【人教版高中数学《排列组合》教案】一、教学目标:
1. 知识与技能
- 理解排列与组合的基本概念,掌握排列数与组合数的计算公式。
- 能够运用排列与组合的知识解决实际问题,如排队、选人、分配任务等。
2. 过程与方法
- 通过具体实例引导学生发现排列与组合的区别,培养逻辑思维能力和分析问题的能力。
- 在探究过程中体会分类讨论和数形结合的思想方法。
3. 情感态度与价值观
- 激发学生对数学的兴趣,增强学习数学的信心。
- 培养学生严谨的数学思维习惯和合作学习的精神。
二、教学重点与难点:
- 重点:排列与组合的定义及其计算公式。
- 难点:理解排列与组合的本质区别,正确区分“有序”与“无序”的情况。
三、教学准备:
- 教具:多媒体课件、黑板、粉笔
- 学生准备:课本、练习本、笔
四、教学过程:
1. 导入新课(5分钟)
教师提问:“同学们,你们有没有遇到过这样的问题?比如从3个人中选出两个人去参加比赛,有多少种不同的选法?或者从4个同学中选出3个排成一行拍照,有多少种不同的排列方式?”
通过这些问题引发学生的兴趣,并引出“排列”与“组合”的概念。
2. 新课讲解(20分钟)
(1)排列的概念
定义:从n个不同元素中取出m个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个元素中取出m个元素的一个排列。
排列数公式:
$$
A(n, m) = n \times (n - 1) \times \cdots \times (n - m + 1)
$$
或
$$
A(n, m) = \frac{n!}{(n - m)!}
$$
举例说明:从3个同学中选出2个排成一行,有多少种排列方式?
(2)组合的概念
定义:从n个不同元素中取出m个元素,不管顺序如何,叫做从n个元素中取出m个元素的一个组合。
组合数公式:
$$
C(n, m) = \frac{n!}{m!(n - m)!}
$$
举例说明:从3个同学中选出2个去参加比赛,有多少种组合方式?
(3)对比排列与组合
通过表格对比排列与组合的不同点:
| 项目 | 排列 | 组合 |
|------|------|------|
| 是否考虑顺序 | 是 | 否 |
| 公式 | $ A(n, m) $ | $ C(n, m) $ |
| 实例 | 排队、编号 | 选人、选题 |
3. 巩固练习(15分钟)
设计几道典型题目让学生独立完成,然后进行讲解:
- 题目1:从5个不同的球中取出3个,有多少种不同的排列方式?
- 题目2:从6个同学中选出4个组成一个小组,有多少种不同的选法?
- 题目3:用数字1、2、3、4能组成多少个三位数?(每个数字只能用一次)
教师巡视指导,鼓励学生积极思考并分享自己的思路。
4. 小结与作业(5分钟)
- 教师带领学生回顾本节课的主要排列与组合的定义、公式及应用。
- 布置课后作业:
- 完成教材P85页第1题至第5题;
- 自主查阅资料,了解排列组合在生活中的其他应用实例。
五、板书设计:
```
排列组合
一、排列:有序
A(n, m) = n! / (n - m)!
二、组合:无序
C(n, m) = n! / [m!(n - m)!]
三、区别:是否考虑顺序
```
六、教学反思:
本节课通过生活实例引入课题,激发了学生的学习兴趣;通过对比讲解帮助学生明确排列与组合的本质区别。在后续教学中,可适当增加一些实际应用题,进一步提升学生的综合运用能力。