1数学广角——《鸡兔同笼》教学案例【教学内容】:人教版课程标准实验教科书六年级上册第112—114页内容【教材分析】:“鸡兔同笼”问题是我国民间广为流传的数学趣题,最早出现在《孙子算经》中。教材在本单元安排“鸡兔同笼”问题,一方面可以培养学生的逻辑推理能力;另一方面使学生体会代数方法的一般性。“鸡兔同笼”的原题数据比较大,不利于首次接触该类问题的学生进行探究,因此教材先编排了例1,通过化繁为简的思想,帮助学生先探索出解决该类问题的一般方法后,再解决《孙子算经》中数据比较大的原题。解决“鸡兔同笼”问题时,教材展示了学生逐步解决问题的过程,既猜测、列表、假设或方程解。其中假设和列方程解是解决该类问题的一般方法。“假设法”有利于培养学生的逻辑推理能力,列方程则有助于学生体会代数方法的一般性。因此在解决“鸡兔同笼”问题时,学生选用哪种方法均可,不强求用某一种方法。配合“鸡兔同笼”问题,教材在“做一做”和练习中安排了类似的一些习题,比如“龟鹤”问题,生活中的一些实际问题等,让学生进一步体会到这类问题在日常生活中的应用,并巩固用“假设法”或方程的方法来解决这类问题。【设计理念】:“鸡兔同笼”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,应用画图法、列表法、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。使学生共同学习,共同进步,共同提高,把所学的数学知识应用到生活中去,用数学的眼光看待身边的事物,体会数学的价值。【教学目标】:1、通过问题情境,了解“鸡兔同笼”的问题,感受古代数学的趣味性。22、在探求解决问题方法的过程中,经历列表法、假设法、列方程解等方法的交流,体验解决问题策略的多样化与策略的优化。3、通过解决实际生活问题的练习,培养数学思考能力,发展思维能力。【教学重点】:“鸡兔同笼”问题的解题方法。【教学难点】:用假设法来解决鸡兔同笼问题。【教学过程】:课前准备:让学生诵读古诗。一、创设情境,引出问题1、师:从同学们刚才背得诗词中,让我们感受到我国古代文化的灿烂,然而这种文化的精髓不仅体现在语言文字中,在数学领域也有充分的体现。例如我们数学课上接触过的七巧板,九宫格填数等等,这些都起源于中国古代,不仅如此,在数学领域还有《九章算术》、《孙子算经》等古代名著流传于世。今天我们就一起来探究一千五百年前的数学名著《孙子算经》中的趣味数学题“雉兔同笼”问题,这个“雉兔同笼”问题曾漂洋过海,传到日本、欧洲等国,对世界各国的文明发展起了很大的作用。2、课件出示主题图和原题:今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?师:你能说说这道题是什么意思吗?(说明:雉指鸡)生:有鸡和兔子关在一个笼子里,从上面看有35个头,从下面看有94只脚,问鸡和兔各有多少只?3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。鸡和兔各有几只?今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?人教课程标准实验教科书六年级上册《鸡兔同笼》出示题目: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,鸡和兔各有几只?3、揭示课题:这就是我们今天要研究的“鸡兔同笼”的问题。(板书课题)【设计意图:教学即对文化的传承与弘扬,数学教学也不例外,数学同样也是一种文化。利用我国古代数学名著《孙子算经》中的数学趣题直接导入新课学习,既让学生感受到了中国数学文化的悠久与魅力,同时激发了学生探究的兴趣和动机,明确了本节课学习的目的与要求,并为后面充分地探究学习争取了时间。】二、自主探索,解决问题(一)第一次探究学习1、师:这个问题看似比较复杂,当我们面对复杂问题的时候我们要学会“退一步”,我们都听过“退一步海阔天空”,那我们就将头的个数,脚的只数变小来思考一下。4师:大家动脑筋猜一猜,“从上面数,有3个头,从下面数,有8只脚,鸡兔各有几只?”2、学生猜测。提出要求:(1)你是怎么猜的,说一说你猜的过程。生:我猜有2只鸡和1只兔,因为2×2+1×4=8,符合题目要求。师:2×2+1×4中的2和4分别代表什么?生:2是鸡的脚的只数,4是兔脚的只数。(引导学生说出隐藏了条件:鸡有2只脚,兔有4只脚。)师:原来这道题目里面隐藏了“鸡有2只脚,兔有4只脚”这两个条件。(教师板书:鸡有2只脚,兔有4只脚)(2)你能将你的猜测过程画出来吗?说说想法。师:你会怎样画?怎样画方便?(渗透符号的思想:用○来表示头,用▏来表示脚。)生:用○来表示头,用▏来表示脚。指名学生上台画,其他学生观察他画的过程,做出评价。师提问:说说你先画的是头还是脚?生:先画头。师:为什么要先画头呢?生:因为鸡有1个头,兔也有1个头,题目说有3个头,那就是有3只动物,所以要先画头。师:为什么每个头下面要先画2只脚?生:至少鸡有2只脚,所以先画2只脚。师:那多出来的脚是一只一只的往头下面添吗?生:不是一只一只的添,一只兔比一只鸡多2只脚,所以要两只两只的添。师:这类问题我们还可以用画图的方式来解决,这种方法在数学上叫画图法。5【设计意图:将《孙子算经》中的原题中的数据由大变小,既为分析和解决问题提供了方便,也巧妙渗透了转化的数学思想方法。将大数目的“鸡兔同笼”问题转变成小数目的“鸡兔同笼”问题后,使得用画出直观图的思想方法来解决这一问题成为了可能,经历画图法的过程后,同时为后面假设法的学习做了准备。】(二)第二次探究学习师:我们刚才退一步将头的个数,脚的只数变小将问题解决了,那我们还要退中有进。1、出示:笼子里有若干只鸡兔。从上面数,有8个头,从下面数,有26只脚,鸡和兔各有几只?师提问:这道题告诉了我们什么已知条件?生:鸡和兔一共有8只,它们共有脚26只。师:你怎么知道鸡和兔共有8只?生:一共有8个头,所以一共有8只。2、引导学生探求解决问题的方法,交流学习。(1)列表法师提问:鸡和兔一共有8只,那你能不能猜测一下鸡兔可能各有几只?课件生:鸡8只,兔0只;鸡7只,兔1只;鸡6只,兔2只;鸡5只,兔3只;鸡4只,兔4只;鸡3只,兔5只;鸡2只,兔6只;鸡1只,兔7只;鸡0只,兔8只。师:可能的情况是这几种吗?(课件出示可能的情况)6师:要想能够没有遗漏,没有重复的例举鸡和兔各有几只的可能情况,那我们就要像这样有序地来例举。师:这位同学的猜测始终围绕着鸡和兔一共是几只在猜?生:8只。师:有这么多种可能,究竟哪种猜测是正确的呢?怎么才能知道哪种可能是正确的,鸡是几只,兔是几只?生:验证。师:验证?如何验证?就是算什么?生:就是算鸡和兔脚的总只数。师:有9种可能,那我们从哪里开始验证呢?生:可以从鸡8只,兔0只开始,一个一个地验证脚的总只数。师:这样验证可以,还可以从哪里开始验证呢?生:可以从鸡4只,兔4只开始。4×2+4×4=24师:验证了鸡4只,兔4只它们脚的总只数后,再怎样验证?是往前验证,还是往后验证?为什么?生:应该往后验证,因为鸡4只,兔4只它们脚的总只数是24,比26少,那说明兔的只数少了,所以要往后验证。师:那你们觉得怎样验证好呢?好在哪里?生:从中间开始验证好,能较快得到鸡兔的只数。7师:就按你们刚才说得办,把书翻到113页,完成书上的表格。完成后,集体交流验证的过程。生:从鸡4只,兔4只开始验证,它们脚的总只数是24只,比26少了2只,那就说明兔的只数要多一些,多1只兔少1只鸡,那么脚的总只数就会增加2只。所以鸡有3只,兔有5只。师:刚才我们把鸡兔出现的可能一一列表,然后采用逐一验证的方法或从中间验证的方法,这样的方法在数学上叫列表法。(教师板书:列表法)【设计意图:将各种可能的结果有序地列举在表格中,通过验证脚的总只数来确定鸡兔各有几只,让学生在验证的过程中不断调整思路,从而优化解决问题的策略。】(2)列方程解师:那这类有两个未知量的题目还可以怎样解答呢?生:用方程来解答。师:那我们该如何设未知数呢?生:设鸡有x只,那么兔有8-x只。师:还可以怎样设未知数?生:设兔有x只,那么鸡有8-x只。师:好,那我们就设兔有x只,那么鸡有8-x只,来列方程解答。学生独立完成,集体交流。指名学生演板。师提问:4x和2×(8-x)分别表示什么?根据什么列方程?生:4x是兔脚的总只数,2×(8-x)是鸡脚的总只数,根据鸡和兔共有26只脚列方程。4x+2×(8-x)=26师:每次我们解答问题遇到困难的时候,方程总是会帮助我们解答,看来列方程解题还真是很好的解题方法。【设计意图:列方程解题是学生在五年级已学过的方法,但运用到解决鸡兔同笼问题之中又是新策略。以旧知识和旧方法为基础,放手让学生大胆尝试、自主探究,抓住其中的疑8难点设问,帮助学生真正理解过程、掌握方法、提升技能。同时让学生感受到了代数法解题的一般性。】(3)假设法师:解决鸡兔同笼问题,还有没有其它的方法呢?生:还有假设法。师:假设法是怎样的?如何用假设法来解答呢?学生根据自己的经验来介绍假设法解题的过程。师:假设笼子里都是鸡,脚的只数是几只?生:16只。师:只要有1只兔子学了鸡,脚的总只数就会怎样变化?生:就会减少2只脚。师:要是有4只兔子学鸡,脚的总只数又会怎样变化?生:会减少8只脚。师:要是脚的总只数减少了12只,想想有几只兔子学了鸡?生:有6只。12÷2=6师:现在笼子里都是鸡,脚有16只,跟26比少了26-16=10只脚,少的是谁的脚?兔子有几只呢?生:少的是兔子的脚,兔子有5只。10÷2=5师:兔有5只,鸡就有几只?9生:鸡有3只。8-5=3师:哪位同学能将这个过程再说一遍。生:假设笼子里都是鸡,就有8×2=16只脚,这样就多出26-16=10只脚,一只兔比一只鸡多2只脚,也就是有10÷2=5只兔。所以笼子里有3只鸡,5只兔。教师根据学生的回答板书解题过程。师:还可以怎样假设呢?生:假设都是兔。师:假设都是兔,鸡怎么学兔呢?生:鸡可以用它的两个翅膀当脚。师:1只鸡学兔,脚的总只数怎样变化?生:脚的总只数会增加2只。师:3只鸡学鸡呢?生:会增加6只。师:要是脚的总只数增加了10只,想想有几只鸡学兔子?生:有5只。10÷2=5师:要是笼子里都是兔,共有几只脚?生:有32只脚。师:32比26多32-26=6只脚,多的是什么?生:多的是鸡的翅膀。10师:鸡有几只?生:鸡有3只。6÷2=3师:哪位同学能将这个过程再说一遍。生:假设笼子里都是兔,就有8×4=32只脚,这样就多出32-26=6只脚,一只鸡学兔就多2只脚,多的6只脚是鸡的翅膀,就有6÷2=3只鸡。所以笼子里有3只鸡,5只兔。教师根据学生的回答板书解题过程。师:真好,这种假设的方法是数学中一种重要的思想方法。假设的思想方法,我们不仅能解决鸡兔同笼问题,还能解决生活中的很多问题。【设计意图:让学生认识、理解、运用假设法是本节课的教学难点。为此,以表格中数据变化规律为探究基础,以师生互动为探究方式,以教师生动的肢体语言为探究辅助手段,逐一将难点突破,巧妙地将学生认知经验和思维过程转化成了数学语言,即数学算式,从而形成了解决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。】3、小结交流,归纳方法师:我们在解决“鸡兔同笼”的问题时,用到了哪些方法?比较这些方法,你喜欢用哪种?为什么?你认为哪种方法一般都能适用?小结:解决这类问题的方法很多,用猜测、画图、列表法可以解决问题,但当数据较大时,过程就很繁琐了。假设法和方程解就具有一般性,不管是数据较大时或数据较小时都可用到这两种方法。【设计意图: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。】三、应用方法,解决问题1、师:你能用假设法或者方程解来解答“孙子算经”里的问题吗?课件再出示:笼子里有若干只鸡和兔。从上面数,有35个头,从下