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视频标签:杨辉三角
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视频课题:高中数学人教A版1.3.2《杨辉三角》山东师范大学附属中学
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高中数学人教A版1.3.2《杨辉三角》山东师范大学附属中学
《杨辉三角》教学设计
1 教材分析
《杨辉三角》是人教B版普通高中课程标准实验教科书数学选修2-3第一章1.3.2节的内容,是学生学习了二项式定理后进一步学习二项式系数性质的课例.杨辉三角的数字规律揭示了二项式系数的若干性质,蕴含着丰富的数学规律和重要的数学思想方法.是一个很好的探究学习的课例.
“杨辉三角”是我国古代数学重要成就之一,除杨辉外,贾宪、朱世杰、华罗庚对杨辉三角都有深入的研究.应抓住这一题材,对学生进行爱国主义教育,激发学生的民族自豪感.
本节内容以前面学习的二项式定理为基础,运用特殊到一般的数学思想方法进行思考,发现规律,形成证明思路. 这一过程不仅有利于培养学生的思维能力、理性精神和实践能力,也有利于学生理解本节课的核心数学知识,发展其数学应用意识.
研究二项式系数这组特定的组合数的性质,对巩固二项式定理,建立相关知识之间的联系,进一步认识组合数、进行组合数的计算和变形都有重要的作用,对后续学习微分方程等也具有重要地位.
2 学情分析
【知识基础】在此之前,学生学习了计数原理、排列组合、二项式定理的有关知识.
【能力基础】高二学生有能力进行教师引导下的小组合作探究学习.
【方法基础】在此之前,学生已经学习了推理与证明,对于归纳、猜想、验证、证明的思想方法较为灵活的使用.
【难点预测】二项式系数性质的发现以及将其公式化的过程.
3 目标分析
【知识与技能目标】了解杨辉三角的历史,掌握二项式系数的基本性质;
【过程与方法目标】通过“自主发现性质、证明性质、运用性质”的学习过程,掌握二项式系数的一些性质,培养学生由特殊到一般的归纳猜想能力,体会归纳推理、赋值法等重要数学思想方法;
【情感、态度与价值观目标】渗透爱国主义教育,培养学生独立思考、交流讨论、汇总见解的能力.激发学生的探究渴望.
4 教学重难点
【教学重点】二项式系数的性质及其应用.
【教学难点】杨辉三角的基本性质的探索和发现.
5 教法学法
观察、探究、发现、合作交流.
6 教学过程
6.1 复习引入
1、二项式定理:________________________________________________;
通项: ;
二项式系数:______________________________________________;[来源:Zxxk.Cm]
-
=________________________________________________;
【师生活动】教师提问,学生齐答,师班互动.
【设计意图】通过复习上节课所学,导入新课,为后面探究新知做好准备.
6.2 品读历史
1、列出
的展开式中当
取1,2,3,4,5,6……时的二项式系数表.
………………………………………… 1
…………………………………… 1 1
………………………………… 1 2 1
……………………………………1 3 3 1
………………………………1 4 6 4 1
………………………… 1 5 10 10 5 1
………………………1 6 15 20 15 6 1
…………………1 7 21 35 35 21 7 1
……………………………
…………
……………………………
2、杨辉三角的历史
杨辉,南宋数学家,于1261年著《详解九章算法》,在其中详细列出了这样一张图表,并且指出这个方法出于我国11世纪数学家贾宪的著作《黄帝九章算法细草》.在欧洲一般认为这是帕斯卡(Pascal)于1654年发现的,称这个图形为“帕斯卡三角”.这就是说,杨辉三角的发现要比欧洲早五百年,也说明了古代中华民族就在数学上有着辉煌的成就.
【师生活动】师生共同列出
展开式当
取1,2,3,4,5,6……时的二项式系数表.
【设计意图】动手列表,品读历史,培养学生的爱国情感,激发学生的探究热情.
6.3 探究性质
1、问题:观察杨辉三角你能发现哪些数量关系?由此得到二项式系数具有哪些性质?
【师生活动】学生小组合作学习,教师适时点拨.
【设计意图】通过对杨辉三角多角度的观察,引导发现其规律,培养学生的观察力,特殊到一般的归纳猜想能力.
2、展示探究结果
性质1 对称性
性质2 递推性
性质3 二项式系数和
………………………………………………… 1 1
…………………………………………………1 2 1
………………………………………………1 3 3 1
……………………………………………1 4 6 4 1
…………………………………………1 5 10 10 5 1
………………………………………1 6 15 20 15 6 1
性质4 二项式系数最大:通过比较
与
的大小得出.
深入探究性质 Ø二项式系数横行排列所得数与11的方幂的关系
………………………………………………… 1 1
…………………………………………………1 2 1
………………………………………………1 3 3 1
……………………………………………1 4 6 4 1
…………………………………………1 5 10 10 5 1
………………………………………1 6 15 20 15 6 1
教师升华 1 4 6 4 1
× 1 1
_____________________________
1 4 6 4 1
1 4 6 4 1
_____________________________
1 5 10 10 5 1
Ø二项式系数与斐波那契数列的关系
1 1 2 3 5 8 ……
______________________________________
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
1 6 15 20 15 6 1
斐波那契数列简介
著名的兔子繁殖问题:如果有一对小兔,每一个月都生下一对小兔,而所生下的每一对小兔在出生后的第三个月也都生下一对小兔.那么,由一对兔子开始,满一年时一共可以繁殖成多少对兔子?兔子对数1,1,2,3,5,8,13,21,……组成的数列就是著名的斐波那契数列,此数列在自然界中的出现是如此地频繁,请同学们观察下列花瓣数目:
学生会惊奇的发现确实组成斐波那契数列.
Ø杨辉三角中,任一列前
个数之和规律是什么?证明你的结论?
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
1 6 15 20 15 6 1
【师生活动】教师从其他观察角度引导学生发现.
【设计意图】让学生深入体会杨辉三角的奥妙无穷,激发学生的学习热情.
6.4 应用性质
6.4.1 杨辉三角在数学中的应用
例1 已知
展开式的各项二项式系数和等于512,求展开式中二项式系数最大的项.
【师生活动】学生独立完成,选择一名同学投影展示问题解决过程.
【设计意图】二项式系数性质及二项展开式通项公式的灵活应用.
例2 填空:设
,则
-
______________;
-
______________;
-
______________.
【师生活动】学生思考,回答.
【设计意图】一方面注意区分二项式系数和以及各项系数和,另一方面会应用赋值法解决问题.
6.4.1 杨辉三角在实际生活中的应用
Ø杨辉三角与高尔顿板
在游艺场,可以看到如图的弹球游戏,小球 (黑色 ) 向容器内跌落,碰到第一层阻挡物后等可能地向两侧跌落,碰到第二层阻挡物再等可能地向两侧第三层跌落,如是,一直下跌,最终小球落入底层,根据具体区域获得奖品。试问:为什么两边区奖品好于中间区奖品?
Ø杨辉三角与纵横路线图
“纵横路线图”是数学中的一类有趣的问题:如图是某城市的部分街道图,纵横各有五条路,如果从A处走到B处 (只能由北到南,由西向东),那么有多少种不同的走法?
【师生活动】教师录制成微视频供学生课后观看.
【设计意图】让学生了解杨辉三角在实际生活中的应用,激发学生继续探究的欲望.
6.5 课堂小结
1、一段历史:杨辉三角
2、两种思想方法:赋值法;特殊到一般
3、四条基本性质:对称性;递推性 ;二项式系数和;二项式系数最大
6.6 课后作业
1、必做题:练习A 2,4 练习B 习题1-3A
2、选做题:习题1-3B
3、研究性学习
活动主题:杨辉三角中的奥妙.
活动目标:探究与发现杨辉三角中的更多奥妙.
活动方案步骤:查阅资料,收集信息;独立思考,发现规律,猜想证明;合作探究,小组讨论,形成初步结论;与指导老师及其他小组成员交流展示;撰写研究性学习报告.
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