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摘 要
鸡兔同笼问题是我国古代著名的数学问题。由于原题中的数据较大,不便于学生进行探究,所以教材以化繁为简的思想为指导,先在例1中安排一道数据较小的“鸡兔同笼”问题让学生探索解决的方法。
【关键词】“鸡兔同笼”;教学;反思
【教学内容】
义务教育课程标准实验教材(人教版)数学六年级上册第112-115页例1。
1 教材分析
鸡兔同笼问题是我国古代著名的数学问题。由于原题中的数据较大,不便于学生进行探究,所以教材以化繁为简的思想为指导,先在例1中安排一道数据较小的“鸡兔同笼”问题让学生探索解决的方法。教材首先呈现了学生最“朴素”的想法—列表猜测,通过不断地调整、尝试最终找到答案,虽然列表法能帮助学生按顺序寻找出答案,但遇到题目中数据较大时过程会比较繁琐。为了引导学生思考更具有逻辑性和一般性的解法,教材主要呈现了最典型的假设法和列方程的方法。假设法是一种算术方法,是一个假设-计算-推理-解答的过程。通过假设笼子里都是兔或鸡,然后通过计算实际与假设情况下总脚数之差,进而推理出鸡兔的只数。这种方法便于培养学生的逻辑思维能力。而列方程则是一种代数解法,通过假设鸡或兔任何一个量为X,然后根据只数与脚数之间的数量关系列出方程。这种方法具有一般性,数量关系明确便于学生理解,但学生在解方程时会有一定的难度。在掌握上述两种基本解法的基础上教材呼应《孙子算经》上的原题,让学生在解决问题的过程中进一步巩固前面所学的解题方法。
在日常生活中,鸡兔同笼问题有很多的变式,教材的“做一做”中先安排了日本民间流传的龟鹤问题以及租船、植树等实际问题,这些题目均与“鸡兔同笼”本质相同,通过让学生解决这些相关的问题,一方面让学生进一步明确“鸡兔同笼”的问题实质,了解其在生活中的广泛应用,另一方面通过建构此类问题的模型,从而巩固解决问题的方法。
2 教学目标
(1)知识与技能:了解“鸡兔同笼”问题,感受古代数学问题的趣味性。应用化繁为简的数学思想,通过列表举例、尝试计算等多种方法解决“鸡兔同笼”问题。
(2)过程与方法:应用假设的数学思想,在解题中数形结合,提高分析问题和解决问题的能力,培养学生的逻辑推理能力和举一反三能力。
(3)情感、态度与价值观:培养学生的探究意识和同桌合作学习能力,通过自主探索提高解决问题的能力,并激发学生学数学、用数学的兴趣。
【教学重难点】理解运用假设法解“鸡兔同笼”的问题算理,学会用假设法来解“鸡兔同笼”的问题。
【教学准备】PPT课件 练习纸
3 教学过程
3.1 游戏引入,揭示课题。
(1)揭示课题
今天这节课研究的主题是鸡兔同笼。(板书:鸡兔同笼)鸡和兔大家熟悉吗?老师就来考考大家,如果笼子里有一只鸡一只兔,共有几只脚?要是有1只鸡和2只兔共有几只脚呢?共有 10只脚还有可能是几只鸡和几只兔?
(2)出示例1
在动物身上有许多值得研究的数学问题,早在1500年前我国的一本数学著作《孙子算经》中记载着一道趣题,谁能模仿古人的语调来读一读。
课件出示“今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?”
这题是什么意思,谁来翻译一下?
课件出示:“笼子里有若干只鸡和兔。从上面数,有35个头,从下面数,有94只脚。鸡和兔各有多少只?”
【评析】教学即对文化的传承与弘扬,数学教学也不例外。课初,教师通过游戏抢答的形式吸引学生的注意力,提高学生参与数学活动的兴趣从而切入正题,引出我国古代数学名著中的趣题,让学生感受到了数学文化的悠久与魅力,激发了探究的兴趣和动机,明确了本节课学习的目的与要求。
3.2 表格列举,发现规律
(1)化繁为简
原题中的数据比较大,我们怎么研究方便些呢?把数据改小化繁为简之后再作研究。
课件出示:“笼子里有若干只鸡和兔。从上面数,有8个头,从下面数,有26只脚。鸡和兔各有几只?”
3.3 分析题意
一起读题,笼子里的鸡和兔带给我们哪些信息?上面数告诉我们鸡兔的总只数,下面数告诉我们鸡兔的总脚数。(板书:总个数8只 总脚数26只)
【评析】由于原题中的数据较大,不便于学生进行探究,所以先渗透化繁为简的思想,从数据简单的题目开始分析研究。
3.4 尝试列表
现在你打算从哪个信息入手研究这个问题?
出示表格,假设全是鸡有16只脚。与实际不符,应该怎么作调整呢?减少鸡的只数,增加兔的只数。还有其它想法吗?假设全是兔共有32只脚,继续调整。要是从中间考虑有什么好处呢?
3.5 寻找答案
同学们你们能不能像我这样,填写表格寻找答案呢?翻开书P113按自己喜欢的方式算一算,找一找。
找到答案了吗?鸡有3只,兔有5只,怎么检验?
3.6 列表法
像刚才这样把可能出现的结果有序地写在表格中去寻找答案,是解决数学问题的常用方法,叫列表法。
【评析】根据现实情况,有很多对数学感兴趣的学生早已接触过这个问题,已经形成了基本的假设思路,在这里教师通过让学生叙述自己的假设方法引出列表法,并初步运用这个方法解决问题,感受列表是一种解决问题的策略。这样既能让绝大部分的学生参与到解题的过程中去,还能进一步培养学生有序思考的习惯。既能培养学生对尝试起点的敏感性,还能加深对假设法的体验。
3.7 寻找规律
要是鸡兔的只数很多很多的时候,再用列表法就太费时了。所以我们要借助表格,找找里面隐含的规律吧!仔细观察你有何发现?先跟你的同桌交流一下。 从左往右看,鸡的只数减少,兔的只数增加,但总数都是8只。
从左往右看,脚的只数增加2只,从右往左看,脚的只数减少2只。
为什么脚数会相差2只呢?(板书:脚数差2只)
3.8 读表假设
假设全是鸡,16只比26只少算10只脚,少算的是谁的脚?说明有5只兔。假设全是兔,32只比26只多算6只脚,多算的是谁的脚?说明鸡有3只。
【评析】列表法是解决问题的策略之一但有其局限性。教学中,教师又通过观察表格引导学生发现规律,为探索新策略奠定了不可缺少的基础;在这里教师既关注了学生解决问题的结果,更关注了学生解决问题的过程与方法,并不断提升学生解决问题的技能技巧。
3.9 自主探索,二种假设
(1)假设列式
我们用列表的方法找到了答案,发现了规律。你通过列式计算的方法表达推理过程,求出鸡兔的只数吗?在练习纸上写一写。做完的同学互相交流想法。(两生板演)
(2)解释算法
先来看看这两位同学的解答,看得懂吗?就请你给大家介绍一下。
假设全部是鸡,先算出8只鸡的脚数2×8=16(条),与实际的脚数相差26-16=10(条)这样就能算出兔的只数,因为把一只兔看成一只鸡会少算两条脚,所以10÷(4-2)=5(只),那么鸡就有8-5=3(只)
你们能听懂他的意思吗?谁能再来解释一下。
那么换个角度还可以怎样想呢?
假设全部是兔,先算出8只兔的脚数4×8=32(条),与实际的脚数相差32-26=6(条)这样就能算出鸡的只数,因为把一只鸡看成一只兔会多算两条脚,所以6÷(4-2)=3(只),那么兔就有8-3=5(只)
大家对他的解释满意吗?同桌互相说一说。
(3)画图解说
我们也可以结合画图法进行解说,如果把笼子里的兔子都看成鸡的话,兔子们要立正提起两条前脚,同学们做一下这个动作,下面数一共有16条脚落地,与实际脚数相差的“10”条,就是兔子们的前脚,所以有5只兔。
要是把笼子里的鸡都看成兔的话,不妨把两个鸡翅膀也看成鸡脚,现在一共有32条脚,与实际脚数相差的“6”表示什么呢?所以有3只鸡。
(4)比较算法
通过大家的共同研究,我们在列表法的基础上发现了脚的关系,推导出了用假设法解决鸡兔同笼的问题。(板书:假设法)比较这两种列式有什么相似之处?
【评析】让学生认识、理解、运用假设法是本节课的教学重点,也是教学难点。为此,教师以表格中数据变化规律为探究基础,让学生尝试独立列式,解释表示算式的意义,再配以课件动态演示生动形象的解说,巧妙地将认知经验和思维过程转化成了数学算式,从而形成了解决鸡兔问题的全新的一般策略,发展了学生的思维水平和推理能力。
(5)其它方法
你们还有其他解决方法吗?(板书:方程法)等量关系是什么?方程怎么列?(板书:解:设兔有X只,那么鸡有(8-X)只。4X+2(8-X)=26)一起来解这个方程。方程的方法思路清晰,易于理解,但在解方程的过程中会有点难度,我们下节课再作研究。
【评析】代数法是学生在五年级已学的旧方法,但运用到解决鸡兔同笼问题之中又是新策略。这种方法具有一般性,数量关系明确便于学生理解,但学生在解方程时会有一定的难度,因此本节课不作深入研究。
3.10 比较梳理,优化策略
(1)比较优化
回顾一下,解决这个问题时我们用到了哪些方法?解决鸡兔同笼问题的途径有很多,其中假设法和列方程就具有一般性,今天我们重点来研究如何用假设法来解决鸡兔同笼问题。
(2)解答古题
回过头来看,你能用假设法解答这道古题吗?做好的同学互相说一说想法。
为什么假设全是鸡,求出的却是兔的只数?
(3)相似之处
比较这两种假设法,都是把两种动物转化成一种来研究,都利用了同一条规律,每调换一只鸡或兔总相差两只脚,我们就是抓住了脚数的变化进行调整,从而得出答案的。
(4)阅读资料
古人在解答时也有妙招,请听介绍。话外音:
(1)假如让鸡抬起一只脚,兔子抬起两只脚,还有94÷2=47只脚。
(2)这时每只鸡一只脚,每只兔子两只脚。笼子里只要有一只兔子,则脚的总数就比头的总数多1。
(3)这时脚的总数与头的总数之差47-35=12,就是兔子的只数。
古人的这一思路很独特,叫做减半法。其实也是一种假设,所以我们在做题时思维方式一定要灵活多变,不能墨守成规。
【评析】在计算教学中,需要算法多样化,更需要算法的优化;同样,在解决问题教学中,需要策略多样化,更需要策略的优化。发散思维与收敛思维应该兼顾并进。但优化并不等于强加,优化也强调自主和需要过程。在这里,教师对此都恰到好处地予以了关照拓展,让学生充分感受假设法的灵活性。这一思路新颖而奇特,其“砍足法”也令古今中外数学家赞叹不已。这种思维方法叫化归法。化归法就是在解决问题时,先不对问题采取直接的分析,而是将题中的条件或问题进行变形,使之转化,直到最终把它归成某个已经解决的问题。
3.11 推广应用,形成技能
(1)小试牛刀
鸡兔同笼问题传到日本就变成了龟鹤问题,有相似之处吗?再演变一下成为生活中的租船问题,你们能用假设法来解决这两个问题吗?
(1)池塘边有龟和鹤共40只,龟的脚和鹤的脚共112条。龟有几只?
(2)全班一共有45人,共租了6条船,大船每条坐10人,小船每条坐5人,每条船都坐满了。小船租了几条? (2)方法指导
做好的同学记得把得数代入条件验证一下。实物投影展示学生的算式,重点解释算术解的每步算理。我们既要注意解答的格式,还要养成检验的好习惯。
(3)建构模型
回想一下,鸡兔同笼、龟鹤同游、租船问题,它们的本质是相同的,鸡兔同笼问题就像是一个模型,代表着这种类型的问题,这就是它独有的魅力。
(4)大家一起猜
接下来我们轻松一下,大家一起猜。先看第一条信息 “零钱包内有1元和5角的硬币共14枚,”钱数在哪个范围内?
你还需要知道什么信息?出示第二条信息“总计有10元。1元和5角各有多少枚?”
谁猜出来了,怎么想的?就请你数一数,对吗?
(5)火眼金睛
同学们做得真不错,下面我们增加点难度。
课件出示“张明参加学校数学竞赛,共有20道题,每答对一道题加5分,每答错或不答则扣2分,结果张明得了79分。张明答错了多少道题?”
A、(5×20-79)÷(5-2) B、(5×20-79)÷(5+2)
哪种方法是正确的?独立思考十五秒。选A起立,选B起立,两种都有,那你们就辩论辩论吧!为什么要加2而不是减2?
【评析】拓宽对“鸡兔同笼”问题的认识,明确其在生活中的应用。配合“鸡兔同笼”问题,教师在练习中安排了的一些习题,让学生进一步体会到这类问题在日常生活中的应用,建构模型并巩固用假设法来解决这类问题。
3.12 反思总结,类化知识
(1)全课小结
同学们今天这节课我们学习了什么?你学会了什么?
(2)教师总结
我们今天是从一个有趣的问题出发,研究解决它的方法,把它作为一种模型,然后去进行广泛地应用。数学就在这种建模的过程中发展起来的,同样我们要想学好数学,就要学会举一反三,触类旁通,这样你就能体会到学习数学的快乐。(板书:问题-方法-模型-应用)
(3)谈古论今
今天的课既然是从古题开始那么就从古题结尾吧!课后去思考一下,你又能发现什么好方法?
课件出示:一百馒头一百僧,大僧三个更无争,小僧三人分一个,大小和尚得几丁?
【评析】最后的一题也可根据题意“大和尚一人吃3个,小和尚3人吃1个,知道1个大和尚和3个小和尚一共吃4个馒头,也就是每4个馒头分给1个大和尚和3个小和尚,所以把100个馒头每4个一组,分成25组,在每组中必有一个大和尚和1个小和尚,这样就可以找到答案了。
4 课后反思
《鸡兔同笼》这节课向学生提供了现实、有趣、富有挑战性的学习素材,借助我国古代趣题“鸡兔同笼”问题,使学生展开讨论,应用列举法、假设法、方程等方法,从多角度思考,运用多种方法解题,使学生在具体情境中,根据自己的经验,逐步探索不同的方法,找到解决问题的策略,并在合作交流学习的过程中,积累解决问题的经验,掌握解决问题的方法。
在课前我对试教班级进行调查,发现这一内容多数学生在课外学习中已经略有接触,能想到用假设法来解决问题,但学生往往对自己列的算式不能作出合理的解释。虽然书上介绍了运用多种方法来解决“鸡兔同笼”问题,但课堂的教学时间有限,列方程的方法虽然理解方便,但解方程对孩子来说有点儿难度,所以我对这节课的教学定位是---运用列表法发现规律,借助画图法理解假设法解“鸡兔同笼”的问题算理,学会用假设法来解 “鸡兔同笼”的问题。
课始从古代趣题引入,先研究同类型数据较小的情况,渗透一种化繁为简的数学思想,让学生根据条件中的数据进行猜测,从鸡多兔少,鸡少兔多,鸡兔各半的角度去思考,通过列表找出答案,共同经历了三种不同的列表方法:逐一列表法、跳跃式列表法、取中列表法。再通过观察表格发现其中隐含的规律:“总只数不变的前提下,把1只鸡看成1只兔,多算2只脚;把1只兔看成了1只鸡,少算2只脚。”这条规律也是用假设法列式思考的基础。然后再让学生利用发现的规律,独立列式解答,在汇报中结合多媒体的演示(画图法),生动形象的语言,再配合学生的肢体动作,来帮助学生弄懂假设法的基本解题思路。同时也让学生理解了,假设全是兔,为什么求得是鸡只数的原因。因为把一只鸡看成一只兔多算了两只脚,多算的脚数÷脚的差数=鸡的只数,同理,如果假设全是鸡,求得的就是兔的只数。在小结时,让学生感受到解决鸡兔同笼问题的三种常用方法:列表法、假设法、方程法。其中假设法方程法具有一般性,不受数据大小的影响,是最常用的方法,方程的优点是数量关系明确易于理解,缺点是解方程有一定的难度。所以这节课重点研究用假设法来解决问题。在学生理解的基础上,再次尝试着解决数据较大的古题。通过比较两个不同角度的假设算式,揭示出假设法解题的关键:每调换一只鸡或兔,脚数总相差两只。在练习设计中,我选择了龟鹤问题、租船问题等有代表性的题型,让学生感受到鸡兔同笼问题就像是一个模型,代表着这种类型的问题,感受到它独有的魅力。把它作为一个模型,通过举一反三,进行广泛应用。
本节课堂上,我注重关注每一个同学的发展,在交流探讨中,鼓励不同学生采用不同的解题方法。在问题得到解决的同时体验到了成功的喜悦,感受到数学知识的价值和数学学习的乐趣。但在教学时间的控制上还略显紧张,一些细节的处理还需要再做些微调。总体的效果还不错,实现了重点假设法解决问题的目的。
作者单位
江西省南康市第二小学 江西省南康市 341400
鸡兔同笼问题是我国古代著名的数学问题。由于原题中的数据较大,不便于学生进行探究,所以教材以化繁为简的思想为指导,先在例1中安排一道数据较小的“鸡兔同笼”问题让学生探索解决的方法。
【关键词】“鸡兔同笼”;教学;反思
【教学内容】
义务教育课程标准实验教材(人教版)数学六年级上册第112-115页例1。
1 教材分析
鸡兔同笼问题是我国古代著名的数学问题。由于原题中的数据较大,不便于学生进行探究,所以教材以化繁为简的思想为指导,先在例1中安排一道数据较小的“鸡兔同笼”问题让学生探索解决的方法。教材首先呈现了学生最“朴素”的想法—列表猜测,通过不断地调整、尝试最终找到答案,虽然列表法能帮助学生按顺序寻找出答案,但遇到题目中数据较大时过程会比较繁琐。为了引导学生思考更具有逻辑性和一般性的解法,教材主要呈现了最典型的假设法和列方程的方法。假设法是一种算术方法,是一个假设-计算-推理-解答的过程。通过假设笼子里都是兔或鸡,然后通过计算实际与假设情况下总脚数之差,进而推理出鸡兔的只数。这种方法便于培养学生的逻辑思维能力。而列方程则是一种代数解法,通过假设鸡或兔任何一个量为X,然后根据只数与脚数之间的数量关系列出方程。这种方法具有一般性,数量关系明确便于学生理解,但学生在解方程时会有一定的难度。在掌握上述两种基本解法的基础上教材呼应《孙子算经》上的原题,让学生在解决问题的过程中进一步巩固前面所学的解题方法。
在日常生活中,鸡兔同笼问题有很多的变式,教材的“做一做”中先安排了日本民间流传的龟鹤问题以及租船、植树等实际问题,这些题目均与“鸡兔同笼”本质相同,通过让学生解决这些相关的问题,一方面让学生进一步明确“鸡兔同笼”的问题实质,了解其在生活中的广泛应用,另一方面通过建构此类问题的模型,从而巩固解决问题的方法。
2 教学目标
(1)知识与技能:了解“鸡兔同笼”问题,感受古代数学问题的趣味性。应用化繁为简的数学思想,通过列表举例、尝试计算等多种方法解决“鸡兔同笼”问题。
(2)过程与方法:应用假设的数学思想,在解题中数形结合,提高分析问题和解决问题的能力,培养学生的逻辑推理能力和举一反三能力。
(3)情感、态度与价值观:培养学生的探究意识和同桌合作学习能力,通过自主探索提高解决问题的能力,并激发学生学数学、用数学的兴趣。
【教学重难点】理解运用假设法解“鸡兔同笼”的问题算理,学会用假设法来解“鸡兔同笼”的问题。
【教学准备】PPT课件 练习纸
3 教学过程
3.1 游戏引入,揭示课题。
(1)揭示课题
今天这节课研究的主题是鸡兔同笼。(板书:鸡兔同笼)鸡和兔大家熟悉吗?老师就来考考大家,如果笼子里有一只鸡一只兔,共有几只脚?要是有1只鸡和2只兔共有几只脚呢?共有 10只脚还有可能是几只鸡和几只兔?
(2)出示例1
在动物身上有许多值得研究的数学问题,早在1500年前我国的一本数学著作《孙子算经》中记载着一道趣题,谁能模仿古人的语调来读一读。
课件出示“今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?”
这题是什么意思,谁来翻译一下?
课件出示:“笼子里有若干只鸡和兔。从上面数,有35个头,从下面数,有94只脚。鸡和兔各有多少只?”
【评析】教学即对文化的传承与弘扬,数学教学也不例外。课初,教师通过游戏抢答的形式吸引学生的注意力,提高学生参与数学活动的兴趣从而切入正题,引出我国古代数学名著中的趣题,让学生感受到了数学文化的悠久与魅力,激发了探究的兴趣和动机,明确了本节课学习的目的与要求。
3.2 表格列举,发现规律
(1)化繁为简
原题中的数据比较大,我们怎么研究方便些呢?把数据改小化繁为简之后再作研究。
课件出示:“笼子里有若干只鸡和兔。从上面数,有8个头,从下面数,有26只脚。鸡和兔各有几只?”
3.3 分析题意
一起读题,笼子里的鸡和兔带给我们哪些信息?上面数告诉我们鸡兔的总只数,下面数告诉我们鸡兔的总脚数。(板书:总个数8只 总脚数26只)
【评析】由于原题中的数据较大,不便于学生进行探究,所以先渗透化繁为简的思想,从数据简单的题目开始分析研究。
3.4 尝试列表
现在你打算从哪个信息入手研究这个问题?
出示表格,假设全是鸡有16只脚。与实际不符,应该怎么作调整呢?减少鸡的只数,增加兔的只数。还有其它想法吗?假设全是兔共有32只脚,继续调整。要是从中间考虑有什么好处呢?
3.5 寻找答案
同学们你们能不能像我这样,填写表格寻找答案呢?翻开书P113按自己喜欢的方式算一算,找一找。
找到答案了吗?鸡有3只,兔有5只,怎么检验?
3.6 列表法
像刚才这样把可能出现的结果有序地写在表格中去寻找答案,是解决数学问题的常用方法,叫列表法。
【评析】根据现实情况,有很多对数学感兴趣的学生早已接触过这个问题,已经形成了基本的假设思路,在这里教师通过让学生叙述自己的假设方法引出列表法,并初步运用这个方法解决问题,感受列表是一种解决问题的策略。这样既能让绝大部分的学生参与到解题的过程中去,还能进一步培养学生有序思考的习惯。既能培养学生对尝试起点的敏感性,还能加深对假设法的体验。
3.7 寻找规律
要是鸡兔的只数很多很多的时候,再用列表法就太费时了。所以我们要借助表格,找找里面隐含的规律吧!仔细观察你有何发现?先跟你的同桌交流一下。 从左往右看,鸡的只数减少,兔的只数增加,但总数都是8只。
从左往右看,脚的只数增加2只,从右往左看,脚的只数减少2只。
为什么脚数会相差2只呢?(板书:脚数差2只)
3.8 读表假设
假设全是鸡,16只比26只少算10只脚,少算的是谁的脚?说明有5只兔。假设全是兔,32只比26只多算6只脚,多算的是谁的脚?说明鸡有3只。
【评析】列表法是解决问题的策略之一但有其局限性。教学中,教师又通过观察表格引导学生发现规律,为探索新策略奠定了不可缺少的基础;在这里教师既关注了学生解决问题的结果,更关注了学生解决问题的过程与方法,并不断提升学生解决问题的技能技巧。
3.9 自主探索,二种假设
(1)假设列式
我们用列表的方法找到了答案,发现了规律。你通过列式计算的方法表达推理过程,求出鸡兔的只数吗?在练习纸上写一写。做完的同学互相交流想法。(两生板演)
(2)解释算法
先来看看这两位同学的解答,看得懂吗?就请你给大家介绍一下。
假设全部是鸡,先算出8只鸡的脚数2×8=16(条),与实际的脚数相差26-16=10(条)这样就能算出兔的只数,因为把一只兔看成一只鸡会少算两条脚,所以10÷(4-2)=5(只),那么鸡就有8-5=3(只)
你们能听懂他的意思吗?谁能再来解释一下。
那么换个角度还可以怎样想呢?
假设全部是兔,先算出8只兔的脚数4×8=32(条),与实际的脚数相差32-26=6(条)这样就能算出鸡的只数,因为把一只鸡看成一只兔会多算两条脚,所以6÷(4-2)=3(只),那么兔就有8-3=5(只)
大家对他的解释满意吗?同桌互相说一说。
(3)画图解说
我们也可以结合画图法进行解说,如果把笼子里的兔子都看成鸡的话,兔子们要立正提起两条前脚,同学们做一下这个动作,下面数一共有16条脚落地,与实际脚数相差的“10”条,就是兔子们的前脚,所以有5只兔。
要是把笼子里的鸡都看成兔的话,不妨把两个鸡翅膀也看成鸡脚,现在一共有32条脚,与实际脚数相差的“6”表示什么呢?所以有3只鸡。
(4)比较算法
通过大家的共同研究,我们在列表法的基础上发现了脚的关系,推导出了用假设法解决鸡兔同笼的问题。(板书:假设法)比较这两种列式有什么相似之处?
【评析】让学生认识、理解、运用假设法是本节课的教学重点,也是教学难点。为此,教师以表格中数据变化规律为探究基础,让学生尝试独立列式,解释表示算式的意义,再配以课件动态演示生动形象的解说,巧妙地将认知经验和思维过程转化成了数学算式,从而形成了解决鸡兔问题的全新的一般策略,发展了学生的思维水平和推理能力。
(5)其它方法
你们还有其他解决方法吗?(板书:方程法)等量关系是什么?方程怎么列?(板书:解:设兔有X只,那么鸡有(8-X)只。4X+2(8-X)=26)一起来解这个方程。方程的方法思路清晰,易于理解,但在解方程的过程中会有点难度,我们下节课再作研究。
【评析】代数法是学生在五年级已学的旧方法,但运用到解决鸡兔同笼问题之中又是新策略。这种方法具有一般性,数量关系明确便于学生理解,但学生在解方程时会有一定的难度,因此本节课不作深入研究。
3.10 比较梳理,优化策略
(1)比较优化
回顾一下,解决这个问题时我们用到了哪些方法?解决鸡兔同笼问题的途径有很多,其中假设法和列方程就具有一般性,今天我们重点来研究如何用假设法来解决鸡兔同笼问题。
(2)解答古题
回过头来看,你能用假设法解答这道古题吗?做好的同学互相说一说想法。
为什么假设全是鸡,求出的却是兔的只数?
(3)相似之处
比较这两种假设法,都是把两种动物转化成一种来研究,都利用了同一条规律,每调换一只鸡或兔总相差两只脚,我们就是抓住了脚数的变化进行调整,从而得出答案的。
(4)阅读资料
古人在解答时也有妙招,请听介绍。话外音:
(1)假如让鸡抬起一只脚,兔子抬起两只脚,还有94÷2=47只脚。
(2)这时每只鸡一只脚,每只兔子两只脚。笼子里只要有一只兔子,则脚的总数就比头的总数多1。
(3)这时脚的总数与头的总数之差47-35=12,就是兔子的只数。
古人的这一思路很独特,叫做减半法。其实也是一种假设,所以我们在做题时思维方式一定要灵活多变,不能墨守成规。
【评析】在计算教学中,需要算法多样化,更需要算法的优化;同样,在解决问题教学中,需要策略多样化,更需要策略的优化。发散思维与收敛思维应该兼顾并进。但优化并不等于强加,优化也强调自主和需要过程。在这里,教师对此都恰到好处地予以了关照拓展,让学生充分感受假设法的灵活性。这一思路新颖而奇特,其“砍足法”也令古今中外数学家赞叹不已。这种思维方法叫化归法。化归法就是在解决问题时,先不对问题采取直接的分析,而是将题中的条件或问题进行变形,使之转化,直到最终把它归成某个已经解决的问题。
3.11 推广应用,形成技能
(1)小试牛刀
鸡兔同笼问题传到日本就变成了龟鹤问题,有相似之处吗?再演变一下成为生活中的租船问题,你们能用假设法来解决这两个问题吗?
(1)池塘边有龟和鹤共40只,龟的脚和鹤的脚共112条。龟有几只?
(2)全班一共有45人,共租了6条船,大船每条坐10人,小船每条坐5人,每条船都坐满了。小船租了几条? (2)方法指导
做好的同学记得把得数代入条件验证一下。实物投影展示学生的算式,重点解释算术解的每步算理。我们既要注意解答的格式,还要养成检验的好习惯。
(3)建构模型
回想一下,鸡兔同笼、龟鹤同游、租船问题,它们的本质是相同的,鸡兔同笼问题就像是一个模型,代表着这种类型的问题,这就是它独有的魅力。
(4)大家一起猜
接下来我们轻松一下,大家一起猜。先看第一条信息 “零钱包内有1元和5角的硬币共14枚,”钱数在哪个范围内?
你还需要知道什么信息?出示第二条信息“总计有10元。1元和5角各有多少枚?”
谁猜出来了,怎么想的?就请你数一数,对吗?
(5)火眼金睛
同学们做得真不错,下面我们增加点难度。
课件出示“张明参加学校数学竞赛,共有20道题,每答对一道题加5分,每答错或不答则扣2分,结果张明得了79分。张明答错了多少道题?”
A、(5×20-79)÷(5-2) B、(5×20-79)÷(5+2)
哪种方法是正确的?独立思考十五秒。选A起立,选B起立,两种都有,那你们就辩论辩论吧!为什么要加2而不是减2?
【评析】拓宽对“鸡兔同笼”问题的认识,明确其在生活中的应用。配合“鸡兔同笼”问题,教师在练习中安排了的一些习题,让学生进一步体会到这类问题在日常生活中的应用,建构模型并巩固用假设法来解决这类问题。
3.12 反思总结,类化知识
(1)全课小结
同学们今天这节课我们学习了什么?你学会了什么?
(2)教师总结
我们今天是从一个有趣的问题出发,研究解决它的方法,把它作为一种模型,然后去进行广泛地应用。数学就在这种建模的过程中发展起来的,同样我们要想学好数学,就要学会举一反三,触类旁通,这样你就能体会到学习数学的快乐。(板书:问题-方法-模型-应用)
(3)谈古论今
今天的课既然是从古题开始那么就从古题结尾吧!课后去思考一下,你又能发现什么好方法?
课件出示:一百馒头一百僧,大僧三个更无争,小僧三人分一个,大小和尚得几丁?
【评析】最后的一题也可根据题意“大和尚一人吃3个,小和尚3人吃1个,知道1个大和尚和3个小和尚一共吃4个馒头,也就是每4个馒头分给1个大和尚和3个小和尚,所以把100个馒头每4个一组,分成25组,在每组中必有一个大和尚和1个小和尚,这样就可以找到答案了。
4 课后反思
《鸡兔同笼》这节课向学生提供了现实、有趣、富有挑战性的学习素材,借助我国古代趣题“鸡兔同笼”问题,使学生展开讨论,应用列举法、假设法、方程等方法,从多角度思考,运用多种方法解题,使学生在具体情境中,根据自己的经验,逐步探索不同的方法,找到解决问题的策略,并在合作交流学习的过程中,积累解决问题的经验,掌握解决问题的方法。
在课前我对试教班级进行调查,发现这一内容多数学生在课外学习中已经略有接触,能想到用假设法来解决问题,但学生往往对自己列的算式不能作出合理的解释。虽然书上介绍了运用多种方法来解决“鸡兔同笼”问题,但课堂的教学时间有限,列方程的方法虽然理解方便,但解方程对孩子来说有点儿难度,所以我对这节课的教学定位是---运用列表法发现规律,借助画图法理解假设法解“鸡兔同笼”的问题算理,学会用假设法来解 “鸡兔同笼”的问题。
课始从古代趣题引入,先研究同类型数据较小的情况,渗透一种化繁为简的数学思想,让学生根据条件中的数据进行猜测,从鸡多兔少,鸡少兔多,鸡兔各半的角度去思考,通过列表找出答案,共同经历了三种不同的列表方法:逐一列表法、跳跃式列表法、取中列表法。再通过观察表格发现其中隐含的规律:“总只数不变的前提下,把1只鸡看成1只兔,多算2只脚;把1只兔看成了1只鸡,少算2只脚。”这条规律也是用假设法列式思考的基础。然后再让学生利用发现的规律,独立列式解答,在汇报中结合多媒体的演示(画图法),生动形象的语言,再配合学生的肢体动作,来帮助学生弄懂假设法的基本解题思路。同时也让学生理解了,假设全是兔,为什么求得是鸡只数的原因。因为把一只鸡看成一只兔多算了两只脚,多算的脚数÷脚的差数=鸡的只数,同理,如果假设全是鸡,求得的就是兔的只数。在小结时,让学生感受到解决鸡兔同笼问题的三种常用方法:列表法、假设法、方程法。其中假设法方程法具有一般性,不受数据大小的影响,是最常用的方法,方程的优点是数量关系明确易于理解,缺点是解方程有一定的难度。所以这节课重点研究用假设法来解决问题。在学生理解的基础上,再次尝试着解决数据较大的古题。通过比较两个不同角度的假设算式,揭示出假设法解题的关键:每调换一只鸡或兔,脚数总相差两只。在练习设计中,我选择了龟鹤问题、租船问题等有代表性的题型,让学生感受到鸡兔同笼问题就像是一个模型,代表着这种类型的问题,感受到它独有的魅力。把它作为一个模型,通过举一反三,进行广泛应用。
本节课堂上,我注重关注每一个同学的发展,在交流探讨中,鼓励不同学生采用不同的解题方法。在问题得到解决的同时体验到了成功的喜悦,感受到数学知识的价值和数学学习的乐趣。但在教学时间的控制上还略显紧张,一些细节的处理还需要再做些微调。总体的效果还不错,实现了重点假设法解决问题的目的。
作者单位
江西省南康市第二小学 江西省南康市 341400