陳弘
【摘要】雞兔同籠是中國古代就有的名題,本文淺析在小學(xué)數(shù)學(xué)中所涉及的雞兔同籠問題,并結(jié)合較多的案例和練習(xí)題進(jìn)行鞏固加深概念,繼而設(shè)計(jì)到多種不同的方式方法解決該問題.
【關(guān)鍵詞】雞兔同籠;解題技巧與方法;解方程
雞兔同籠是我國古代比較有名也很有趣的一類題.大約在1500年前,古書籍中就記載了此類相關(guān)的有趣的問題.有本書中是這樣寫的:“今有雉兔同在一籠,其中上有三十五個(gè)頭,下面有九十四足,問雉兔各有幾何?”這四句話的大概意思就是:有不定量的雞和兔子被關(guān)在同一個(gè)鐵籠里,然而從上面看的話,有35個(gè)頭;但是從下面數(shù)的話,有94只腳.那么問籠中有幾只雞和兔子.
一、典型案例及解決方法
雞兔同籠問題從小學(xué)到初中會有多種不同的方式解決,而且方法不同涉及的思維方式也不同,但不變的是,都是讓同學(xué)們在腦中設(shè)想、構(gòu)建假設(shè)的模型這一過程中體會到數(shù)學(xué)的魅力[1],進(jìn)而逐漸地提高自身思維、解題思路.按照教材安排來講,本屆知識被放在六年級教材最后一節(jié),主要目的是為了開拓學(xué)生的思想視野、培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模的初級能力.
在古書中有這么一種被叫作“砍足”或“斷足”法,基本步驟如下:
兔數(shù)(94÷2)-35=12(只),
雞數(shù)35-12=23(只).
這一思路比較新奇,到后來這種思維方法叫化歸法.化歸法的意義就在于,先不采取直接的分析,而是把題中已知的條件或問題進(jìn)行合理變形,轉(zhuǎn)化,最終達(dá)到把它歸成某個(gè)已經(jīng)解決的問題.除此之外,還有其解題方法來看雞兔同籠問題,公式總結(jié)來看有如下幾種方法:
方法1:總體(兔子的腳數(shù)×總的個(gè)數(shù)-總的腳數(shù))÷(兔子的腳數(shù)-雞的腳數(shù))=雞的總只數(shù),
即總共的只數(shù)-雞的只數(shù)=兔子的只數(shù).
方法2:分類(總的腳數(shù)-雞的腳數(shù)×總的只數(shù))÷(兔子的腳數(shù)-雞的腳數(shù))=兔子的總數(shù),
總的只數(shù)-兔子的只數(shù)=雞的總只數(shù).
方法3:分類(總的腳數(shù)÷2)-總的頭數(shù)=兔子的只數(shù),
總的只數(shù)-兔子的只數(shù)=雞的只數(shù).
這種方法是解決問題此類問題比較常見的形式,主要是為了學(xué)生剛接觸此類問題時(shí),漸漸地找到其中隱藏的不同規(guī)律,并且盡可能地利用現(xiàn)有的規(guī)律來解決問題.這方法本身是一個(gè)由特例到普遍的代表,或者是由形象化到抽象的,但是,這種方法仍舊有較多的不足和局限,特別是考試的時(shí)候,需要占用較多的時(shí)間,大大降低了做題的效率和進(jìn)度.但是值得注意的是,雖然此方法有諸多弊端,但不僅是一個(gè)思考到實(shí)驗(yàn)再到確認(rèn)的過程,提高此方法的效率,不斷演變出新的方法解決問題,是教學(xué)的主要目的,也能夠提高學(xué)生化解難題的能力.
二、思維擴(kuò)展型解題技巧
假設(shè)在一個(gè)籠子中共有46個(gè)頭,共有128個(gè)腳,那么雞和兔子各有幾只?
解析 假設(shè)46只都是兔子,那么應(yīng)該一共有4×46=184只腳,但是這個(gè)和已知相關(guān)題目給出的128只腳多了184-128=56只腳.那么假設(shè),如果用一只雞來換一只兔子,相比要減少4-2=2只腳.但是46只兔里應(yīng)該換幾只雞才能使差數(shù)就沒有呢?顯然,56÷2=28,要用28只雞,去換28只兔子就可以了.所以,雞一共有的數(shù)就是28,相反兔子的總數(shù)是46-28=18.
解 (1)雞一共有多少只?
(4×6-128)÷(4-2)=28(只).
(2)那么相反,兔子有多少只?
46-28=18(只).
此類解體的基本關(guān)系是:雞的總數(shù)=(每只兔子腳數(shù)×兔子總數(shù)-實(shí)際的腳數(shù))÷(每只兔子的腳數(shù)-每只雞的腳數(shù)),
兔的總數(shù)=雞和兔總數(shù)-雞的數(shù)量,
當(dāng)然,反過來看也是可以的.
(3)一元一次方程
解:設(shè)兔有x只,根據(jù)總數(shù)來看雞的數(shù)量就是有(35-x)只.
4x+2(35-x)=94.
(4)二元一次方程
解:設(shè)雞有x只,兔有y只.
x+y=35,2x+4y=94.
對教師在教授“雞兔同籠”這一類數(shù)學(xué)問題時(shí),一定要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展新的思維方式,重點(diǎn)偏向于,引導(dǎo)學(xué)生通過思考、假設(shè)、驗(yàn)證、推理等綜合的手段來解決問題.其次,教師還要正確認(rèn)識“雞兔同籠”問題,在教學(xué)的領(lǐng)域方面,以簡單、容易理解的形式,在課堂上教授,并且達(dá)到最好的效果.再者,在學(xué)生已有的思想、理論、知識的基礎(chǔ)上,仔細(xì)認(rèn)真的體會和感受,多形式多方法的數(shù)學(xué)思想,引導(dǎo)每一名學(xué)生,在有限的時(shí)間內(nèi),充分體會數(shù)學(xué)分析法,在分析和解決問題中的重要性和重要意義,并且盡可能讓更多的學(xué)生能夠從研究、思考雞兔同籠問題,而得到的經(jīng)驗(yàn)與思考方式,運(yùn)用到其他問題中,深刻地體會到數(shù)學(xué)的重要影響.
三、總 結(jié)
綜上所述,教材中引入“雞兔同籠”此類開放性的問題,用不同的創(chuàng)新思維方式解決,同時(shí)也滿足了不同學(xué)生的需求,意在注重學(xué)生的全面發(fā)展.這一類問題,主要在于讓每個(gè)同學(xué)切實(shí)的體驗(yàn)設(shè)想,經(jīng)過自己的猜測試驗(yàn)后得出結(jié)論,不僅有利于提高協(xié)作的能力,也可以大大的促進(jìn)思想的轉(zhuǎn)變.
【參考文獻(xiàn)】
[1]郜舒竹.“雞兔同籠”算法源流[J].教學(xué)月刊小學(xué)版(數(shù)學(xué)),2012(Z2):26-29.