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鸡兔同笼的教育意义(上)

 youxd 2017-03-30


鸡兔同笼,是当年的趣味数学,如今的小学奥数里面最著名的问题之一。


我曾见过某专家说这玩意儿折磨孩子,明明到了初中抄起二元一次方程组即可立马将其拿下,非要在小学中年级阶段摆弄来摆弄去。


对此,我不敢苟同。鸡兔同笼,实在是一个很好的话题,我至少要用两篇文章来表达对它的喜爱。


.::.


鸡和兔关在一起,上数脑袋60个,下数腿200条,鸡兔各有多少只?


这是最基本的形式。对此,各位看官可能听说过一个比较有趣的解法。


  1. 听我口令,我数一二三,所有鸡和兔都把自己的右脚抬起来;


  2. 鸡有1只右脚,兔有2只右脚,显然它们抬起了所有脚丫的一半。戳在地上的左腿们一共还有100条;


  3. 100-60=40(只),这就是兔子的数量。因为鸡头和鸡腿已经一一对应了,而多出来的腿,每只兔子贡献一条。


在鸡兔同笼的专题讲解中提到这个解法当然是很有娱乐性的,小孩子们也乐于接受。但是要把它推而广之却不太容易,稍微变换一下形式就会抓瞎。


狭义地看,现实世界中完全照猫画猫的鸡兔同笼问题几乎并不存在,这俩玩意儿真的有人一起养吗?但广义来说,它却包含着一个随处都在用的基本思路:


当有两个目标需要达成的时候,先实现一个,攥在手里,再去实现另一个。


这不是废话吗?嗯是的,很多底层的定理说出来都像废话一样,但却都是最重要、也应用最广泛的。


这就好比屋里有两只苍蝇,如果你想一下子把两只同时拍死在一个苍蝇拍上,那么除非幸运女神大驾光临,否则肯定是忙活半天徒劳无功。所以,先拍死一只,再拍死另一只


而实际上,大部分孩童一上来做的工作,确实是企图把两个条件一起凑出来。


回到刚才的题目。


  1. 先实现一个条件:有60个脑袋。设想最简单的情况,60只全是鸡,没有兔。现在腿的数量不对,只有120条;

  2. 死死攥住已经达成的第一个条件不松手,向第二个目标(200条腿)靠近。如何靠近呢?把1只鸡换成1只兔,脑袋数量不变,腿多了2条;

  3. 一共需要增加200-120=80(条)腿,每换一只兔可以增加2条,所以需要换80 ÷ 2=40(次),也就是兔子有40只。


两个条件之中原则上先实现哪一个都可以,但理解难度有些差别,可以鼓励尝试体会。看上去比刚才的娱乐性解法繁琐一些,但是适用性极广。


鸡兔同笼,只是一个形象化的奇葩场景,而实际问题是多种多样的,比如说:


某次考试共20道题,作对一道得5分,不做不给分,做错一道倒扣2分。小华20道题都做了,最后得了79分,他做对了多少道题?


这样的评分方式在小学的现实考试中并不常见,所以每次遇到这种题我都会先跟他们探讨一下规则的合理性。


落脚点很好找,有一句很常见的教导:事情要做就做好,要不就别做;还有一句小时候看过的谚语也简洁有力:偏见比无知离真理更远


好了,重温一下刚刚说过的解决思路。


  1. 先实现一个条件:20道题。设想最简单的情况,20道全对,这样得了100分。

  2. 攥住已经达成的第一个条件不松手,向第二个目标(79分)靠近。把一道对的改成错的,不仅5分没了,还倒扣2分,里外里少了7分;

  3. 一共要减少100-79=21(分),所以得把21 ÷ 7=3(道)改成错题。


虽然是关于考试,却是典型的鸡兔同笼问题,相当于把做对的题和做错的题关到一张叫做卷子的笼子里。


再变换一下形式,为了思路清晰,还拿鸡和兔说事儿:


鸡兔共80只,鸡脚比兔脚多40只,鸡兔各多少只?


  1. 换个切入点,试试先实现脚的条件:鸡脚比兔脚多40只。设想最简单的情况,20只鸡,没有兔。现在总的脑袋数不对,只有20个;

  2. 攥住第一个条件不松手,向第二个目标(80个脑袋)靠近。如何靠近呢?每次增加2只鸡1只兔,脚的差距不变,脑袋增加3个;

  3. 一共需要增加80-20=60(个)脑袋,所以需要增加60 ÷ 3=20(次),也就是兔子有20只。


当然,一开始先抓住80个脑袋也可以,感觉还简单。


再来一种:


鸡兔同笼,鸡比兔多26只,脚丫共274只,鸡兔各几只?


  1. 抓住第一个条件,设想最简单的情况,26只鸡,没有兔;

  2. 攥住第一个条件不松手,向第二个目标(274个脚丫)靠近。每次增加1对,头数差距不变,脚丫增加6只;

  3. 一共需要增加274-52=222(只)脚丫,所以需要增加222 ÷ 6=37(次),也就是兔子有37只。


我知道手机阅读浅尝辄止,通常看鸡汤文大脑会比较舒适。扫指而过的,打起精神来,鸡还活着!


.::.


两个目标,一个一个实现,这就是鸡兔对小学中年级组的教育意义。过一阵子再写下篇,也就是它对小学高年级组的教育意义。


至于二元一次方程组……当然也很犀利,但这是它对初中组的教育意义。既然广大成人对方程的依赖性都很充分,这部分就不赘述了。



作业:


学校共花费1000元采购了足球排球共30个,足球每个50元,排球每个30元。那么排球一共买了多少个?


请返回主界面输入答案,答对有惊喜哦~ (有效期至下一篇原创文章发布)



me

清华土著
杂烩教师
非著名


坑羅四下
且填且挖

(?·ˇ?ˇ·?)



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