陳弘
【摘要】雞兔同籠是中國古代就有的名題,本文淺析在小學數學中所涉及的雞兔同籠問題,并結合較多的案例和練習題進行鞏固加深概念,繼而設計到多種不同的方式方法解決該問題.
【關鍵詞】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在同一個鐵籠里,然而從上面看的話,有35個頭;但是從下面數的話,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,都是讓同學們在腦中設想、構建假設的模型這一過程中體會到數學的魅力[1],進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,主要目的是為了開拓學生的思想視野、培養數學建模的初級能力.
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(94÷2)-35=12(只),
雞數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行合理變形,轉化,最終達到把它歸成某個已經解決的問題.除此之外,還有其解題方法來看雞兔同籠問題,公式總結來看有如下幾種方法:
方法1:總體(兔子的腳數×總的個數-總的腳數)÷(兔子的腳數-雞的腳數)=雞的總只數,
即總共的只數-雞的只數=兔子的只數.
方法2:分類(總的腳數-雞的腳數×總的只數)÷(兔子的腳數-雞的腳數)=兔子的總數,
總的只數-兔子的只數=雞的總只數.
方法3:分類(總的腳數÷2)-總的頭數=兔子的只數,
總的只數-兔子的只數=雞的只數.
這種方法是解決問題此類問題比較常見的形式,主要是為了學生剛接觸此類問題時,漸漸地找到其中隱藏的不同規律,并且盡可能地利用現有的規律來解決問題.這方法本身是一個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,特別是考試的時候,需要占用較多的時間,大大降低了做題的效率和進度.但是值得注意的是,雖然此方法有諸多弊端,但不僅是一個思考到實驗再到確認的過程,提高此方法的效率,不斷演變出新的方法解決問題,是教學的主要目的,也能夠提高學生化解難題的能力.
二、思維擴展型解題技巧
假設在一個籠子中共有46個頭,共有128個腳,那么雞和兔子各有幾只?
解析 假設46只都是兔子,那么應該一共有4×46=184只腳,但是這個和已知相關題目給出的128只腳多了184-128=56只腳.那么假設,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只兔里應該換幾只雞才能使差數就沒有呢?顯然,56÷2=28,要用28只雞,去換28只兔子就可以了.所以,雞一共有的數就是28,相反兔子的總數是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).
此類解體的基本關系是:雞的總數=(每只兔子腳數×兔子總數-實際的腳數)÷(每只兔子的腳數-每只雞的腳數),
兔的總數=雞和兔總數-雞的數量,
當然,反過來看也是可以的.
(3)一元一次方程
解:設兔有x只,根據總數來看雞的數量就是有(35-x)只.
4x+2(35-x)=94.
(4)二元一次方程
解:設雞有x只,兔有y只.
x+y=35,2x+4y=94.
對教師在教授“雞兔同籠”這一類數學問題時,一定要創新發展新的思維方式,重點偏向于,引導學生通過思考、假設、驗證、推理等綜合的手段來解決問題.其次,教師還要正確認識“雞兔同籠”問題,在教學的領域方面,以簡單、容易理解的形式,在課堂上教授,并且達到最好的效果.再者,在學生已有的思想、理論、知識的基礎上,仔細認真的體會和感受,多形式多方法的數學思想,引導每一名學生,在有限的時間內,充分體會數學分析法,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生能夠從研究、思考雞兔同籠問題,而得到的經驗與思考方式,運用到其他問題中,深刻地體會到數學的重要影響.
三、總 結
綜上所述,教材中引入“雞兔同籠”此類開放性的問題,用不同的創新思維方式解決,同時也滿足了不同學生的需求,意在注重學生的全面發展.這一類問題,主要在于讓每個同學切實的體驗設想,經過自己的猜測試驗后得出結論,不僅有利于提高協作的能力,也可以大大的促進思想的轉變.
【參考文獻】
[1]郜舒竹.“雞兔同籠”算法源流[J].教學月刊小學版(數學),2012(Z2):26-29.