張清華
“雞兔同籠”問題的根本模型是二元一次方程組。小學(xué)教學(xué)雞兔同籠的目的不是為了完美解題,是為了“育人”——培養(yǎng)小學(xué)生猜測、有序思考及邏輯推理的能力,感受數(shù)學(xué)文化,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提升小學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。而日常教學(xué)中老師們還是囿于教解題模式,滿堂灌。在這樣的課堂上,教師教得很費力,學(xué)生學(xué)得很沒勁。
怎樣在“雞兔同籠”的教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)呢?關(guān)鍵是以生為本,學(xué)生怎樣想,教師就怎樣講。
學(xué)生會怎樣想——直覺、猜測、估算
四年級下學(xué)期的學(xué)生已能熟練地口算較簡單的兩位數(shù)乘一位數(shù)、兩位數(shù)乘整十數(shù),并能熟練地估算,這更促使了學(xué)生樂于去猜、去試。所以,當出示“雞兔同籠”的原題后,應(yīng)讓學(xué)生的熱情燃燒起來,讓學(xué)生靠自己的猜測能力解決這個古代趣題。
快速地提問沒有給學(xué)生留下思考的時間和空間,學(xué)生的情感沒有釋放出來。教師們常依照教材,將“雞兔同籠”的原題撤下,并馬上教列表法、假設(shè)法。這樣教,沒有尊重學(xué)生想猜、會猜的情感和能力,而是牽著學(xué)生的鼻子去套程序,為解題而解題。
猜測法是最直觀、最樸素、最開放的思維方法,是科學(xué)發(fā)明必備的品質(zhì)。新課標(2011版)指出:“學(xué)生應(yīng)該有足夠的時間和空間經(jīng)歷觀察、實驗、猜測、計算、推理、驗證等活動過程”。
片斷一:猜數(shù)
出示原題后,我請學(xué)生們猜:籠子里雞多還是兔多?為什么?
生1:雞比兔多,因為如果35只全是雞就有70只腳,如果全是兔就有140只腳,70離94近一些,140離94太遠了。
生2:如果雞和兔對半分,假設(shè)都是17只,腳共有102只,也超過94了,說明兔應(yīng)比雞少。
師:17+17=34,不符合“上有35頭”,的確是雞多兔少!籠中到底有多少只雞? 多少只兔?
生1:假設(shè)30只雞、5只兔,共80只腳。腳太少了,說明雞猜多了,兔少了。
生2:那就假設(shè)25只雞、10只兔,共90只腳。(5只、5只地算,是學(xué)生從小就常用的計算方式)
生3:90已很接近94了,就一只只地舉;24只雞、11只兔共92只腳;23只雞、12只兔共94只腳,成功了!
學(xué)生在愉悅的猜測游戲中能準確地理解題意,提高估算能力,積累活動經(jīng)驗,感受到極端思想、逼近思想,得到積極的情感享受。并誘發(fā)學(xué)生深入地思考:猜來猜去,有規(guī)律嗎?
教師應(yīng)怎樣講——思想、文化、過程、興趣
片斷二:列表、假設(shè)
師:為了找規(guī)律,我們可以把每種情況都按順序列舉出來,但此題雞和兔共35只,全列出來,有30多種,太多了,你有辦法簡化嗎?
生:把只數(shù)改小一點。
師:好!(教材中的例1是白話文,師將其以古文出示)
例1.“今有雉兔同籠,上有八頭,下有二十六足,問雉兔各幾何?”
師:你對表格有什么疑問嗎?
生:我對第一列和最后一列有疑問,因為是“雞兔同籠”,雞和兔都不能是0。
師:請看第一排數(shù)(填完后的表),有什么規(guī)律?(每次減1)第二排數(shù)有什么規(guī)律?(每次加1)第三排數(shù)有什么規(guī)律(每次加2)。
師:從整體上看,第一列和最后一列都符合規(guī)律,所以填上這兩種極端的情況后才是完整的。你能利用表中的規(guī)律找到更簡便的方法嗎?(學(xué)生充分地思考、討論后歸納假設(shè)法并列算式。假設(shè)全是雞……)
師:這種假設(shè)全是雞的方法,運用了數(shù)學(xué)里的極端思想,我們常常稱為假設(shè)法。這種方法有什么優(yōu)點?
生:不用一個一個地列舉……
杜威說:“教育的過程是一個持續(xù)不斷生長的過程”。教學(xué)中,猜數(shù)游戲激發(fā)了學(xué)生的內(nèi)需——化繁為簡、列表、找規(guī)律;通過列表,學(xué)生又迸發(fā)出了“假設(shè)法”的靈感。這樣,學(xué)生經(jīng)歷了“假設(shè)法”的生長過程。若教師將“假設(shè)法”硬灌給學(xué)生,學(xué)生體驗不到“自然生長”的快樂,就不會有“素養(yǎng)”的積累和提升,就背離了數(shù)學(xué)廣角的初衷。
實際教學(xué)中教師很困惑:一節(jié)課的時間有限,是教猜測法? 列表法?還是假設(shè)法?假設(shè)法是教一種情況、還是兩種情況都教……
新課標指出:“編入一些拓寬知識或者方法的選學(xué)內(nèi)容,增加的內(nèi)容應(yīng)注重于介紹重要的數(shù)學(xué)思想方法,而不應(yīng)該片面追求內(nèi)容的深度、問題的難度、解題的技巧”。我們要從學(xué)生身上找答案:學(xué)生需要什么?學(xué)生一節(jié)課能“富有個性地”學(xué)到多少?
顯然,在小學(xué)教學(xué)“雞兔同籠”,不是為了完美解題!教材只出現(xiàn)了假設(shè)全是雞的情況,這符合學(xué)生的認知習(xí)慣——按從小到大的順序思考,這樣安排,降低了學(xué)習(xí)的難度。我認為這一環(huán)節(jié)是學(xué)生的思維從感性的猜測發(fā)展到理性的推理的一個過程。能力強的學(xué)生,思路可以走得遠一些,可研究不同的解法,能力稍弱的學(xué)生不必勉強。只要學(xué)生盡興了、投入了、思索了,學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)就在積極提升。
古代的“雞兔同籠”充滿童趣,今天的孩子也需要童年、童趣,還需要思想、文化。教學(xué)中,我用猜答案營造游戲的課堂氛圍;用古文呈現(xiàn)例題,因為古文有韻律感,學(xué)生覺得好玩兒;用問題激勵學(xué)生猜一猜,雞多還是兔多?再猜一猜,雞有幾只?兔有幾只?猜來猜去,有規(guī)律嗎;用古人的研究開課,亦用古人的研究結(jié)束,學(xué)生呼吸著文化的氣息,課上課下都充滿好奇。
我們不受課堂的時空局限,也不要求統(tǒng)一的效果,更不需要“滿堂灌”。因為我們不只是在求解 “雞兔同籠”這道題,更是在研究和賞析“雞兔同籠”的歷史文化,希望人人都得到數(shù)學(xué)文化的熏陶。
(作者單位:華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬小學(xué))