雞兔同籠問題是古代著名的數學趣題,可以說是一種模型問題,同流水行船、工程問題、蓄水問題、牛吃草問題一樣是很好的數學模型,雞兔同籠問題本質是二元一次建立方程:a×b+c×d=f。
雞兔同籠記載於千百年前的《孫子算經》,經久流傳,不但收錄在人教版四年級下冊數學廣角,且已經走進了很多國外數學課堂。新加坡培訓教材翻譯為Chicken-and-Rabbit Problems。
雞兔同籠及其拓展題型也是小學繞不過的課外培優素材,王老師反對八股式死記硬背公式,數學思維提升往往限制於這種套路式教學,要真正明白雞兔同籠問題模型的價值,通過數學模型的識別,鼓勵情景多元化,才能靈活應對,舉一反三。
同樣的模型可以有不同的應用情景,比如龜鶴問題,木馬板凳問題,郵票問題等等。從提升來講還有三個對象的雞兔同籠問題,頭倍腿差,腿倍頭差,頭倍腿和,腿倍頭和等拓展題型,只有從知識、方法上升到解題策略,提煉數學思想。三年級課外培優即可從基本題型逐步接觸。
雞兔同籠問題模型核心是假設和猜想
雞兔同籠基礎題型是已知雞兔頭數和和腿數和,讓求雞兔的只數。
【引例】籠子裡有若干只雞和兔。從上面數,有35個頭,從下面數,有94隻腳。雞和兔各有幾隻?
雞兔同籠問題解法很多,比如列表法,金雞獨立法,雞飛法,假腿法等等,奇妙解法雖多,但究其本質,歸根結底還是假設和猜想的數學思維方法。
1,列表法
列表法其實就是猜測和窮舉,是最原始、最基礎的解題方法,雖然笨拙了些,但是低年級學生還是比較容易掌握,能夠實際解決問題才是目標。下面選自王老師二年級的趣味數學。
列表枚舉是一種完全猜測法,隨著知識的累加和抽象思維提升,學生猜測水平也由完全猜測變為取中猜測,估測等。
2,假設法
不管是金雞獨立也好,翅膀變假腿也罷,還是雞全部飛起來,這些都是假設。通過雞兔同籠問題模型教給孩子們用假設的方法去思考問題,分析問題,解決問題,才是這個數學模型的真正價值。
在列表法的基礎上,不妨大膽猜測,假設全部都是雞或兔,算出總腿數;和實際腿數進行比較,算出腿數差;根據腿數差進行調整,把一部分雞(兔)變回兔子(雞),補齊腿數差;最後根據雞兔數量,檢驗腿數和是否相符。
假設法是猜測的高級形式,上述就是假設法解雞兔同籠問題的四個步驟。
結束語:從猜測到定向假設,這是思維方法的進階,王老師贊成通過一些有趣的場景導入,但最終要提煉假設法這種思維方式給孩子們,並教給他們應用去解決更多變化類型的同模型應用題。文末留幾道思考題目,供家長粉絲們練習,歡迎評論區留下你的答案。
假設法是整數應用題比較重要的解題思想,小學中低年級階段學生代數思維還遠遠不夠,不建議教授方程的方法,不符合年齡認知特點,也限制其他思維發展。
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思考題:
1,有龜和鶴共40隻,龜的腿和鶴的腿共有112條。龜、鶴各有多少只?
2,光明小學「環保小衛士」小分隊12人參加植樹活動。男生每人栽了3棵樹,女生每人栽了2棵樹,一共栽了32棵樹。男、女生各有幾人?
3,紅花和藍花有32盒,共300朵。紅花每盒有8朵,藍花每盆有12朵。兩種花各有多少盒?
4,15元買50分郵票和20分郵票共63張,那麼20分郵票與50分郵票相差多少張?
5,小明買了兩種戲票一共30張,付出200元,找回5元。甲種票每張7元,乙種票每張6元。小明買了多少張甲種票?
6,給貨主運2000箱玻璃,合同規定:完好運到一箱給運費5元,損壞一箱不給運費,還要賠償給貨主40元,將這批玻璃運到後收到運貨款9190元,請問損壞了多少箱?
7,雞兔同籠,雞腿數是兔腿數的2倍,雞比兔多63隻,那麼雞有多少只?
8,兔是雞的3倍,兔腿比雞腿多180條,那麼兔子有多少只?
9,3隻四腳蛇和15隻雞兔關在一個籠子裡,共56條腿,那麼兔有多少只?
10,蘋果、獼猴桃、香蕉共30千克,其中蘋果的重量是獼猴桃的3倍.如果蘋果每千克6元,獼猴桃每千克10元,香蕉每千克5元,買這些水果共花了198元.那麼蘋果有多少千克?