【www.shanpow.com--湖南】
找次品的规律篇(一):【原】《找次品问题》的求解方法
《找次品问题》的求解方法
湖南衡东 许岳飞
还是从比尔·盖茨与81个玻璃球的问题说开来吧。
（1） 小比尔·盖茨的问题：这儿有81个玻璃球，其中有一个球比其他的球稍重，如果只能用天平来测量，至少要称多少次才能保证找出来呢？
（2） 如果不知道次品玻璃球与标准球的轻重，同样只用天平来测量，至少要称多少次才能保证找出次品玻璃球来？
怎样用天平来测量次品？就是要用天平称量时的“平衡”与“不平衡”来判断研究对象的情况。“平衡”判明没次品；“不平衡”判明次品就在这里。本题要求最少的称量次数，显然还要找出一个解决问题的最优策略，也就是要让天平每称量一次能判断的研究对象个数最多，最终达到称量次数最少的目的。实际操作起来就是把研究对象怎样分组，分成多少组的问题。
怎样分组？有平均分（对于不能平均分的数量，让数量多的组多1个，少的组少1个），任意分两种分法。比较起来只有平均分才能让“平衡”与“不平衡”说明研究对象的情况（任意分时，天平两边数量不等，“平衡”已不可能，“不平衡”也不能判断出问题），所以选择平均分法。
分成多少组？有分成2组、3组、4组、5组等多种分法。因为天平有两个托盘，每称量一次能放上两组研究对象，最多能判断出3组的情况（既能判断出天平上两组的情况，还能判断出天平外一组的情况。若平衡，次品就在盘外那组中；若不平衡，盘外那组中就无次品），所以只有分成2组或3组才能使天平每称量一次包括研究对象的全部，其他组数达不到这个要求——舍弃。再比较2组分法、3组分法的优劣：把2组分法、3组分法上次称量判断出的问题组对象再分别2等分之、3等分之。可以得出下次称量时天平每边的对象数量，3组分法的远比2组分法的少。继续称量下去，显然，3组分法的称量次数要少，更符合最优策略。
综合起来，就是选择平均分成3组的分法。
用天平称量的方法找次品有什么规律？
因为采用的是三等分法，则每次称量都是把上次找出的问题组对象三等分之进行研究，且最后一次找出次品时，天平两边各只有1个研究对象，所以从天平两边各放1个研究对象开始逆推找规律。
天平称量法找次品统计表
次数
最多判断出研究对象的个数
1
3=31 （1，1，1）
2
3×3=9=32 （3，3，3）（1，1，1）
3
9×3=27=33 （9，9，9）（3，3，3）（1，1，1）
4
27×3=81=34 （27，27，27）（9，9，9）
（3，3， 3）（1，1，1）
一般地，用天平称量n次，能判断出研究对象的最多个数Y=3n。
上面研究的都是“最多”数量的情况，不满足“最多”条件的数量情况如何呢？比如4、12情况怎样？
先研究4：因为天平称量1次最多只能判断出3个，所以要再称量1 次，一共2次才能有保证。[平衡2次：（2，1，1）→（1，1）。不平衡1次：（2，1，1）。]
再研究12：天平称量2次最多能判断出9个，所以也要再称1次，一共是3次才能有保证。[平衡3次：（4，4，4）→（2，1，1）→（1，1）。不平衡2次：（4，4，4）→（2，1，1）]
一般地，用天平称量法找次品，当研究对象的个数 Y满足关系式3n-1＜Y≤3n时，最少要称量n次才能保证找出次品。
现在回头解答比尔·盖茨与81个玻璃球的问题。
问题（1）小比尔·盖茨的问题：这儿有81个玻璃球，其中有一个球比其他的球稍重，如果只能用天平来测量，至少要称多少次才能保证找出来呢？
因为81=34，所以最少要称4次才能保证找出次品。
问题（2）如果不知道次品玻璃球与标准球的轻重，同样只用天平来测量，至少要称多少次才能保证找出次品玻璃球来？
先测出次品玻璃球是重了还是轻了：
分组 81÷3=27 （27，27，27）
1次——任取两组过天平，有“平衡”与“不平衡”两种情况。
研究“平衡”情况 既是“平衡”，就判断出次品在天平外那组中。
2次——任取已过天平一组与天平外那组同称，肯定不平衡。若原天平外那组重些，就判断出次品比标准球重，否则，次品就是比标准球轻。
研究“不平衡”情况 既是“不平衡”，就判断出次品已在天平中，天平外那组是标准球。
2次——取较重的一组与天平外那组同称，有“平衡”、“不平衡”两种可能。若“平衡”就判断出次品球比标准球轻；若“不平衡”就判断出次品球比标准球重。
综合以上研究得出：最少称2次才能知道次品球在那组中，也才能知道次品球比标准球是重些还是轻些。此时，次品所在组有球27个。因为，27=33，所以最少再称3次才能保证找出次品球来。
一共是 2+3=5（次）
例：若73个零件，其中有一个比其他的零件稍重，如果只能用天平来测量，至少要称多少次才能保证找出来呢？
解：因为33＜73≤34，所以最少要称4次才能保证找出次品。
[平衡4次：（25，24，24）（9，8，8）（3，3，3）（1，1，1）。不平衡4次：（25，24，24）（8，8，8）（3，3，2）（1，1，1）]
找次品的规律篇(二):[数学广角找次品教案]人教版找次品教案
1. 通过观察、猜测、实验、推理等活动，体会解决问题策略的多样性及运用优化的方法解决问题的有效性。
2. 感受到数学在日常生活中的广泛应用，尝试用数学的方法来解决实际生活中的简单问题，初步培养学生的应用意识和解决实际问题的能力。
3. 学会用数学的知识来研究生活中的饿实际问题。
教学重难点
1. 尝试用数学方法解决实际生活中的简单实际问题。
2. 尝试用数学方法解决实际生活中的简单实际问题。
一、创境激趣
1、昨天我们学习了如何找次品的方法，谁能说一说。
2、今天我们继续探讨如何去快速地找出次品的一般方法。
二、自主探究
1、解决9 个零件的问题，归纳出找次品的最优方法。
(1)出示问题：有9 个零件，其中有一个是次品（次品重一些），你能用天平把它找出来吗？
老师引导分析方法：你可以拿学具摆一摆，也可以用笔在纸上进行分析，看看至少需要几次就一定能找出次品？
(2）自主探索。在有一定结果以后请一个学生上台展示方法，老师帮助梳理方法：分成几份？每份各是多少？至少需要几次就一定能找出次品，?
(3）反思自己的分法并在小组内交流。老师指导交流重点：看看我们的分法有什么不同？分成了几份？每份是多少？至少需要几次就能保证伐出次品？
(4）全班汇报。老师引导学生阐述：分成几份？怎么分？怎样找出次品？至少需要称几次就一定能找出次品？边汇报边板书示意图。
(5）老师先引导学生观察、梳理一遍，然后进行比较：哪种分法能保证用最少的次数称出次品？这种分法有什么特点？
(6）小结：把9 个零件分成3 部分，并且平均分，能够保证找出次品而且称的次数最少。
2、推测多个零件找次品的解决办法。
(l）提出猜测：那么，是否在所有的找次品问题中，这样平均分成3 份的方法都能保证找出次品而且所需次数一定最少呢？我们来猜一猜。
您现在正在阅读的《找次品》教学设计文章内容由收集!本站将为您提供更多的精品教学资源!《找次品》教学设计(2）学生猜想
(3）要验证猜想我们再来试一下。如果有12 个零件，其中一个是次品，按刚才我们的猜想，应该怎么分，称的次数就最少而且一切能找出次品？（平均分成3 份，即4 , 4 , 4 。）迅速在草稿纸上分析一下，看看至少需要几次就一定能找出次品？
学生汇报：3 次。
(4）我们再来看看别的分法能不能让称的次数更少。还有哪些分法?(2,2,8) (3,3,6)(5,5,2)(6,6)学生选择一种分法在纸上进行分析。
(5）全班汇报，引导学生比较：有没有哪种分法能让称的次数更少而且保证找出次品？
(6）小结：这样看来利用天平找次品的时候，把待测物品分成3 份，并且平均分的方法能保证找出次品而且称的次数一定最少。
三、交互反馈
P137第5题
（1）学生独立完成，集体交流。
（2）让学生脱离具体的操作活动，学会用图来分析和解决数学问题，从而培养学生的抽象思维能力。本题答案是至少需要称3 次。
四、开放延伸
P137第6题
（1）学生小组讨论
（2）汇报交流：与例题不同，是另一种类型的找次品，因为不知道次品比正品重还是轻，所以问题就复杂多了。对本题而言，还是分成3 份，至多称2 次就一定能找出次品。第一次天平两边各放一袋白糖，若天平平衡则剩下的那袋就是次品，再称一次就能判断次品是轻还是重了；若天平不平衡，则这两袋中一定有一袋是次品，可取下轻（或重）的那袋，把剩下的那袋放上天平，若天平平衡，则轻（重）的是次品，若天平不平衡，则重（轻）的是次品。对学有余力的学生，可以此题为起点，探索数量为4 , 5时如何找出次品。
五、课堂总结
本节课我们研究了什么问题？
六、作业：A级：1、P136第4题
B级：P137你知道吗？
《找次品》教学反思
培养学生的自主性学习能力和创造性解决问题的能力。
一、创设情景 通过身边生活实例，为学生创设问题情景，让数学问题生活化，一上课就吸引住学生的注意力，调动他们的探究兴趣，为后面的教学做好铺垫，使学生进入最佳的学习状态。以前的视频画面距离学生的生活较远，孩子们兴趣不大。集体备课时大家建议这一环节，还是应该联系生活实际，这样可以更加激起孩子们学习的兴趣，让学生充分感受到数学与日常生活的密切联系。
二、难点转化 降低教学起点，按照例题，本课例1是从5瓶钙片中找到次品，而我却让孩子们先从3个药瓶中找出次品，这样就降低了教学起点，孩子很容易的从3个中找到次品。那么在后面的5个、9个中找次品就容易多了。不会产生挫败感，增加成功的体验，使本课更容易进行。
三、层层推进 本课我让孩子们从3个中找出次品这比较简单，然后加深到从5个、9个中找次品，并且在9个中找次品的过程中渗入优化思想，让孩子们寻找优化策略，接下来让学生再用12进行验证，加深了学生的体验。整个教学过程注重让学生经历了探索知识的过程，使他们知道这些知识是如何被发现的，结论是如何获得的。在此过程中知识层层推进，步步加深，让孩子的推理能力慢慢地达到一定的高度，思维也不至于感到困难。
四、知识拓展 当学生通过例2发现把待测物品平均分成3份称的方法最好后，以此为基础让学生进行猜测：这种方法在待测物品的数字更大的时候是否也成立呢?引发学生进行进一步的验证、归纳、推理等数学思考活动，逐步脱离具体的实物操作，采用文字分析方式进行较为抽象的分析，实现从特殊到一般、从具体到抽象的过渡。这部分在集体备课后我进行了调整，将以前不能平均分成三份的教学挪到了下一课时。本节重点砸实，能平均分成三份的，怎样找出次品。总结出规律后，进行了相应的练习。增加了课后“你知道吗”中一部分内容。学生充分练习后已经能很熟练的运用最优方法解决问题、发现规律。通过今天教学实际来看，效果更好一些。
五、教学方法 在教学过程中，充分的运用了研究性学习的教学方法，不把现成的答案或结论告诉给学生，而是试图创设出问题情境，引发学生认知上的矛盾、冲突，激起学生探求知识经验和事理的欲望，继而调用已有的知识经验和生活积累，提出解决问题的猜想和策略，并通过观察、实验、操作、讨论、思索等多种活动进行研究检验。在研究性数学学习中，知识不再是被学生消极接受的，而是学生自身积极地、主动地去探求获取的。学生在教育教学中是发现者、研究者，充分体现学生的主体地位。
找次品的规律篇(二):教学重难点
找次品的规律篇(二):《找次品》教学反思
找次品的规律篇(三):找次品教学设计
找次品教学设计
赵丽娟（安徽省芜湖市镜湖区北塘小学）
#TRS_AUTOADD_1275444524825 {
MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px
}
#TRS_AUTOADD_1275444524825 P {
MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px
}
#TRS_AUTOADD_1275444524825 TD {
MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px
}
#TRS_AUTOADD_1275444524825 DIV {
MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px
}
#TRS_AUTOADD_1275444524825 LI {
MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px
}
/**---JSON--
{"":{"margin-top":"0","margin-bottom":"0"},"p":{"margin-top":"0","margin-bottom":"0"},"td":{"margin-top":"0","margin-bottom":"0"},"div":{"margin-top":"0","margin-bottom":"0"},"li":{"margin-top":"0","margin-bottom":"0"}}
--**/
一、教学内容
人教版小学数学五年级下册“数学广角”
二、教学目标
1．通过观察、猜测、实验、推理等活动，体会解决这类问题策略的多样性及运用优化的方法解决问题的有效性。
2．让学生感受到数学在日常生活中的广泛应用，尝试用数学的方法来解决实际生活中的简单问题，初步培养学生的应用意识和解决实际问题的能力。
3．培养学生的合作意识和探究兴趣。
三、教学重点和难点
教学重点：让学生经历观察、猜测、实验、推理的活动过程，体会解决问题策略的多样性及运用优化的方法解决问题的有效性。
教学难点：观察归纳“找次品”这类问题的最优策略。
四、教学准备
学生4人一组；多媒体课件；每组准备模拟天平学具一个、圆形学具若干个。
五、教学流程与设计意图
教学过程
设计意图
（一）创设情境，导入新课
【课件播放有关次品的视频】
师：看了刚才那段视频，你们有什么想说的？
生自由回答。
师：生活中经常会有一些产品与合格产品不一样。有的是外观瑕疵，有的是成分不过关，还有的是产品的质量与正常的不同……我们把这些不合格的产品称为“次品”。（板贴：次品。）
师：次品虽小，危害却大。今天咱们就一起去找轻重不合格的次品。（板贴：找。）
师：要找轻重不合格的次品，我们要用到什么工具？（天平）
（二）探究新课
1．有关比尔·盖茨与81个玻璃球的问题
【课件出示小比尔·盖茨的问题：这儿有81个玻璃球，其中有一个球比其他的球稍重，如果只能用天平来测量，至少要称多少次才能保证找出来呢？】
让生自由猜测称的次数。
师：同学们猜的结果不一样，可能是数量太大了。数学中有种方法叫做“化繁为简”，让我们从数量较小的来研究吧！
2．研究2个球
【课件演示：把2个球放在天平上】
师：有2个玻璃球，其中有一个球比正常的球稍重，如果只能利用天平来测量，怎样可以找出次品呢？
师：如果次品比正常的球稍轻呢？
3．讨论3个球的问题
【课件：这儿有3个玻璃球，其中有一个球比其他的球稍重，如果只能利用天平来测量，至少要称多少次才能保证找出来呢？】
生叙述称球的过程。
【课件再次演示过程，并板书枝状图。 】
师：次品可能是这三个“1”中的任意一个，但无论哪一个是次品，都只需要一次就可以保证找出次品了。
师将探究结果填入记录表中。
4．研究4个球的问题
【课件：这儿有4个玻璃球，其中有一个球比其他的球稍重，如果只能利用没天平来测量，至少要称多少次才能保证找出来呢？】
师：如果再增加一个球，4个球，一次可以保证找出次品吗？
生自由回答。
师：咱们还是动手去探究吧。
【课件出示如下小组活动要求。（1）四人一组，用棋子代替玻璃球，用尺子代替天平，摆一摆。（2）4个球被分成了几份？每份几个？（3）如果天平平衡，次品在哪里？如果天平不平衡，次品又在哪里？（4）想一想，你们组的方法是否既做到了“至少”，也做到了“保证”？】
生分组探究后，上实物展台汇报，师根据生的汇报板书枝状图，同时帮助生在此环节理解“至少”和“保证”的含义。
师小结：4个球，有两种不同的测量方法，但测量的结果都是一样的，至少需要2次才能保证找出次品。
把结果记录在表格中。
师：如果只测量一次，最多可以保证在几个球中找出次品？
5．讨论9个球
【课件：这儿有9个玻璃球，其中有一个球比其他的球稍重，如果只能用天平来测量，至少要称多少次才能保证找出来呢？】
师：如果球的个数再多一些，例如9个，至少需要几次才能保证找出次品呢？
【小组活动要求如下。（1）请同学们用学具摆一摆，试试看，有几种不同的方法。（2）9个球被分成了几份？每份几个？（3）如果天平平衡，次品在哪里？如果天平不平衡，次品又在哪里？（4）哪种方法符合题目中的“至少”和“保证”？ 】
生在实物展台上汇报9个球的测量方法，师板书在黑板上。
生可能出现的方法如下。
引导学生观察、比较板书，哪种方法符合题意？
师：为什么把9个球分成（3，3，3）只要2次就可以找出次品？
引导学生发现：第一种方法每份分出的数量是3，次品一定在某一份的3个球里，不管是哪一份，3个球只需要一次就只可以找出次品来，所以9个球只需要2次；但第二种分法有2份分出的数量是4，4个球需要2次才能找出次品，9个球就需要3次才能保证找出次品。
师：如果球的数量在9以内，你们觉得每份分出的数量是3好还是4呢？分的时候要注意什么？
引导学生发现：每份分出的数量不能超过3。
6．5～8个球的研究
师（出示记录表）：4个球只需要2次可以保证找出次品，9个球也只需要2次就能保证找出次品来，那么大胆猜测一下，在4与9之间的5、6、7、8个球至少需要几次就能找出次品呢？
请生自由画图分析，然后汇报。（重点是8个球。）
将研究结果填入表格中。
（三）巩固应用，发现规律
1．10个球的研究
师：10个球，称2次还能保证找出次品吗？
请生试着自己画图分一分，然后汇报。（让生明确：10个球至少需要称3次，因为无论怎么分，至少有一份超过3个球。）
师将结果填入记录表。
师：2次最多可以在几个球中找出次品？（9个。）为什么？（利用板书中的枝状图让学生明白每份最多3个，3个3就是9。）
2．3次最多能在多少个球中找出次品？
师：3次最多可以在多少个球中找出次品呢？（引导生发现每份最多放9个，3份就是3个9，即3×3×3=27个。）
师：28个球至少几次可以找出次品？
3．4次最多能在多少个球中找出次品？
（引导学生说出每份最多27个，3份就是3个27，即3×3×3×3＝81，最多81个。呼应前面的小比尔盖茨的问题。）
4．观察记录表，发现规律
师：我们来仔细观察记录表，5次、6次分别能保证在多少个球中找到次品？最多多少个？
师：以此类推，测量的次数增加，可保证在更多的球中找出一个次品来。
（四）总结提升
师：今天这节课你们有什么收获？还有什么问题吗？
师：我们为什么要探究找次品？
师：我们所探究出的找次品的方法其实和以前所探究的烙饼问题、田忌赛马问题等一样，就是一个最优化的方法。生活中解决问题的方法很多，如果你发现了解决问题的最佳策略，那么解决问题时一定能够事半功倍！
吸引学生兴趣，自然引入新课，同时进行德育渗透：做事要细心谨慎，小小的错误可能造成很大的危害。
让学生初步感受到化繁为简的数学探究方法。
通过课件演示，让学生明白下沉的一边为重的，即次品；翘起来的是轻的。
此环节一方面是让学生理解3个球只需称一次即可找出次品，另一方面让学生理解在称球时，把所有的球分成3份，天平左盘一份，天平右盘一份，待测物品一份。
此环节一是让学生理解测量方法的多样性；二是让学生在实际操作中理解“至少”和“保证”的含义；三是让学生明确一次最多能保证在3个球中找出次品，超过了3个球，称的次数就要增加。
在汇报中让学生明白：第一步分成（3，3，3）或（4，4，1）后，就可以利用已经研究过的结果了，不需要继续分下去。
利用学生对9个球测量方法的探索，让学生感受到每份分出的数量不能超过3。
通过对8个球的研究，让学生再一次明确：分的时候尽量不要超过3个球，要不就得称3次了。
一边进行巩固练习，同时也是一步步地引导学生发现规律，为后面环节的总结规律打下伏笔。
在学生汇报交流中，让学生明白每份分出的数量不能超过9个。
通过学生观察表格和教师的提问，引导学生发现找次品方法的本质规律。
将找次品问题升华为最优化问题，让学生深刻感受到数学的价值！
板书设计
找次品
执教教师简介
赵丽娟 安徽省芜湖市镜湖区北塘小学数学教师，本科学历，小学高级教师，现担任芜湖市低年级数学教研组组长。近几年先后被认定为镜湖区“学科带头人”“骨干教师”和“教坛新星”。她积极参加各级各项教学比赛，执教的“观察物体”曾先后在镜湖区、芜湖市优质课评比活动中获一等奖，并最终在“2007中国国际动漫教育人才培养计划自主创新小学教师教学能力竞赛”中获一等奖。同时，“观察物体”的教学设计被刊登在《试教通讯》上，这节课还被录像，作为为安徽省典型课例。2009年执教的“小数的性质”一课在安徽省小学数学优质课评比中获二等奖。赵老师积极参加各级各项教研活动，她曾成功执教市级公开课“两位数减一位数（退位）”“设计校园”“观察物体”“平移和旋转”，多次在市、区课改研讨会上发言交流，撰写的论文、教学设计多次获奖，其中“方程的意义”等三篇教案入选人民教育出版社出版的《新课标精品教案》一书。赵老师所带班级学生成绩在市、区、校监控测试中一直名列前茅，辅导学生撰写的小论文《纱窗的启示》在2006年安徽省小学生数学小论文评选中荣获一等奖，所带班级曾被评为市、区级先进集体。
做一名优秀的人民教师是她一直的追求，她希望她的学生们能在学习中体验快乐，快乐地学习数学！
