“鸡兔同笼”中的数学思想方法
一、化归思想 化归是基本而典型的数学思想。化归是指将有待解决的问题,通过转化归结为一类已经解决或较易解决的问题中去,以求得解决。我们常常用到的如化未知为已知、化难为易、化繁为简、化曲为直等都是这一思想方法的运用。“鸡兔同笼”原题中的数据比较大,不利于首次接触该类问题的学生进行探究,根据化繁为简的思想,先安排数据较小的问题,如“笼子里有若干只鸡和兔。从上面数,有7个头,从下面数,有18只脚。鸡和兔各有几只?”(以下均以此题为例)待学生探索出解决此类问题的一般方法后,再应用于解决《孙子算经》中数据较大的原题,学生将易如反掌。“鸡兔同笼”问题在生活中有很多变式,比如“龟鹤问题”、“坐船问题”等,这些问题可以通过化归,归结为“鸡兔同笼”问题,再进一步求解,使学生感受“鸡兔同笼”问题的变式及其在生活中的广泛应用,体会“化归法”在解题中的魅力。
二、假设思想 假设是一种重要的数学思想方法。假设法是先假定一种情况或结果,然后通过推导、验证来解决问题的方法。合理运用假设法,往往可以使问题化难为易,使解题另辟蹊径,有利于培养学生灵活的解题技能,发展学生的逻辑推理能力。 用假设法解答上题有多种思路,可以先假设全部都是鸡或全部都是兔,再计算实际与假设情况下总脚数之差,最后推理出鸡和兔的只数。比如假设7只都是鸡,那么兔有(18-7×2)÷(4-2)=2(只),鸡有7-2=5(只)。运用假设法解题是教学的难点,教师可以先让学生用上述的“画图法”,学生会在直观操作活动中通过数形结合而建立思维的表象,再进一步抽象,这样有助于学生真正理解“假设法”,形成有序地、严密地思考问题的意识。教师也可以向学生介绍古人解决“鸡兔同笼”问题的“抬脚法”,其中也应用了“假设法”。
三、方程思想 方程是刻画现实世界的有效模型,通过把生活语言“翻译”成代数语言,根据问题中的已知数和未知数之间的等量关系,在已知数与未知数之间建立一个等式,这就是方程思想的由来。在“鸡兔同笼”的问题中,可以设鸡或兔中任意一种有x只,然后根据鸡、兔的只数与脚的总只数的关系列方程来解答。例如设兔有x只,则鸡有(7-x)只,可列方程:4x+2(7-x)=18,解得x=2,于是鸡有:7-2=5(只)。方程解法思路比较简单,且具有一般性,教学中要突出方程解法的优越性,不断渗透方程思想。
四、建模思想 弗赖登塔尔认为:学生与其学数学,不如学习数学化。在小学阶段,就是把数学研究对象的某些特征进行抽象,用数学语言、图形或模式表达出来,建立数学模型。在解决了“鸡兔同笼”问题后,可以引导学生观察、思考,概括提炼出解题模型:兔数=(实际的脚数-鸡兔总数×2)÷(4-2),鸡数=(鸡兔总数×4-实际的脚数)÷(4-2)。之后在应用中引导学生巩固、扩展这个模型,把“鸡”与“兔”换成乌龟和仙鹤等,变式为“龟鹤问题”、“坐船问题”、“植树问题”、“答题问题”等问题,沟通这些问题与“鸡兔同笼”问题的联系,使“鸡兔同笼”成为这些问题的模型,并应用模型解决问题,不断促进模型的内化。教学中教师要重视学生建模思想的培养,使数学建模成为学生思考问题与解决问题的一种思想和方法。 以上是“鸡兔同笼”问题的各种解法中蕴含的主要的数学思想方法,从上述讨论中看出一种解法中可以蕴含不同的数学思想,而不同解法中可以蕴含同一种数学思想。
高中数学思想:
(1)转化与化归:这个思想几乎在所有数学题中都会用到,具体地说就是将未知的东西转化为
已知的,这样一步一步的转化就可以将复杂问题转化为若干个简单的小问题
, 进而解决问题。
(2)函数、方程与不等式联想:
这个思想一般不会被人重视,其实无论是方程问题还是不等式问题都可以转化为函数
问题,方程的根与不等式解集的区间端点就是函数的零点。有时在研究或解决方程与不等
式问题时可以转化为函数问题,通过函数图象来解决。
(3)数形结合:
提到数形结合的思想,多数应用在有关函数、导数以及解析几何的题目中,这些题
都是先构造函数(有的题直接给出函数表达式),然后根据函数的解析性质(单调性、奇偶性
以及周期对称性)来解决问题。这种思想大部分人都会想到去用,但是很难用好,这个就
需要做题来训练了。
(4)放缩:
放缩是放大和缩小的简称,放大和缩小大部分会应用在有关不等式的题中(均值定理
选修部分的不等式,还有在导数部分也会经常应用)。放缩这种思想是最难的一种数学思想
,它难在不知道什时候去用,有时即使知道了该用放缩的思想了,但是却不会放大或是
缩小,会放大或缩小也不一定能放缩得恰到好处,放太大了或缩太小了都是徒劳。一般
要想很好的掌握这种数学思想不仅需要大量的练习,有时还需要灵感(也就是运气),但是
好在高考对于这部分并不会重点考察,有时根本就不考相关题目。
(5)其他:其他的数学思想还有很多,但是在高中能用到的也就是我上面所说的...
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本文概览:“鸡兔同笼”中的数学思想方法 一、化归思想 化归是基本而典型的数学思想。化归是指将有待解决的问题,通过转化归结为一类已经解决或较易解决的问题中去,以求得解决。我们...
文章不错《鸡兔同笼假设法的思想》内容很有帮助