一、教学目标
- 结合“韩信点兵”故事,理解《孙子算经》中“物不知数”问题的含义,能运用枚举法、筛选法求解该类问题,找到符合条件的数。
- 经历从枚举法到筛选法的方法优化过程,借助数形结合明晰算理,发现“符合条件的数为最小解加三个数最小公倍数的倍数”的规律,提升逻辑思维和问题解决能力。
- 了解“中国剩余定理”的历史背景,感受中华优秀传统数学文化的魅力,体会数学知识的古今传承,增强文化自信和民族自豪感。
教学重难点
二、教学重、难点
掌握解决“韩信点兵”类问题的枚举法和筛选法,找到符合条件的数。理解筛选法的算理,发现符合条件的数的生成规律,体会“中国剩余定理”的核心内涵。三、教学准备:
多媒体课件、数形结合示意图、Python 演算视频四、教学过程
1.故事激趣,引入新课
课件呈现“韩信点兵”历史故事:秦朝末年,楚汉相争。一次,韩信带领1500 名士兵打仗,战死四五百人,还剩多少名士兵呢?韩信立即命令士兵排队,清点人数。“三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二。”韩信胸有成竹地说:“我军有 1073 名勇士,敌人不足五百人,我们一定能打败敌人。”师:这个问题源于我国古代数学典籍《孙子算经》中的“物不知数”,也被称为“韩信点兵”问题,今天我们就一起来探究这个问题的解法,揭开其中的数学奥秘。(板书课题)课件出示《孙子算经》原文:今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?提问:谁能把这句话翻译成我们现在的数学语言?(引导学生说出:有一些物品,三个三个数剩2 个,五个五个数剩 3 个,七个七个数剩 2 个,求物品的数量是多少?)2.自主探究,尝试枚举
生:可以根据每个条件把符合的数一一罗列出来,然后在三组数中寻找相同数。生:5,8,11,14,17,20,23,26,……生:第一个数是3 的 1 倍加 2,第二个数就是3的2倍加2,以此类推。师:按照这样的方法,你们能快速写出“5的倍数多3”和“7的倍数多2”的数吗?师:这种把满足每个条件的数一一罗列,再寻找共同数的方法,叫做枚举法,这是我们解决这类问题的基础方法。3.优化方法,明晰算理本质
师:枚举法帮我们找到了最小的符合条件的数23,但韩信点兵时有 1000 多名士兵,再用枚举法方便吗?(预设:不方便,太麻烦)师:小组讨论有什么更简便的方法?小提示:可以结合三个条件的余数特点思考。生:先找3 和 7 的最小公倍数,是 21,再加2是23,然后验证是否符合“5的倍数多3”这个条件。师:为什么找3 和 7 的公倍数,不找 3 和 5或5和7的公倍数?生:我补充,假如23 不符合“5 的倍数多3”,可以不断“+21”寻找。生:因为21 是 3 和 7 的公倍数,在 23 的基础上加 3 和 7 的公倍数,依旧满足余数不变的条件。师:这样的方法叫筛选法。与枚举法相比较,哪种方法更好?(板书:筛选法)师:除了23,还有其他符合条件的数吗?请用你喜欢的方法去研究。生:5 的倍数的个位是 0 或 5,所以“5 的倍数多 3”的个位是 3 或 8。按照之前筛选的方法,发现128是符合条件的第二个数。生:21除以5余1,2个21相加除以5余2,这样下去,5个21相加才能被5整除,所以接下来是23+5×21=128,经过除法验证,符合条件。生:先算出3、5、7 的最小公倍数为 105,105+23=128,验证发现128符合条件。师:是呀!这种先根据余数特点筛选出满足部分条件的数,再验证剩余条件的方法,叫做筛选法,比枚举法更高效。4.数形结合,体会算理
师:除了23、128,还能快速找到其他符合条件的数吗?请用自己的方法找一找。生:只要在23 的基础上连续加105 就能得到多个符合条件的数。比如233等。师:为什么在23 的基础上加 105 就能得到下一个符合条件的数?请大家完成学习单。在公众号对话框中回复”公开课“自主获取(对话框在您关注公众号后会显示)
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