高中数学排列.组合教学

浅析高中数学排列、组合教学

摘要:排列和组合是高中数学教与学的一个难点,虽然高考中

所占比重不大,但试题具有一定的灵活性、机动性和综合性,教学

中又涉及到分类与整合、转化与化归、正难则反等多种思维方法,

又是概率的基础。排列组合作为高中代数课本的一个独立分支,因

为极具抽象性而成为“教”与“学”难点。有相当一部分题目教者

很难用比较清晰简洁的语言讲给学生听,有的即使教者觉得讲清楚

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”。

针对这一现象,笔者在日常教学过程中经过尝试总结出一些个人的

想法跟各位同行交流一下。

关键词:高中数学 排列组合 素质教育 能力培养

笔者认为之所以学生“怕”学排列组合,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,成为“演员”,成为

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。

下面笔者将就教学过程中的两个难点通过两个特例作进一步的说

明:

1、占位子问题

例1:将编号为1、2、3、4、5的5个小球放进编号为1、2、3、

4、5的5个盒子中,要求只有两个小球与其所在的盒子编号相同,

问有多少种不同的方法?

①仔细审题:在转换题目之前先让学生仔细审题,从特殊字眼小

球和盒子都已“编号”着手,清楚这是一个“排列问题”,然后对

题目进行等价转换。

②转换题目:在审题的基础上,为了激发学生兴趣进入角色,我

将题目转换为:

让学号为1、2、3、4、5的学生坐到编号为1、2、3、4、5的五

张凳子上(已准备好放在讲台前),要求只有两个学生与其所坐的

凳子编号相同,问有多少种不同的坐法?

③解决问题:这时我在选另一名学生来安排这5位学生坐位子(学

生争着上台,积极性已经得到了极大的提高),班上其他同学也都

积极思考(充分发挥了学生的主体地位和主观能动性),努力地“出

谋划策”,不到两分钟的时间,同学们有了统一的看法:先选定符

合题目特殊条件“两个学生与其所坐的凳子编号相同”的两位同学,

有c种方法,让他们坐到与自己编号相同的凳子上,然后剩下的三

位同学不坐编号相同的凳子有2种排法,最后根据乘法原理得到结

果为2×c=20(种)。这样原题也就得到了解决。

④学生小结:接着我让学生之间互相讨论,根据自己的分析方法

对这一类问题提出一个好的解决方案。(课堂气氛又一次活跃起来)

⑤老师总结:对于这一类占位子问题,关键是抓住题目中的特殊

条件,先从特殊对象或者特殊位子入手,再考虑一般对象,从而最

终解决问题。

2、分组问题

例2: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?

(本题我是先让学生计算,有很多同学得出的结论是p×p)

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a将题目转换如下:

从班级的第一组(12人)和第二组(10人)中分别选3位和2位

同学分别去参加苏州市举办的语文、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a来提出选人的方案

同学a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p×p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p×p种选法;最后由乘法原理得出结论为(p×p)×(p×p)(种)。

(这时同学b表示反对)

同学b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p×p.(同学们都表示同

意,但是同学c说太蘩)

同学c说:可以先分别从两组中把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c×c×p(种)。(再次通

过互相讨论,都表示赞赏)

这样原题的解答结果就“浮现”出来c×c×p(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。

以上是我一节课两个例题的分析过程,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。

教者在这一环节的教学时,通过学生日常生活中一些简单的事例,

引导学生运用观察、猜测和实验等手段找出最简单的事物的排列数

和组合数。先用两个数字卡片组成两位数的排列数,然后采取学生

动手实践、小组合作探究的学习方式找出用三个数字卡片组成两位

数的排列数,最后找出几个同学趣味组合数等。在解决问题的过程

中,初步培养了学生有顺序地、全面地思考问题的意识,符合新课

程《标准》中提出的要求:“使学生能进行简单的、有条理的思考。”

由以上可见,排列、组合的问题复杂而有趣,教学中渗透了多种

思维方法和技巧,复习中应加强对两个原理的理解和运用,两个原

理要贯穿始终,从基础入手,让学生在解题中去总结方法和掌握技

巧,提高逻辑推理能力,激发学习兴趣,达到事半功倍的效果。

浅析高中数学排列、组合教学

摘要:排列和组合是高中数学教与学的一个难点,虽然高考中

所占比重不大,但试题具有一定的灵活性、机动性和综合性,教学

中又涉及到分类与整合、转化与化归、正难则反等多种思维方法,

又是概率的基础。排列组合作为高中代数课本的一个独立分支,因

为极具抽象性而成为“教”与“学”难点。有相当一部分题目教者

很难用比较清晰简洁的语言讲给学生听,有的即使教者觉得讲清楚

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”。

针对这一现象,笔者在日常教学过程中经过尝试总结出一些个人的

想法跟各位同行交流一下。

关键词:高中数学 排列组合 素质教育 能力培养

笔者认为之所以学生“怕”学排列组合,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,成为“演员”,成为

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。

下面笔者将就教学过程中的两个难点通过两个特例作进一步的说

明:

1、占位子问题

例1:将编号为1、2、3、4、5的5个小球放进编号为1、2、3、

4、5的5个盒子中,要求只有两个小球与其所在的盒子编号相同,

问有多少种不同的方法?

①仔细审题:在转换题目之前先让学生仔细审题,从特殊字眼小

球和盒子都已“编号”着手,清楚这是一个“排列问题”,然后对

题目进行等价转换。

②转换题目:在审题的基础上,为了激发学生兴趣进入角色,我

将题目转换为:

让学号为1、2、3、4、5的学生坐到编号为1、2、3、4、5的五

张凳子上(已准备好放在讲台前),要求只有两个学生与其所坐的

凳子编号相同,问有多少种不同的坐法?

③解决问题:这时我在选另一名学生来安排这5位学生坐位子(学

生争着上台,积极性已经得到了极大的提高),班上其他同学也都

积极思考(充分发挥了学生的主体地位和主观能动性),努力地“出

谋划策”,不到两分钟的时间,同学们有了统一的看法:先选定符

合题目特殊条件“两个学生与其所坐的凳子编号相同”的两位同学,

有c种方法,让他们坐到与自己编号相同的凳子上,然后剩下的三

位同学不坐编号相同的凳子有2种排法,最后根据乘法原理得到结

果为2×c=20(种)。这样原题也就得到了解决。

④学生小结:接着我让学生之间互相讨论,根据自己的分析方法

对这一类问题提出一个好的解决方案。(课堂气氛又一次活跃起来)

⑤老师总结:对于这一类占位子问题,关键是抓住题目中的特殊

条件,先从特殊对象或者特殊位子入手,再考虑一般对象,从而最

终解决问题。

2、分组问题

例2: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?

(本题我是先让学生计算,有很多同学得出的结论是p×p)

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a将题目转换如下:

从班级的第一组(12人)和第二组(10人)中分别选3位和2位

同学分别去参加苏州市举办的语文、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a来提出选人的方案

同学a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p×p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p×p种选法;最后由乘法原理得出结论为(p×p)×(p×p)(种)。

(这时同学b表示反对)

同学b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p×p.(同学们都表示同

意,但是同学c说太蘩)

同学c说:可以先分别从两组中把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c×c×p(种)。(再次通

过互相讨论,都表示赞赏)

这样原题的解答结果就“浮现”出来c×c×p(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。

以上是我一节课两个例题的分析过程,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。

教者在这一环节的教学时,通过学生日常生活中一些简单的事例,

引导学生运用观察、猜测和实验等手段找出最简单的事物的排列数

和组合数。先用两个数字卡片组成两位数的排列数,然后采取学生

动手实践、小组合作探究的学习方式找出用三个数字卡片组成两位

数的排列数,最后找出几个同学趣味组合数等。在解决问题的过程

中,初步培养了学生有顺序地、全面地思考问题的意识,符合新课

程《标准》中提出的要求:“使学生能进行简单的、有条理的思考。”

由以上可见,排列、组合的问题复杂而有趣,教学中渗透了多种

思维方法和技巧,复习中应加强对两个原理的理解和运用,两个原

理要贯穿始终,从基础入手,让学生在解题中去总结方法和掌握技

巧,提高逻辑推理能力,激发学习兴趣,达到事半功倍的效果。


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