Scratch與數(shù)學(xué)的整合2
????????????????第2課????有多少種分法
一、課程導(dǎo)入
????????本節(jié)課,你將會(huì)學(xué)到:什么是列舉?怎樣列舉、計(jì)算所有可能?如何用Scratch實(shí)現(xiàn)“有多少種不同的分法”的程序?
二、想想議議
????????1、在學(xué)習(xí)開始時(shí),我們先要了解一下什么是列舉。“列舉”?這詞我們?cè)趺窗阉聜€(gè)定義呢?或許這樣理解起來會(huì)比較簡(jiǎn)單:我們把這兩個(gè)字拆開來看? ??!傲小痹趺蠢斫??那么“舉”又怎么理解?有的同學(xué)說:“‘列’是‘列出’。”還有的同學(xué)說:“‘舉’是‘舉起來’。”,那我就想知道,在“列出舉起來”中哪些字是多余的呢?從讀起來是否通暢來看,就可以知道答案是“列出”。但此事我要提醒大家,我們這節(jié)課里面還會(huì)提到“所有可能”呢!
????????2、由此我們可以定義:所謂列舉,就是列舉出所有可能。在平時(shí),列舉要做到不重不漏。在概率題中,我們經(jīng)常會(huì)碰到問:“有多少種發(fā)生的可能?”同時(shí)概率又是一個(gè)衡量事件可能發(fā)生的大小的一個(gè)值。所以它必然會(huì)有指定的算法。
????????3、我們先來看一道例題:
????????把一些書分給學(xué)生一些學(xué)生,每人只能分到一本書。問:有多少種不同的分法?
????????解析:由于題目中沒有明確給出書和學(xué)生的數(shù)量,∴我們無法直接通過列舉來計(jì)算所有可能。那么我們不妨把學(xué)生的數(shù)量看成一個(gè)整體,每一本書均看成一個(gè)個(gè)體,一個(gè)一個(gè)的排除。通過畫圖得到指定的公式(如圖1所示):用“○”表示已有的書,“?”表示被排除掉的書:
學(xué)生1:○○○○……○○
學(xué)生2:○○○○……○?
學(xué)生3:○○○○……??
以此類推:……
學(xué)生(n-1):○○
學(xué)生n:○?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖1
????????在上節(jié)課我們學(xué)過,字母可以表示任意數(shù),代數(shù)式中就含有字母,那么“學(xué)生n”中的“n”就是一個(gè)代數(shù)式??晌乙胗煤凶帜傅氖阶颖硎具@些學(xué)生的名稱,我到底該怎么辦呢?這位同學(xué)想的好。把學(xué)生n看成最后一個(gè)學(xué)生。在解決排隊(duì)問題時(shí),問到“××的前面一個(gè)人是從左往右數(shù)第幾位”時(shí),就用這個(gè)人的序數(shù)減1,那么學(xué)生n的前面不就是學(xué)生(n-1)嗎?
????????另外我們還發(fā)現(xiàn),所有數(shù)全被學(xué)生1分到,每往后面一個(gè)學(xué)生被分到的書的本數(shù)就減少1,最后學(xué)生n只被分到了1本書。那么最終答案就是有1+2+3+……+n(種)不同的分法。
三、流程圖講解

????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖2
????????首先程序開始。向角色提問:“把一些書分給大家,有多少種不同的分法?”(說法不唯一)。然后新建(全局)變量:書的本數(shù)、第一個(gè)數(shù)、最后一個(gè)數(shù)、倒數(shù)第二個(gè)數(shù)、書的分法。給最后一個(gè)分到的數(shù)命名為n,這個(gè)可能是奇數(shù)也可能是偶數(shù),所以先不要固定最大值,再將第一個(gè)人分到的數(shù)量令它為1。為了方便,可以把1放到最后的算式里。接下來判斷它是否被2整除。若能被2整除,則選用(1+n)×(n÷2)的公式,否則選用[1+(n+1)]×[(n+1)]÷2]-(n+1)的公式。最后讓角色說:“有××種不同的分法?!边@地方就算是答語了。最后程序結(jié)束。
四、代碼示例
????????首先程序準(zhǔn)備運(yùn)行。
當(dāng)綠旗被點(diǎn)擊
????????我這里以問“把多少本書分給大家”為例進(jìn)行提問。
詢問把多少本書分給大家?
將書的本數(shù)設(shè)為回答
這是書有多少本已經(jīng)明確出來了,但是到第有多少種分法呢?還要通過將總本數(shù)除以2,來判段計(jì)算最終的結(jié)果到底選用那個(gè)公式。
如果書的本數(shù)除以2的余數(shù)=0那么
將第一個(gè)數(shù)設(shè)為1
將最后一個(gè)數(shù)設(shè)為回答
將書的分法設(shè)為(第一個(gè)數(shù)+最后一個(gè)數(shù))×(最后一個(gè)數(shù)÷2)
說連接書的分法有和書的分法種
否則
將第一個(gè)數(shù)設(shè)為1
將倒數(shù)第二個(gè)數(shù)設(shè)為回答-1
設(shè)為回答-1了,就意味著總數(shù)是奇數(shù),不能與2全部配對(duì),需要把最后一個(gè)數(shù)單獨(dú)拿出來算,這樣就有了“最后一個(gè)數(shù)-1=倒數(shù)第二個(gè)數(shù)”。為了簡(jiǎn)潔,我們把它進(jìn)行了如下拆分:
將書的分法設(shè)為[(第一個(gè)數(shù)+倒數(shù)第二個(gè)數(shù))]×(最后一個(gè)數(shù)-1)
說連接書的分法有和書的分法種
五、課后延伸
1、既然有不同的分法,那么當(dāng)然也就有相同的分發(fā),雖然“不”與“相”只有一字之差,但解題方法上卻有一定大的不同。請(qǐng)課后大家嘗試去探索。
2、解決了第1問之后,請(qǐng)大家想一下,如果要是執(zhí)行相同的分發(fā)的腳本,還有可能實(shí)現(xiàn)嗎?理由又是什么呢?