师:同学们,今天我们一起来学习五年级下册数学广角的内容——找次品。大家看看图片中的人物是谁呀?
生:阿凡提!
师:对,他就是聪明智慧的阿凡提。今天老师给大家讲一个阿凡提的故事。大家都知道,巴依老爷是个贪婪又愚蠢的财主,为了克扣工人们的工钱,他经常想出歪点子为难工人。有一次,阿凡提去帮工人们要工钱,巴依老爷为了赖掉这笔钱,故意把一包重量轻一点的茶叶混到一堆正品茶叶中。咱们来看看他给阿凡提出了个怎样的难题,大家一起来读一读。这堆茶叶一共 243 袋,必须在 10 分钟内找到那袋轻一些的次品茶叶,才能领到工钱。大家想想,243 袋茶叶得多大一 堆呀,而且时间只有 10 分钟,你们觉得这个任务怎么样?
生:一定很难!
师:可是聪明的阿凡提听了,眼珠微微一转,心想这有什么难的。你们知道阿凡提想出什么好办法了吗?今天这节课,我们就一起来学习找次品。243 这个数据挺大的,为了研究方便,我们可以把它怎么样呢?
生:把它变小一点,从简单的问题入手。
师:非常棒!这是数学研究中经常使用的一种策略。下面我们就从 10 以内的数据开始研究。如果两袋茶叶中有一袋质量轻一些,是次品,你们能把它找出来吗?
生:可以。
师:怎么找呢?有的同学可能想到用手掂的方法,不过在质量相差不大的情况下,用手掂是不能确定哪一袋更轻的。那还可以怎么办呢?
生:可以用天平称。
师:怎么称呢?大家想想。
生:把两袋茶叶分别放在天平两端,天平不平衡,因为次品轻一些,翘上去的那端就是次品。
师:看来用天平找次品是个好办法。那如果 3 袋茶叶中有一袋次品轻一些,用天平称至少称几次就能保证找出次品来呢?大家想一想。
(学生思考后)
师:好,我们来看。先把两袋茶叶一边放一袋称一下,假如天平平 衡了,剩下那袋就是次品;假如天平不平衡,翘起来的那袋就是次品。所以 3 袋茶叶中找次品,不管天平衡还是不平衡,只要称一次,就能保证找到次品。那如果是 5 袋茶叶,至少称几次就能保证找出次品呢?注意,既要次数最少,又要保证找到。大家想一想,也可以用手中的圆片摆一摆。(按下暂停键,学生思考操作)
师:好,我们一起来称称看。5 袋茶叶,天平一边放两袋。假如天平衡了,剩下这袋就是次品,这样称一次就找到了,很幸运。但这种幸运情况不能保证每次都出现。假如一边放两袋后天平不平衡,称一次后,次品在上翘的两袋中,还需要再称一次,这样两次才能保证找到次品。这种称的方法我们可以用数学符号简单记录下来。咱们回忆一下刚才是怎么称的?5 袋茶叶,天平一边两袋,剩下一袋,称一次。假如天平衡了,剩下的那袋就是次品;假如天平不平衡,次品在翘起来的两袋中,接下来从这两袋中找次品,一边一袋又称一次,这样两次就能保证找出次品了。那还有别的称法吗?
生:还可以这样称,5 袋茶叶开始一边一袋。假如天平不平衡,次品是翘起来的那个,这很幸运,但不能保证。假如天平衡了,次品在剩下的 3 袋中,然后我们只要再从这 3 袋中找,从 3 袋中称一次就可以找到,所以这种方法也是两次能找到。
师:非常好,请大家拿出笔和老师一起把这种方法也用数学符号记录下来。5 袋茶叶,一边一袋,剩下 3 袋,称一次。假如不平衡,次品在翘起的那边;假如平衡了,次品在剩下的 3 袋里,再称一次,两次就能保证找出次品。这两种称法虽然不同,但我们发现从 5 袋茶叶中找一袋次品,至少称两次就能保证找出次品。那如果数量再多一些,现在 9 袋茶叶中有一袋次品轻一些,用天平称至少称几次就能保证找出次品来呢?大家想想看,也可以用手中圆片摆一摆,或者用刚才学习的数学符号写一写。(按下暂停键,学生思考操作)
师:有结果了吗?我们一起来看。有的同学称 4 次找到次品。9 袋茶叶,一边一袋称一次,天平衡了,次品在剩下的 7 袋里,接着称第二次。假如天平平衡了,次品在剩下的 5 袋里,5 袋茶叶我们知道称两次能找到次品,所以这种称法需要 4 次才能保证找到次品。有的同学称 3 次就找到了,一边放 4 袋,假如平衡了,剩下的就是次品,这很幸运,但不能保证。假如不平衡,翘起来的 4 袋中有次品,然后再用这 4 袋继续称,一边两袋,这时天平一定不平衡,次品在翘起来的两袋中,接下来从两袋中找次品,这样三次就能保证找到次品。还有同学也是三次找到的,但称法不同,9 袋茶叶,一边放两袋,还剩 5 袋。假如天平不平衡,次品就在其中一个 2 袋里,这种情况幸运,但不能保证。假如天平平衡了,次品就在剩下的 5 袋中,5 袋的情况刚才我们研究过了,所以这种称法也是三次能保证找到。还有同学两次就保证找出次品了,他是怎么找的呢?9 袋茶叶,天平两边各放 3 袋,剩下 3 袋,称一次。假如天平平衡了,次品就在剩下的 3 袋里面;假如天平不平衡,次品就在翘起来的 3 袋里面。接着在 3 袋中找次品,再称一次,两次就能保证找出次品。
