<p class="ql-block"><b>昵稱:晨光破曉</b></p><p class="ql-block"><b>美篇號(hào):4740755</b></p><p class="ql-block"><b> 部編版(人教版)中小學(xué)數(shù)學(xué)教材,四年級(jí)下冊(cè)第九單元,《雞兔同籠》問(wèn)題,最早出自中國(guó)古代數(shù)學(xué)著作《孫子算經(jīng)》,是小學(xué)數(shù)學(xué)課程中一個(gè)非常經(jīng)典的教學(xué)內(nèi)容,不僅蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思維方法,更是培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理與問(wèn)題解決能力的重要載體。</b></p> <p class="ql-block"> “雞兔同籠”問(wèn)題,是中國(guó)古代數(shù)學(xué)史上一顆璀璨的明珠,最早記載于約公元四世紀(jì)的數(shù)學(xué)著作《孫子算經(jīng)》下卷中。其原文簡(jiǎn)潔而富有韻味:“今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足。問(wèn)雉兔各幾何?”用今天的話說(shuō),就是:有若干只雞和兔子關(guān)在同一個(gè)籠子里,從上面數(shù)有35個(gè)頭,從下面數(shù)有94只腳。請(qǐng)問(wèn)雞和兔子各有多少只?</p> <p class="ql-block"> 這個(gè)看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題,卻蘊(yùn)含了極其深刻的數(shù)學(xué)思想,歷經(jīng)約一千七百年,至今仍是小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中培養(yǎng)邏輯思維能力的經(jīng)典范例。</p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b>一、問(wèn)題的價(jià)值與意義:為何它經(jīng)久不衰?</b></p><p class="ql-block"> 這個(gè)問(wèn)題的魅力在于,它用一個(gè)非常具體、易于理解的生活情境,構(gòu)建了一個(gè)包含兩個(gè)未知數(shù)(雞和兔的數(shù)量)的數(shù)學(xué)模型。這些未知數(shù)受到兩個(gè)條件的約束:頭的總數(shù)(動(dòng)物總數(shù))和腳的總數(shù)。它挑戰(zhàn)解題者不能直接、分別地求出答案,而必須找到數(shù)量之間的相互關(guān)系。</p> <p class="ql-block"> 在《孫子算經(jīng)》成書的時(shí)代,其價(jià)值在于展示了如何系統(tǒng)性地解決一類實(shí)際問(wèn)題,標(biāo)志著中國(guó)古代數(shù)學(xué)的高度發(fā)展。而在今天,它的價(jià)值更多地體現(xiàn)在數(shù)學(xué)思維的教育上。它教授給學(xué)生的不是一個(gè)死的公式,而是一種活躍的、創(chuàng)造性的思考過(guò)程。</p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b>二、核心的算術(shù)解法:充滿智慧的“假設(shè)法”</b></p><p class="ql-block"> 對(duì)于尚未學(xué)習(xí)代數(shù)方程的小學(xué)生來(lái)說(shuō),解決此題的精髓在于“假設(shè)法”(也稱“嘗試與修正法”),這是最具代表性的算術(shù)解法,體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想。</p> <p class="ql-block">1. 假設(shè)全是雞(一種極端情況)</p><p class="ql-block"> 如果籠子里全是雞,那么35個(gè)頭就對(duì)應(yīng)35只雞。每只雞2只腳,總腳數(shù)應(yīng)為 35 × 2 = 70 只。</p><p class="ql-block"> 但題目中實(shí)際有94只腳,比我們的假設(shè)少了 94 - 70 = 24 只腳。</p><p class="ql-block">2. 分析差異,進(jìn)行“置換”</p><p class="ql-block"> 為什么腳會(huì)少?因?yàn)槲覀儼岩徊糠?只腳的兔子當(dāng)成了2只腳的雞。</p><p class="ql-block"> 每把一只兔子當(dāng)成一只雞,腳的總數(shù)就會(huì)少算 4 - 2 = 2 只。</p><p class="ql-block"> 現(xiàn)在總共少算了24只腳,意味著我們把多少只兔子當(dāng)成了雞?答案是用總共少算的腳數(shù)除以每只兔子少算的腳數(shù):24 ÷ 2 = 12 只。</p><p class="ql-block"> 因此,兔子的數(shù)量就是12只。</p><p class="ql-block"> 既然總共有35個(gè)頭,那么雞的數(shù)量就是 35 - 12 = 23 </p> <p class="ql-block"> 當(dāng)然,也可以假設(shè)全是兔子,思路完全對(duì)稱:總腳數(shù)會(huì)多算,多算的腳數(shù)是因?yàn)榘央u當(dāng)成了兔子,每只雞多算2只腳,從而先求出雞的數(shù)量。</p><p class="ql-block"> 還有一種更為生動(dòng)形象的講解方式叫“抬腿法”:假設(shè)雞和兔子都訓(xùn)練有素,聽到口令后都抬起一半的腳(2只)。那么地上剩下的腳數(shù)是94的一半,即47只。此時(shí),雞的腳都抬起來(lái)了,一屁股坐在地上;而每只兔子還剩2只腳站著。這47只腳全是兔子的腳,且每只兔子對(duì)應(yīng)2只腳,所以兔子有47 - 35 = 12只(因?yàn)榭傤^數(shù)35,意味著抬腳后地上還有35只動(dòng)物,但雞已坐下,站著的都是兔子,此計(jì)算略需理解)。這個(gè)方法更富趣味性。</p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b>三、問(wèn)題的延伸與現(xiàn)代視角</b></p><p class="ql-block"> 進(jìn)入中學(xué)階段,學(xué)生會(huì)學(xué)習(xí)代數(shù)方程。這時(shí),“雞兔同籠”問(wèn)題便成為一個(gè)完美的應(yīng)用場(chǎng)景。設(shè)雞有x只,兔有y只,根據(jù)題意可以輕松列出二元一次方程組:</p><p class="ql-block">x + y = 35 (頭的總數(shù))</p><p class="ql-block">2x + 4y = 94 (腳的總數(shù))</p><p class="ql-block">通過(guò)解方程組,可以非常程式化地得到答案。這體現(xiàn)了數(shù)學(xué)從算術(shù)到代數(shù)的進(jìn)步,從具體思維到抽象符號(hào)思維的飛躍。</p> <p class="ql-block"> 總結(jié)而言,“雞兔同籠”問(wèn)題不僅僅是一道數(shù)學(xué)題。 它是一個(gè)文化符號(hào),承載著中國(guó)古代數(shù)學(xué)的智慧;它是一個(gè)思維訓(xùn)練場(chǎng),讓學(xué)生親身體驗(yàn)“假設(shè)-比較-調(diào)整-求解”的邏輯魅力;它更是一座橋梁,連接著古老的算術(shù)技巧與現(xiàn)代的代數(shù)思想。這正是它能夠超越千年,始終活躍在教科書上的根本原因。</p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b>(圖片均為作者根據(jù)本篇文字內(nèi)容用AI制作)</b></p> <p class="ql-block"><a href="http://m.zit.org.cn/5hff2vr7" target="_blank">穿越千年的數(shù)學(xué)競(jìng)賽:?劉徽與祖沖之的故事</a>;</p>