“鸡兔同笼”问题教学尝试

作者: 陈艳丽

“鸡兔同笼” 问题出自《孙子算经》,是我国古代著名趣题之一,也是四年级数学教学里极具挑战性与趣味性的知识点。它不仅能锻炼学生的逻辑思维,对提升其解决问题的能力也大有益处。在教学 “鸡兔同笼” 问题的过程中,我不断探索、反思,积累了不少宝贵经验。

一、初次教学:遭遇挫折

我先是以经典的鸡兔同笼题目开场:“今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?” 随后,直接向学生介绍了假设法。

假设笼子里全是鸡,那么脚的总数应为35×2=70只,可实际有 94 只脚,多出了94−70=24只脚。这是因为把兔当作鸡来算,每只兔少算了4−2=2只脚,所以兔的数量为24÷2=12只,鸡的数量就是35−12=23只。

接着,我让学生通过练习巩固,可大部分学生一脸茫然,解题时错误百出。

对于这种现象我进行了问题剖析。一是我的方法抽象:对四年级学生而言,假设法过于抽象,他们难以理解为什么要这样假设,以及这样计算的依据是什么。学生没有真正理解假设法的本质,只是机械地套用公式,一旦题目条件稍有变化,就无从下手。二是缺乏铺垫:在教学过程中,我没有充分考虑学生的认知水平,直接引入较为复杂的解题方法,没有为学生搭建合适的思维台阶,导致学生难以跟上教学节奏。

二、二次教学:调整策略

化繁为简:我摒弃了经典例题,选择了一道数据较小的题目:“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?” 降低题目难度,减轻学生的畏难情绪。

直观演示:借助图片和动画,直观展示假设法的解题过程。假设全是鸡时,在图片上给每个头配上 2 只脚,让学生观察脚的总数与实际数量的差异。然后,通过动画一只一只地将鸡换成兔,每换一次,让学生计算脚的总数的变化,直观地理解每把一只鸡换成兔,脚的数量会增加 2 只。

引导探究:我设计了一系列问题,引导学生逐步思考。“假设全是鸡,脚的数量比实际少了多少?”“为什么会少?”“把一只鸡换成一只兔,脚的数量会有什么变化?” 通过这些问题,启发学生自主探究,理解假设法的原理。

这次教学,学生的参与度明显提高,大部分学生能够理解并运用假设法解决简单的鸡兔同笼问题。然而,在练习环节,当题目出现一些变化时,仍有部分学生出现错误。

于是我深入反思。一是练习缺乏梯度:练习题目类型较为单一,缺乏从易到难、循序渐进的梯度,学生在面对变化较大的题目时,无法灵活运用所学知识。二是未建立模型:在教学过程中,我侧重于让学生掌握解题方法,忽视了帮助学生建立鸡兔同笼问题的数学模型,学生没有真正理解鸡兔同笼问题的本质特征。

三、三次教学:巩固提升

丰富练习形式:设计了基础题、变式题和拓展题。基础题帮助学生巩固基本解题方法;变式题改变题目条件,如将鸡兔换成其他动物,或改变头和脚的数量关系,培养学生的应变能力;拓展题则增加题目难度,如涉及三个对象的类似问题,激发学生的挑战欲望。

建立数学模型:引导学生回顾解决鸡兔同笼问题的过程,总结这类问题的共同特征:已知两种事物的总数以及它们各自某一属性的数量和,求这两种事物的数量。通过对比不同的题目,让学生发现它们的内在联系,建立鸡兔同笼问题的数学模型。

鼓励多种解法:除了假设法,引导学生探索其他解题方法,如列表法、方程法等。列表法直观易懂,适合数据较小的题目,能帮助学生初步理解问题;方程法具有通用性,为学生今后解决更复杂的问题奠定基础。

经过这次教学,学生对鸡兔同笼问题的理解更加深入,能够灵活运用多种方法解决不同类型的题目。在后续的测试中,学生在这类问题上的正确率有了显著提高。

四、教学感悟

关注学生认知:教学要以学生为中心,充分考虑学生的认知水平和学习特点。在教授新知识时,要由浅入深、由易到难,为学生搭建合适的思维台阶,帮助他们逐步理解和掌握。

注重方法引导:授人以鱼不如授人以渔,在教学过程中,不仅要传授知识,更要注重解题方法和策略的指导,培养学生的自主学习能力和创新思维。

强化练习巩固:练习是巩固知识、提升能力的重要手段。要设计多样化、有梯度的练习题目,让不同层次的学生都能得到锻炼和提高。

促进知识迁移:帮助学生建立数学模型,引导他们发现不同问题之间的内在联系,促进知识的迁移和应用,提高学生解决实际问题的能力。

通过对 “鸡兔同笼” 问题的三次教学实践与反思,我深刻认识到教学是一个不断探索、改进的过程。在今后的教学中,我将继续关注学生的学习需求,不断优化教学方法,提高教学质量。

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