5
Реализация требований ФГОС ООО
при обучении учащихся 9 класса теме:
“Элементы комбинаторики”
Учитель математики МАОУ г.о. Балашиха «Земская гимназия»
Синюкова Елена Николаевна
2013
Оглавление
Заметим, что удобно рассматривать 0!, полагая, по определению, 0! = 1.
Определение. Размещениями из n элементов по k элементов называются группы, составленные из данных n элементов, содержащие в каждой по k элементов и отличающиеся одна от другой либо самими элементами, либо их порядком.
кол-во размещений из n элементов по k элементов
Определение. Перестановками из n элементов называются группы, составленные из данных n элементов, содержащие в каждой по n элементов и отличающиеся одна от другой только порядком элементов.
кол-во перестановок из n элементов
Определение. Сочетаниями из n элементов по k элементов называются группы, составленные из данных n элементов, содержащие в каждой по k элементов и отличающиеся одна от другой только самими элементами.
кол-во сочетаний из n элементов по k элементов
З а м е ч а н и е. Выше предполагалось, что все n элементов различны. Если же некоторые элементы повторяются, то в этом случае комбинации с повторениями вычисляют по другим формулам. Например, если среди n элементов есть n1 элементов одного вида, n2 элементов другого вида и т.д., то число перестановок с повторениями
Pn (n1, n2, …) = n! / (n1! n2! … ), где n1 + n2 + … = n.
§ 6 Таблица целей обучения теме «Элементы комбинаторики»
Формулировки учебных задач, с помощью которых достигается обобщённая цель |
Средства помощи |
||||||
цель считается достигнутой, если Вы на уровнях: |
|||||||
первом |
втором |
третьем |
|||||
Ц 1: приобретение УИ, формирование логических ПУД |
а) сравниваете решение однотипных задач б) решаете задачи перебором возможных вариантов б) делаете выбор формулы используя помощь; |
а) обобщаете решение задач одного типа; б) составляете приёмы их решения с помощью подсказки |
а) составляете приёмы решения типов задач самостоятельно или по плану; б) выполняете анализ и выявляете формулы, нужные для решения комбинаторной задачи, в) комбинируете формулы для решения задачи г) составляете приёмы решения с помощью указаний |
а) карточки- информаторы; б) подсказки (план решения задачи); в) образцы записей решений задач в учебнике и тетради
|
|||
Ц 2: кон-троль усвоения теории при работе с классами и типами задач |
первом |
втором |
третьем |
||||
знаете а) определения: 1) факториала числа; 2) перестановки; 3) размещения 4) сочетания; 5) правила суммы; 6) правила произведения; б) приводите примеры в соответствии с определениями; 3) используете предписания для решения задач |
знаете определения; понимаете какой формулой необходимо воспользоваться при прочтении задачи и как отобрать нужные комбинации; приводите примеры в соответствии с определениями;
|
знаете 1) приём отбора нужной формулы; 2) понимаете значение комбинаторных задач в разных областях науки |
|||||
Ц 3: применение знаний и умений при решении задач |
первом |
втором |
третьем |
||||
умеете: использовать основные формулы для решения простейших комбинаторных задач |
умеете: а) использовать формулы комбинаторики для для решения задач 2-го уровня сложности; |
умеете а) использовать основные формулы комбинаторики и их комбинации для решения задач 3-го уровня сложности; б) решать задачи 3-го уровня сложности; в) использовать формулы для решения прикладных задач |
|||||
Ц 4: формирование КУД |
Ц 4: а) работаете в группе, оказываете взаимопомощь, рецензируете ответы товарищей; б) организуете взаимоконтроль, взаимопроверку и др. на всех этапах учебно-познавательной деятельности (УПД) по выполненным заданиям предыдущих уровней с обоснованием; в) оказываете помощь, работающим на предыдущих уровнях; г) осуществляете поиск информации для подготовки письменного сообщения и устного выступления в соответствии с изучаемой темой, используя правила коммуникативного взаимодействия |
приёмы контроля, решения задачи, рецензирования, оценки; таблица коммуникативной компетентности |
|||||
Ц 5: формирование общих ПУД и РУД |
Ц 5: а) выбираете уровни достижения целей и формулируете цели своей учебной деятельности; б) выбираете задачи и решает их; в) осуществляете самопроверку с использованием образцов, приёмов; г) составляете контрольную работу для своего уровня усвоения; д) оцениваете свою итоговую деятельность по данным объективным критериям; по собственным критериям, сравнивая их с объективными критериями; е) делаете выводы о дальнейших действиях, планируете коррекцию учебно-познавательной деятельности |
Приёмы выбора и рефлексии достижения целей, саморегуляции (диагностики и коррекции) УПД |
§ 8 Средства обучения теме «элементы комбинаторики»
План решения комбинаторной задачи (подсказка 1 уровня):
-
Определить, можно ли сразу посчитать комбинации, или необходимо произвести отбор.
-
Определить: составляется пребор вариантов (перестановки) или подмножества данного множества (размещения, сочетания)
-
Определить порядок следования элементов важен (размещения) или неважен (сочетания).
формулы комбинаторики, правила суммы и произведения, образцы записей решений задач в учебнике.
§ 9 Фрагмент урока «Комбинаторные задачи»
ТЕМА: Комбинаторные задачи
ЦЕЛИ: Расширение понятийной базы. Формирование умения самостоятельно строить и применять новое знание
ФОРМА УРОКА: Урок усвоения новой учебной информации
СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ:
Приём составления задач: cоставление математической модели данной прикладной задачи ([3] стр.186), план решения комбинаторной задачи (подсказка 1 уровня), формулы комбинаторики, правила суммы и произведения, образцы записей решений задач в учебнике.
ХОД УРОКА.
-
Мотивация учебной деятельности (Познавательные общеучебные УУД: 1.1.0 принятие и сохранение учебной задачи, Коммуникативные УУД 2.1.1 планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками )
2. Этап актуализации и пробного учебного действия
Цель: подготовка мышления учащихся и осознание ими потребности к выявлению причин затруднений в собственной деятельности.
-
организация повторения и знаковая фиксация способов действий, запланированных для рефлексивного анализа учащимися, — определений, алгоритмов;
-
активизация соответствующих мыслительных операций и познавательных процессов (внимание, память);
Основные элементы комбинаторики. СЛАЙД 1-2.
-
Размещение
Это любое упорядоченное подмножество m из элементов множества n.
-
Перестановки (). Если m = n, то эти размещения называются перестановками.
-
Сочетания () – это любое подмножество из m – элементов, которые принадлежат множеству, состоящему из n – различных элементов.
Следствие. Число сочетаний из n элементов по n – m равно число сочетаний из n элементов по m, т.е. .
3. Организация мотивирования («хочу» — «надо» — «могу») и выполнение учащимися работы на применение способов действий, запланированных для рефлексивного анализа;
(Познавательные общеучебные УУД 1.1.5 выбор эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий, Познавательные логические УУД 1.2.8 построение логической цепи рассуждения, Коммуникативные УУД 2.2.1 строить монологические высказывания в устной форме, 2.2.6 взаимоконтроль, взаимооценка УПД, Регулятивные УУД 3.3 соотнесение выявленной учебной информации с собственными ЗиУ; принятие решения об использовании помощи, 3.7 самодиагностика и коррекция собственных учебных действий)
План решения комбинаторной задачи (подсказки 1 уровня):
-
Определить можно ли сразу посчитать комбинации, или необходимо произвести отбор.
-
Определить: составляется пребор вариантов (перестановки) или подмножества данного множества (размещения, сочетания)
-
Определить порядок следования элементов важен (размещения) или неважен (сочетания).
В размещении учитывается порядок элементов при выборе, а в сочетаниях – не учитывается.
Практическая работа.
Задача.1. Сколько можно записать четырехзначных чисел, используя без повторения все 10 цифр?
Решение:
1) .
2) т.к. есть среди чисел 0, который не может стоять впереди, поэтому надо еще найти .
3) .
Задача.2. Пусть имеется множество, содержащие 4 буквы: {А,В,С,Д}. Записать все возможные сочетания из указанных букв по три.
Решение: Таких сочетаний будет 4: АВС; АСД; АВД; BCД. Здесь в число сочетаний не включены, например АВС, ВСА, т.к. у нас уже есть АВС, потому что порядок элементов в сочетании не учитываются.
Задача.3. Сколькими способами можно расставить 9 различных книг на полке, чтобы определенные 4 книги стояли рядом?
Решение: если обозначить 4 определенные книги как одно целое, то получается 6 книг, которые можно переставлять.
переставляются, 4 определенные книги можно переставлять . Тогда всего перестановок по правилу умножения будет
Задача.4. Нужно выбрать в подарок 4 из 10 имеющихся книг. Сколькими способами это можно сделать?
Решение:
Задача.5. Имеется 10 белых и 5 черных шаров. Сколькими способами можно выбрать 7 шаров, чтобы среди них были 3 черных.
Решение: .
Белые шары
Черных шаров
Тогда
-
Организация самопроверки учащимися своих работ по готовому образцу с фиксацией полученных результатов (без исправления ошибок) (Регулятивние УУД: волевая саморегуляция).
Задача.6. Сколькими способами можно группу из 12 человек разбить на 2 подгруппы, в одной из которых должно быть не более 5, а во второй – не более 9 человек.
Решение:
Первая подгруппа может состоять либо из 3, либо из 4, либо из 5 человек.
, , , .
Задача.7. Десять команд участвуют в разыгрывание первенства по футболу, лучшие из которых занимают 1-е, 2-е и 3-е места. Две команды, занявшие последние места не будут участвовать в следующем таком же первенстве. Сколько разных вариантов результата первенства может будут учитывать, если только положение первых трех и последних 2-х команд?
Решение: 1-е три места может будут распределены: способов.
Остается 7 команд, две из которых выбывают из следующего первенства т.к. порядок выбывших команд не учитывается => способом.
Тогда число возможных результатов = .
Задача.8. Сколько существует вариантов опроса 11 учащихся на одном занятии, если ни один из них не будет вызван дважды и на занятии может будет опрошено любое количество учащихся, порядок опроса не важен.
Решение:
-
может не спросить ни одного, т.е. ,
-
если только 1, то ,
если только 2-х то и т.д.
Тогда он всего опросит
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
-
Программа (фрагмент) М.В. Васильева
-
Алгебра 9. Учебник для общеобразовательных учреждений Ю.Н. Макарычев и др.(под редакцией С.А.Теляковского) М. «Просвещение» 2011
-
Л.И.Боженкова Методика формирования универсальных учебных действий при обучении геометрии, М. БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013
-
Лекции КПК «Актуальные проблемы развития профессиональной компетентности учителя математики (в условиях реализации ФГОС), преподаватель М.В. Васильева, 2013г.
-
«Комбинаторика и её задачи» . Автор: Паранина Екатерина, Назарова Арина. Руководитель: Зашкалова С.И.2011-2012 учебный год. МБОУ «Илькинская СОШ»
-
Информационный проект. Авторы проекта: Щербаков Евгений, Новов Максим, Воронцов Денис, Соболева Кристина. Руководитель проекта: Степушкина Н.Ю.
-
Мордкович А.Г., Семенов П.В. События. Вероятность. Статистика: Дополнительные материалы к курсу алгебры для 7 – 9 кл. – М.:Мнемозина, 2002. (к учебникам А.Г. Мордковича)
-
Ткачева М.В.,Федорова Н.Е. Алгебра, 7 – 9: Элементы статистики и вероятность. – М.: Просвещение, 2003. (к учебникам А.Ш. Алимова и др.)
-
Бунимович Е.А., Булычев В.А. Вероятность и статистика, 5 – 9 кл. – М.: Дрофа, 2002.
-
О.Б. Богомолова. Логические задачи. – М. Бином, 2006. – 270 с.
-
Федеральный государственный образовательный стандарт общего основного образования / М-во образования и науки Рос. Федерации. – М.: Просвещение, 2011. – 48 с
-
Асмолов А.Г. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий: пособие для учителя/под ред. А.Г. Асмолова. – М.: Просвещение, 2010. – 159 с.
-
Данилюк А.Я., Кондаков А.М., Тишков В.А.. Концепция духовно-нравственного развития и воспитания личности гражданина России. – М.: Просвещение, 2009. – 24 с.
-
Примерные программы по математике. – М.: Просвещение, 2010. – 67 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Список универсальных учебных действий (УУД)
Условное сокращение |
|
|
ПОД 1 |
|
1.1 – 1.3 |
1.1.0 принятие и сохранение познавательной цели (учебной задачи); 1.1.1.самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели (учебной задачи); 1.1.2.поиск необходимой информации и её понимание (смысловое чтение, определение основной и второстепенной информации); 1.1.3 структурирование информации и знаний (в т.ч. составление текстов) и её понимание; 1.1.4 выполнение знаково-символических действий (в т.ч. моделирования); 1.1.5 выбор эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; 1.1.6 построение речевых высказываний в устной и письменной формах (подробный и сжатый пересказ текста); 1.1.7 рефлексия способов и условий действия; 1.1.8 самоконтроль и самооценка процесса и результатов деятельности; |
1.1.0 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.1.6 1.1.7 1.1.8 |
|
1.2 |
1.2.1 сравнение; 1.2.2 подведение под понятие; 1.2.3 анализ объектов для выделения свойств и признаков объектов; 1.2.4 синтез (в т.ч. самостоятельное достраивание, восполнение недостающих компонентов); 1.2.5 выведение следствий; 1.2.6 сериация и классификация; 1.2.7 установление причинно — следственных связей; 1.2.8 построение логической цепи рассуждения; 1.2.9 доказательство |
1.2.1.- 1.2.9 |
|
1.3 |
1.3.1 формулирование проблемы; 1.3.2. выдвижение гипотез и их обоснование; 1.3.3 самостоятельное создание способов решения проблем творческого и поискового характера |
1.3.1 – 1.3.3. |
Коммуникативные УУД |
2 |
2.1. Действия для осуществления совместной деятельности (в т.ч. работа в группе) |
2.1. |
2.1.1 планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками; 2.1.2 инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации; 2.1.3 разрешение конфликтов – выявление проблемы конфликта, поиск способов устранения, принятие решения и его реализация; 2.1.4 управление поведением партнёра – контроль, коррекция, оценка действий партнёра; |
2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 |
2.2. Действия для осуществления общения и взаимодействия |
2.2 |
2.2.1. строить монологические высказывания в устной форме (достаточно полно и точно выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации); 2.2.2 слушать и понимать сообщать мнения и взгляды других (высказанные в устной и письменной формах); 2.2.3 сообщать в устной и письменной формах мнения и взгляды других; 2.2.4 использовать речевые средства для дискуссии и аргументации своей позиции; 2.2.5 владеть монологической и диалогической формами речи в соответствии с нормами родного языка 2.2.6 взаимоконтроль, взаимооценка УПД |
2.2.1
2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 |
3. Регулятивные УУД |
3 |
2) выявление объективной учебной информации, необходимой для освоения; 3) соотнесение выявленной учебной информации с собственными знаниями и умениями; принятие решения об использовании помощи; 4) составление и реализация плана деятельности при освоении учебной информации; 5) контроль усвоения учебной информации; 6) оценивание результатов выполненной деятельности; 7) самодиагностика и коррекция собственных учебных действий |
|