【 新知识点】
利用天平找出5 件物品中的1 件次品
利用天平找出多件物品中的1 件次品
［课时安排］2课时
一课时
教学内容:数学广角,教材第134页的例1。
教学目标：
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，初步认识找次品这类问题及其基本的解决手段和方法
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。
教学重点：初步认识找次品这类问题及其基本的解决手段和方法。
教学难点：尝试用数学方法解决实际生活中的简单实际问题。
教具准备：天平。
教学过程
一、导入
1 ．出示天平教具，提问：这是什么？（天平）你知道天平的作用吗？它的工作原理是什么？
学生介绍自己对天平的了解，阐述天平的工作原理和特点。
天平大家都见过吗？有两个托盘，如果两个托盘里的物品质量相等，天平就保持平衡，如果不相等，重的一端就会… … 轻的一端就会… … ，指针会指向……。
老师在学生发言的基础上，进一步阐述天平的工作原理。今天我们就运用天平来学习找次品的方法。[板书课题]
2 ．创设情景，自主探索。
( 1 ）出示钙片，提出问题：这里有5 瓶钙片，其是有一瓶少了3 片，你能用什么办法把它找出来吗？
( 2 ）独立思考。老师鼓励学生大胆设想，积极发言。
老师指导学生认真倾听并且积极评价各种方案：打开瓶子数一数（不卫生）、用手掂掂（误差较小，容易判断错误）、用秤称、追问：你选择用什么秤来称？
综合比较几种方法（打开瓶子数一数、用手掂掂、用盘秤称、用天平称… … ），哪一种更加快速、准确？（天平）在生活中常常有这样一些情况，在一些看似完全相同的物品中混着一个质量不同的，轻一点或是重一点，利用天平能够快速准确地把它找出来，我们把这类问题叫做找次品。（板书课题：找次品）接下来我们再请天平来帮帮忙。
二、教学实施
1 ．出示例1 ：这里有5 瓶钙片，其中1 瓶少了3 片，设法把它找出来。
2 ．自主探索用天平找次品的基本方法。
( 1 ）我们可以拿出5 个学具代替钙片，利用学具自主探索，想象一下，怎样利用天平找出少了的这瓶？
让学生思考后，说出自己的想法。
( 2 ）独立思考，有一定思维结果的时候组织小组交流。
( 3 ）全班汇报。
问：用天平称，称几次可以找出来？（答案不唯一，学生在试验中可能会得出以下几种结果：需要1、2、3、4、5次，教师对这些结果都应给予肯定。）
请不同结果的同学汇报各自方法，老师在引导语中强调全面考虑可能出现的结果。
预测问题：怎么找？可能出观什么情况？你说的是“如果”，那还可能出现什么情况？说明什么？
预设方法一：利用砝码一个一个地称出重量，共需5次找出次品；
预设方法二：把5瓶钙片分成3份，2、2、1，先在天平两端各放2瓶，如果天平平衡了，那么没有称的那瓶就是次品，如果天平不平衡，那么较轻的那两瓶中有次品，再把这两瓶分别放在天平两端，称出来较轻的一瓶就是次品。
预设方法三：先在天平两边分别放1瓶，天平平衡，所以次品在其他3瓶中，然后再分别放1瓶，天平没有平衡，偏高的那一边就是次品，如果天平平衡，那么剩下的那瓶就是次品。
……
( 4 ）对几种方法的梳理、比较：分成几份？每份数量是多少？至少需要称几次就一定能找出来？
强调：只称一定可能会找出次品，但要能够保证找到次品，至少需要称2次。
( 5 ）老师小结：利用天平找到这瓶钙片有多种方法，可以在天平上用砝码称出每瓶的质量再进行比较。还可以在天平两端各放一瓶，根据天平是否平衡来判断哪一瓶是少的；如果天平平衡，说明剩下的一瓶是少的；如果天平不平衡，说明上扬的一端是少的。除了利用学具，还可以画出示意图来帮助我们思考。
5 ．完成教材第136 、137 页练习二十六的第1题。学生独立完成，集体交流。
( l ）第1 题，因总数为9 筐，故可平均分成3 份，只称2 次就能保证把吃过的那筐松果找出来。如果天平两端各放4 筐，如果这时天平恰好平衡，则剩下的那筐就是小松鼠吃过的，这样只称一次就找出了小松鼠吃过的那筐松果；但这种方法是不能保证一次就能称出来的，也不能保证2 次就能称出来，只能保证称3 次就一定能称出来，故该方法不是最优的。
三、作业：P136第3题。
教学反思：
数学广角一直是学生感觉较难理解掌握的内容，这次“找次品”也不例外。为了让学生低起点，拾级而上，我将例1单独作为一课时来教学。在本课的教学中，我有一些困惑：本课的教学目标如何定位？
1、本课是仅仅要求学生会利用天平找出5 件或5件以下物品中的1 件次品，还是需要能从更多件物品中找出次品？
2、找次品的过程是仅需要学生口述即可，还是应该要求学生能够用简要文字描述或通过树形图、箭头示意图来记录呢？
我的思考：
1、本课如果只找5件或5件以内物品中的次品太简单，建议在巩固练习中补充找8件物品中的次品。因为当所分物品是偶数个（如4、6、8）时，我发现学生更亲睐于将其平均分成2份。这种分法在总数是4和6时，并不影响最少次数，但如果是8个物品时，如果平均分成2份，则至少需要3次，而如果分成3份（3、3、2），则只需要2次就可以找出次品。所以，补充找8个物品中的次品可以帮助学生发现规律（即应尽量将物品分成3份，能够更好找出次品）。
2用语言描述找次品过程，当遇到使用天平次数较多时，叙述起来十分麻烦。在例1教学过程中，学生们更乐意用绘制简单天平示意图的方式表示找的过程。可是随着物品个数的增加，这种方式虽然形象直观，但毕竟不方便。“繁”则思变，教材137页第5题用简单文字加箭头的方式清晰描述过程，这种方式比画天平简洁得多，但有没有更简便的记录方式呢？《教参》中为我们介绍了一种树形图。（如下）
这种树形图用小括号代替了“把物品分成几份，每份分别是几”的叙述，一目了然。同时还吸收了箭头示意图的优点，用两个分支表示称得的不同结果。但我觉得“天平两边各放3个”这类语言能否符号化，使图示更具有数学味，也更简洁？当天平两边各放3个平衡时，再将4个物品分成3份，1、1、2，后面也应按前面格式写明“天平两边各放1个”，接着按平衡或不平衡分析，这样思维才能完整体现。经过自己的修改，我将树形图改为如下格式：
我通过在两个数字下划线的方式代表“将这两堆物品分别放在天平两边”，这样既减少了文字，又方便最后统计次数。每种情况，最后只需数一数共划了多少条横线即可，既准确、又形象。
在使用树形图记录中，我还有些困惑，诚恳地向大家讨教。找次品的题目一般都是求“至少称几次就一定能找出次品”，请问树形图是否必须在最后标明谁是次品。即上图是否必须这样写？
第二课时
教学内容：数学广角，教材第134 、135 页的例2、做一做及136页的2－6题。
教学目标
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，进一步认识找次品这类问题及其基本解决手段和方法。
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。
教学重点：进一步理解用天症测次品的方法。
教学难点：尝试用找次品的方法解决实际生活中的简单实际问题。
教学过程
一、回忆复习
同学们还记得上节课所讲的内容吗？怎么从8个物品中找出次品来？
师：如果物品的数量加大，还能找出次品吗？找出次品的过程会不会有什么规律呢？
二、新授
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：大家可以通过画图模拟的方式在纸上进行分析，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?
方法一：把9个零件分成3份（4、4、1）只要3次保证找到次品，特殊情况下1次就可以找到。
方法二：把9个零件分成3份（3、3、3）只要2次保证找到次品。
方法三：把9个零件分在4份（2、2、2、3）只要3次保证能找到次品。
(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。
(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、巩固练习
1、完成教材135页“做一做”
自己动手画图表示一下，想一想该怎么分？至少要称几次？
把10个物品分成3份（3，3，4），若天平两端各放3个物品时，正好平衡，下一步就把另外4个物品分成（1，1，2），若不平衡，则下一步就把含有次品的3个物品分成（1，1，1）……
2、完成教材第136第5题
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。
3、完成教材第137 页第6 题。
这是另一种类型的“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。
4、完成教材第137页第7 题。
这是一道关于集合运算的题目。学生在三年级下册学过用集合圈来分析解决问题，所以本题可引导学生利用集合知识画出图。再分析题意：两个组都没有参加的有6 人，所以参加课外小组的一共有25 一6 一19 （人）。这样，结合以前学过的知识，就可算出集合圈中表示既参加音乐组又参加美术组的有12 + 10 一19 =3 （人）
四、课堂小结：
本节课我们研究了在生活中如何从几个物品中找出次品的策略。在解决问题时，我们知道了很快解决这类问题的方法和原则：一是把待分的物品分成3 份；二是要分得尽量平均，能够平均分的平均分成3 份，不能平均分的，也应使多的与少的一份只差1 。
教学反思：
想快捷准确解决此类型问题，教师可以用五分钟左右的时间向学生灌输结论性的解题方法，即每次尽量将物品平均分成3份（如不能平均分时，也应使每份的相差数不大于1），然后用大量时间让学生进行巩固练习，强化这种方法。这样的教学虽然短时高效，但却只重结论，忽视了学生探索精神的培养，学生少了发现后的欣喜与快乐，缺乏比较、综合等思维能力的锻炼。为此，我今天给予学生充足的时间去独立探索、尽量地显现他们的不同称法，最后通过对比发现了结论。这样的教学显然费时较多，练习二十六第4、6、7题都没能在单元时间内完成，必须再增加一个课时练习课，但学生们学得开心，思维十分活跃。
在教学例2时，学生们发现9个物品不可能按教材所说分成4份（2，2，2，3）放在天平上称。因为将其中两个2放在天平上称过以后，剩下的2与3是不同能可时放在天平两边的，所以这种分法应该改为分成 5份，即（2，2，2，2，1）。而这种方法实质与9分成4，4，1是一致的。因此，学生认为教材这种分法不合理。不知大家怎么认为？
因为9不能平均分成两份，因此学生们普遍选择了分3份。个性化解法丰富多彩，除了教材中提到的4，4，1；3，3，3外，还有2，2，5和1，1，7两种不同分法。这些分法中除平均分成3份以外的分法外，其它都至少需要称3次才能保证找出次品，所以通过观察比较，学生自己发现了解决问题的策略。一是把待分的物品分成3 份；二是要分得尽量平均，能够平均分的平均分成3 份，不能平均分的，也应使多的与少的一份只差1 。
课堂生成：
曾经参加过校外培优的陈灿佳同学在学习完例2后，就告诉大家“只要记住物品总数在2——3之间，需要称1次就能保证找出次品；在4——9之间，需要称2次；在10——27之间，需要称3次……。”我顺势引导学生独立阅读137 页的“你知道吗”。大家普遍认为这种方法好，如果是填空题可以根据表格快速填写，节省时间；如果是解决问题，可以根据表格核对自己的结果。但记不住数据怎么办？“从上表你能发现什么规律吗？”一石激起千层浪，对照数据寻记忆窍门。果然，不一会儿功夫，高家琦同学就发现了隐藏的规律。“要辨别的物品数目2 ——3；4——9；10——27；28——81……”，这里的后一个数3，9，27，81都是不断乘3得来的。因此，只需记住第一组数据，然后将3依次乘 3，即可得到每组数据的第二个数，第一个数则是前一组数据中第二个数+1得到的。听了他的介绍，班上长久响起雷鸣般的掌声。
建议：练习二十六第1、2、5题，物品的总数都是3的倍数，建议在练习中适当补充不能平均分成3份的习题。特别是对于学困生，要加强如何将物品分3堆的方法指导。
练习心得：
配发的作业中有这样一题：有3盒乒乓球，每盒12个，其中有1个次品比正品轻一些。用天平称，至少称几次就能找出次品？我与老师们首先研讨，确定“至少称几次就能找出次品”这里的“次品”是指含有次品的盒子，还是那1个次品乒乓球。通过研究，达成一致，都认为是乒乓球。
找到这一个次品乒乓球又有两种策略。一种是先求出所有乒乓球的个数，然后将36个物品按找次品的方法求出至少称的次数。还有一种方法是先将3个盒子分3堆（1，1，1）来确定次品盒子，再将其中12个乒乓球按（4，4，4）分成3份来找次品。这两种方法的最终结果相同，但第二种方法相对较省力，只需找开一盒即可找出次品。
那么是否以后遇到这类题，两种方法都可行呢？答案是否定的。如有4盒乒乓球，每盒12个，其中有1个次品比正品轻一些。用天平称，至少称几次就能找出次品？按总数48个乒乓球来分，只需要4次就可找出次品。可如果找4盒来先找次品盒子，就总共需要5次才能找出次品。所以，在解决这类问题时，还必须周全考虑。
困惑：
1、课堂评价困惑。
有部分学生仍旧痴迷于平均分成2份的方法，在“做一做”中就有部分学生将10分成5和5，用这种分法同时也能做出正确结果，请问这时你会怎样评价学生的做法？
我是判断其正确，但建议其以后将物品尽量平均分成3份。
2作业格式困惑。
请问大家练习二十六第6题该如何让学生记录找次品的过程？如果是10个物品中有一个次品，且不知道轻重，能有简洁的方式记录吗？
我是告诉学生先按例题找次品的格式书写，然后直接将结果加1。加1的原因是为了确定这个次品到底是比其它物品轻或重。没有文字解释，这样合适吗？
【 教学要求】
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。
【 教学建议】
1 ．加强学生的试验、操作活动。
本单元内容的活动性和操作性比较强，大都可以采取学生动手实践、小组讨论、探究的方式教学。实际教学时，可先多给学生一些时间，让他们充分地操作、实验、讨论、研究，找到解决问题的多种策略。
2 ．重视培养学生的猜测、推理能力和探索精神。
组织学生进行实验操作活动，仅仅是本单元教学内容的基础或前奏，教学的重点在于活动后的猜测、归纳、推理活动，由此促进学生养成勤于思考、勇于探索的精神。操作活动中，学生往往会得出多种解题策略。教学时，老师应引导学生从这些纷繁复杂的方法中，从简化解题过程的角度，找出最优的解决策略。