伴:我捧起了童话故事,捧起了科幻小说,捧起了百科全书,捧起了世界名著。我常常静静地坐在书桌旁,时而深思,时而幻想,时而快乐,时而忧伤。在水浒传里,我结识了忠义宽容的宋江;在三国演义里,我认识了足智多谋的诸
25、葛亮;在鲁滨逊漂流记里,我懂得了遇事要坚强;在钢铁是怎样炼成里,我汲取了战胜困难的力量!读中华国宝和中华国恨,让我明白了中华民族以前有过的辉煌历史,也让我明白了中华民族以前遭受的屈辱!更让我在心中立下了和周恩来总理一样的志愿为中华之崛起而读书!努力读书,振兴中华!书是无穷的宝藏,为我增添了丰富的知识;书是快乐的天堂,让我忘记了所有的忧伤。书犹如冬日里的阳光,带给我春的温暖;书又似沙漠里的绿洲,给予我新的期望!就这样,书陪伴我度过了一年又一年,我在书香中渐渐成长!花朵离不开阳光的呵护,草儿离不开雨露的滋润,做为一名小学生,我更离不开书的滋养。这天,我已成长为一名四年级的小学生,这与我天天读书是分
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