王佳瑩
【摘要】本文主要以“雞兔同籠”問(wèn)題為例展開(kāi)討論小學(xué)奧數(shù)中的方法和思想與中學(xué)方程中的方法和思想之間的內(nèi)在聯(lián)系.首先,給出小學(xué)奧數(shù)中的雞兔同籠問(wèn)題的求解過(guò)程,其中根據(jù)不同年級(jí)段的學(xué)生給出的求解方法不同;其次,給出雞兔同籠問(wèn)題在初中階段用方程求解的過(guò)程;最后,根據(jù)比較不同階段的解題方法來(lái)討論小學(xué)奧數(shù)與中學(xué)方程之間的內(nèi)在聯(lián)系.
【關(guān)鍵詞】小學(xué)奧數(shù);中學(xué)方程;方法;思想
一、奧數(shù)的概念
小學(xué)奧數(shù)是近幾年較為熱點(diǎn)的問(wèn)題,由于各地區(qū)小學(xué)升初中考試通過(guò)單純的校內(nèi)知識(shí)已經(jīng)不能夠?qū)W(xué)生分出層次,所以各學(xué)校都會(huì)選取奧數(shù)知識(shí)作為一個(gè)考核的標(biāo)準(zhǔn).所以,奧數(shù)在學(xué)習(xí)或考試中占有越來(lái)越多的比重;同時(shí),也更多地引起了學(xué)生和家長(zhǎng)的重視.
那究竟什么是奧數(shù)?奧數(shù)中又有哪些我們?cè)诮滩纳蠈W(xué)習(xí)不到的知識(shí)呢?所謂奧數(shù)即是對(duì)奧林匹克數(shù)學(xué)的簡(jiǎn)稱,它相對(duì)于我們?cè)趯W(xué)校中學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)較為特殊,對(duì)于發(fā)散學(xué)生的思維和開(kāi)發(fā)學(xué)生的大腦有一定的幫助;在奧數(shù)中涉及的主要內(nèi)容有以下幾個(gè)部分:速算巧算,應(yīng)用題,幾何部分和數(shù)字規(guī)律部分,在以上幾個(gè)部分當(dāng)中所涉及的習(xí)題當(dāng)中有百分之八十的習(xí)題都要用到初中及以上的知識(shí),其中在應(yīng)用題部分則直接聯(lián)系到初中的方程知識(shí);例如,雞兔同籠問(wèn)題是小學(xué)奧數(shù)中最為典型的應(yīng)用題,它直接涉及的便是中學(xué)的方程知識(shí),本文將以“雞兔同籠”問(wèn)題為例展開(kāi)討論小學(xué)奧數(shù)的思想和方法與中學(xué)方程的思想和方法的直接或間接的關(guān)系.
二、雞兔同籠的問(wèn)題分析
例 雞兔同籠,共有頭10只,共有腳32只,問(wèn):籠中雞兔各有多少只?
分析 對(duì)于一道雞兔同籠的問(wèn)題,不同的年級(jí)應(yīng)該給出不同的方法;在小學(xué)二三年級(jí)階段,學(xué)生還不具有抽象的思維能力,所以針對(duì)二三年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō),我們主要的講授方法是以圖形的方式進(jìn)行,因?yàn)楫?huà)圖不僅能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,而且更能夠被學(xué)生接受;下面給出解題過(guò)程.
三、雞兔同籠問(wèn)題的三種解法
步驟:引課,帶大家走進(jìn)生活中,在生活中或者電視節(jié)目當(dāng)中,都有見(jiàn)過(guò)雞和兔子,要學(xué)生明白雞有一只頭兩只腳,兔子有一只頭四只腳的事實(shí).
(假設(shè)上述10個(gè)圓圈代表籠中的10只頭)
無(wú)論是雞還是兔子都應(yīng)該至少有兩只腳,所以應(yīng)該在每個(gè)圓圈上面畫(huà)出兩條“豎線”代表兩只“腳”;
接下來(lái),應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生,如果每只頭上有兩只腳,那么我們共畫(huà)了10×2=20只腳,讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn),腳的只數(shù)與題中不符,比題中少了32-20=12只;引導(dǎo)學(xué)生考慮多出來(lái)的腳怎么辦,是雞的腳還是兔子的腳,通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)少算的腳為兔子的腳,所以應(yīng)該繼續(xù)向圓圈中添“腳”(豎線),并且根據(jù)常識(shí)要保證每次添兩只;
這一過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn),余下的12只腳,再繼續(xù)添的時(shí)候,只夠添了6個(gè)圓圈,12÷(4-2)=6只,那么上圖中,畫(huà)了4個(gè)豎線的圖形便代表兔子,其余的便是雞10-6=4只.這樣,雞兔同籠的問(wèn)題對(duì)于二三年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)便迎刃而解了.
而對(duì)于四五年級(jí)的學(xué)生,這一階段的學(xué)生的智力水平以及對(duì)數(shù)字的敏感度都達(dá)到了一定的水平,也具有了一定的邏輯思維能力,所以我們可以脫離圖形進(jìn)行講解,下面給出解題過(guò)程:
方法一:假設(shè)籠中全部都是雞,那么籠中應(yīng)該有腳2×10=20只,但所得的腳數(shù)與題中有偏差,求出偏差為32-20=12只,接下來(lái)找出偏差所在,發(fā)現(xiàn)偏差為給兔子少算了腳,每只兔子少算了4-2=2只,看12腳是幾只兔子少算的腳12÷2=6只,所以籠中兔子6只,雞為10-6=4只.
方法二:同樣可以假設(shè)籠中全是兔子,解題過(guò)程同上.
在對(duì)四五年級(jí)的學(xué)生的講解過(guò)程中,不僅向?qū)W生滲透的做假設(shè)的思想方法,同時(shí)一題多解也鍛煉了學(xué)生從不同角度思考問(wèn)題的能力,這為學(xué)生后繼的學(xué)習(xí)奠定了一定的基礎(chǔ).
方程思想是數(shù)學(xué)思想中一種最基本的思想,也是最重要的解題方法,是中學(xué)數(shù)學(xué)中的重要解題技巧,那么到底解決“雞兔同籠”的問(wèn)題時(shí),小學(xué)奧數(shù)的方法思想與中學(xué)數(shù)學(xué)的方法思想有哪些相同之處,或者它們之間的聯(lián)系是什么呢?
其實(shí)我們不難看出,在上述的奧數(shù)解法過(guò)程中,我們多次用到了假設(shè)法,而在方程中其實(shí)也同樣是在應(yīng)用假設(shè)法,與之不同的是,方程需要引入變量x,y,再根據(jù)題中變量之間的關(guān)系,進(jìn)而聯(lián)系實(shí)際,我們便可列出關(guān)于雞兔同籠的二元一次方程組:
解 設(shè)籠中雞有x只,兔子有y只.
x+y=10,2x+4y=32, 解得x=4,y=6,
所以,本題最終求解為雞有4只,兔子有6只.
觀察上面的解題過(guò)程,我們不難發(fā)現(xiàn),其實(shí)小學(xué)奧數(shù)的解題過(guò)程就是中學(xué)方程求解的逆過(guò)程,其中不同的是,小學(xué)奧數(shù)需要更加直觀的圖形和語(yǔ)言來(lái)幫助解題,中學(xué)方程則不然.所以,小學(xué)奧數(shù)也可以說(shuō)是為初中階段的學(xué)習(xí)做一個(gè)有益的鋪墊或者是埋下一個(gè)伏筆.
四、結(jié) 語(yǔ)
不可否認(rèn),奧數(shù)對(duì)于提升學(xué)生各方面的能力有著重要的影響;但是,要掌握好這個(gè)度,就要求教師與家長(zhǎng)的配合,不能要求學(xué)生過(guò)度地學(xué)習(xí)奧數(shù),這不僅不能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,而且容易讓學(xué)生產(chǎn)生逆反心理;所以,在奧數(shù)的學(xué)習(xí)上提倡寓教于樂(lè),不要讓奧數(shù)成為學(xué)生的負(fù)擔(dān).