四年级下册《数学广角—鸡兔同笼》教学设计
南马小学 宋赞丽
一、教材分析：
《课标》中指出：数学广角重在向学生渗透一些数学思想方法，并初步培养学生有顺序地、全面地思考问题的意识 。“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。“鸡兔同笼”问题的解法包括：列表法、假设法、方程法等。由于本单元方程解法还没学，因此这里主要引导学生通过猜测、列表、假设等方法来解决问题，培养学生猜测、有序思考及逻辑推理的能力。
二、学情分析：
鸡兔同笼”问题，对于四年级学生而言，学生的逻辑推理能力还不是很强，自主探究解决问题困难较大，思维难度大，学生难以理解。特别是对于那些智力水平属于中下的学生来说更是不易。但是有一些学生在课外书中已经学习了相关的内容。教学这一内容时，学生的程度会参差不齐，有一定难度。因此，教学中教师要充分发挥引领作用，通过情景感受，化繁为简，猜测，列表，画图等方法帮助学生参与探究活动，使学生借助展开想象，促进数学思考，找到问题解决的方法。在掌握解决问题的方法后，引导学生反思提升，通过鸡兔同笼问题与生活中类似问题的比较，帮助学生建立“鸡兔同笼”结构特点和解决模型。在这节课中，主要采用适时引导和学生小组合作探究相结合的教学方式，让学生在尝试、探索、合作交流中弄懂“鸡兔同笼”问题的基本结构特征，经历不同的方法解决“鸡兔同笼”问题的过程，体会解题策略的多样性，渗透化繁为简的思想,初步形成解决此类问题的一般性策略。
三、教学目标：
知识与技能：了解“鸡兔同笼”问题的结构特点，掌握用列表法和假设法解决问题，初步形成解决此类问题的一般性策略。合理利用假设法，通过化繁为简的思想，帮助学生探索出解决问题的一般方法。
过程与方法：通过自主探索，合作交流，经历用不同的方法解决“鸡兔同笼”问题的过程，体会解题策略的多样性，渗透化繁为简的思想。能用类比思想解决实际问题。
情感态度与价值观：感受古代数学问题的趣味性，体会到“鸡兔同笼”问题在生活中的广泛应用，提高学习数学的兴趣。
四、教学重点：理解掌握用不同的方法解决问题的不同思路和方法。
五、教学难点：运用不同的方法解决实际问题。
六、教学内容：人教版数学四年级下册P104-105。
七、教具准备：多媒体课件、学习单等。
八、教学过程：
（一）创设有效情景，激活生活经验策略
1．师：同学们，今天老师很高兴能跟大家一起度过一堂生动有趣的课。同学们有没有信心能上好这堂课?真棒! 师：请同学们带着你们的信心和热情跟老师一起走进数学广角。我们一起来学习一道我国古代非常有名的数学趣题。
师：“今有鸡兔同笼，上有三十五头，下有九十四足，问鸡兔各几何?”(PPT投影展示原题。)这四句话是什么意思呢?抽生回答。(笼子里有若干只鸡和兔，从上面数，有35个头。从下面数，有94条脚。鸡和兔各有几只?)(PPT展示今意。)
2．师：这类题我们把它叫做什么问题好呢?(“鸡兔同笼”问题。)板书。
师：其实，鸡兔同笼问题记载于《孙子算经》一书中，早在1500多年前就有古人在研究它，我们现代人还在研究它，而且还有很多外国人也在研究它。那么这个流传了上千年的问题到底有什么魅力，使得那么多的人乐此不疲地去解决这个问题呢?相信同学们学习了这节课，你们就会揭开这个秘密。老师再问一次大家：你们有没有信心把这节课的内容学好? 【设计意图】结合课件谈话引入，给数学课堂带来了浓厚的文化气息，让我们的学生感受到我国数学文化的源远流长，激发了学生的学习热情。同时在学生猜测得不到正确结果的情况下，激发学生的探究兴趣，为下一环节引导学生经历“化繁为简”的解题策略做好铺垫。
（二）引导自主探究，感悟数学思想策略 1.探究用猜测列表法解决“鸡兔同笼”问题。
师：为了便于研究，我们可以先从简单的问题入手，来探讨解决这类问题好吗?出示例1
(1)师：请大家读题。思考：从上面数，有8个头，从下面数，有26只脚，分别是什么意思?所求问题是什么?
生：鸡和兔一共有8个头。鸡兔一共有26条腿。求分别有几只? 师：还有补充吗?有两个隐藏条件看谁细心发现了?。
生：鸡有2条腿，兔子有4条腿。鸡和兔一共有8个头。鸡兔一共有26条腿。求分别有几只? 师评：他还发现了隐藏条件，审题真细心。
【设计意图】学生认知的规律是：由易到难。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人们进行探究，根据化繁为简的思想，此题有效降低了问题的难度，为解决《孙子算经》中的较难“鸡兔同笼”问题搭好了桥，做了巧妙引领。
(2）列表法
师： 猜想 ，要求鸡和兔各有几只，咱们不妨猜一猜，好吗?(学生猜)
师：到底谁猜对了呢?我们来验证一下。解决问题要有理有据，不能随意猜。我们应该抓住什么样的条件来验证我们的猜测是否正确?首先要知道鸡和兔一共有8只，其次鸡的腿和兔的腿一共有26只，所以我们必须要把鸡的腿和兔的腿加起来看看等不等于26。这两个条件必须同时满足才是正确答案。
师：现在请同学们拿出你们的表格把你们的猜测的数据按顺序填到表格中并找到正确答案。
学生独立完成表格，之后交流完成情况，出示大屏幕的表格中。(像这样把我们的猜测按一定的顺序列成表格，这种方法叫列表法)。
师：观察这个表格，你找到答案了吗?答案是怎样的。 【设计意图】列举法是学生最容易掌握的运算方法，这里就运用到了数学的枚举思想。用猜测尝试去作图验证，实际就是用枚举法来解决问题。虽然麻烦，但比较直观，它是掌握假设法的前提，本教学环节是下一教学环节的巧妙过渡。当头和脚的只数较多时，用列表法还是不容易找出答案，我们还有研究新方法的必要。猜想法和列表法都是解决问题的策略，但都有其局限性。教学中，既让学生理解、掌握和运用了这些策略，又未局限于这些基本的策略；既体现了解决问题策略的多样化，又通过表格规律的发现，为探索新策略奠定了不可缺少的基础；教师既关注了学生解决问题的结果，更关注了学生解决问题的过程与方法，并在不断提升学生解决问题的技能技巧。
2.探究用假设法解决“鸡兔同笼”问题。
师：列表的方法可以解决鸡兔同笼问题，但是如果数据很大，会发生什么情况?(繁琐)。有没有其他方法可以解决?请同学们四人一小组探讨一下还有没有其他方法可以解决。交流探讨结果。
(1）假设八只全是鸡
师：那么我们再来试一试。假设8只全是鸡，请同学们试着做。
生：8×2=16（只）脚。
师：题意要求一共有26只脚。
生：26－16=10（只）脚。
师：少了10脚。那么少的是谁的脚呢？
生：少了兔的脚。
生：4－2=2（只）脚。10÷2=5（只）兔。
生：8－5=3（只）鸡。（假设法A）
师：可能还有些同学有点迷糊，我们用画图法直观理解一下。
1）请画8个圆表示鸡，每只鸡2只腿，一共有16只脚。
2）还差10只脚，每只鸡再加两只脚变成兔子，共有5只鸡变成5只兔子。
3）最后剩下的3只就是鸡。
【设计意图】通过生的讲解与老师的精要提示，大部分学生肯定已经初步掌握了假设法，但是所有的学生都准确掌握方法且明白算理，还需要一个强化的过程。在这里用到了画图法是打开其他学生发散思维的钥匙。画图法直观形象，对其他学生的启发作用很大。此法貌似画图法，其实质仍然是列举法。
(2）假设八只全是兔
我假设8只全是兔。4×8=32.。（师在32后添加只脚）32－26=6（只脚）。（师：多了6只脚）。4－2=2（只脚）
师：为什么用4－2？
生丙：因为兔子多了，兔子有4只脚，鸡有2只脚。6÷2=3（只鸡）
师：等等，老师又不懂了！为什么用6÷2。
生丙：因为我多假设了兔，多了6只脚，这6只脚是鸡的。所以用6÷2=3（只鸡）
师：我还是没有听明白。请哪位同学给我再说说。
生丁自愿起来说清算理。
师故作明白状：哦,原来是多假设了兔的只数，所以多出来的脚应该是鸡的，所以要这样。
生丙继续：8－3=5（只）。因为兔子多算了3只，所以用8减去3等于5，答案是兔子有5只，鸡有3只。（假设法B）
师：现在大家清楚了吗?再引导学生回顾一遍。先怎么想?假设全是鸡，用总脚数减去鸡的脚数求出它们的相差数是10，再用相差的数除以每只鸡相差的2只脚，就得到了兔的只数，最后用总只数减去兔的只数就是实际鸡的只数。
师：你们从以上两种假设法中发现了什么？
假设全是鸡，先得到兔子的只数。
假鸡先得兔，假兔先得鸡。
师总结：假甲先得乙，假乙先得甲。
师：这种方法好吗?给这种方法起个名字，叫什么好呢?（假设法）。
【设计意图】假设法是本节课教学的难点。我在学生讲述假设法A时，故布疑团，循循善诱，把学生的思考方法与过程准确无误地呈现在全体学生面前，在展示关键步骤时，我扮演一位导演，“我还是没有听明白。请哪位同学给我再说说。”把教者需要给学生重点强调的地方，假借学生的口再重点反馈给其他学生。师故作明白状：“哦—原来是多假设了兔的只数，所以多出来的脚应该是鸡的，所以要这样。”看似是我的自言自语，其实是把此种方法的关键强调给学生，引起学生的注意。所以此步骤就是对学生掌握运用假设法的再一次强化，让所有的学生都掌握方法，并明白算理。教师没有一句是在讲解，都是学生在思考展示、相互启发、自我教育。
(3）小结：同学们，刚才我们用很多方法解决了同一个问题，你觉得这些方法的核心思想是什么?(假设。所以鸡兔同笼问题又叫假设问题。)
(4）师：现在我们能用上面的方法解决古人流传下来的问题了吗? 出示：鸡兔同笼，有35个头，94只脚，鸡兔各有几只? 学生独立自主完成 。 师（在学生运用假设法、例举法解决问题之后）：解决“鸡兔同笼”，哪种方法比较简便？ 生：假设法比较简便，例举法比较麻烦。
【设计意图】与教学最初设置的悬念遥相呼应，在学生进一步运用学习的新方法解决问题后，引导学生通过比较，找出最简便的解决问题的方法。用最简单的方法解决数学问题，永远是数学教学的真谛。 这就是数学中化繁为简的思想。
(5）小结：现在你能从新总结一下这些方法的优势和适用范围吗?数目比较小时，用列表法。数目比较大时，列表法计算量大，就有局限性，比较麻烦，最好用假设法比较好。用假设法时要特别注意：如果假设是鸡而先求出的就是兔子，如果假设的是兔子那先求出的是鸡，两者相反。
【设计意图】学生结合具体算法，先初步归纳总结出运用假设法解决鸡兔同笼问题的一般规律，教师再将之完善，归纳升华为运用解决鸡兔同笼这一类问题的一般规律。 让学生发散思考、加深理解。
（三）突出数学运用，强化渗透应用策略
巩固练习：课本105页“做一做”的
1、2题。
【设计意图】通过化繁为简的思想，帮助学生探索出解决问题的一般方法。学习的目的是为了应用。此环节有两个妙处：一是让数学知识来源于生活，又运用于生活，提高学生的应用能力与学习数学的兴趣；二是让学生能够认识“鸡兔同笼”这一类问题，掌握“鸡兔同笼”问题的变式，达到举一反三的目的。
（四）强化总结反思，发现数学规律策略
师：通过今天的学习，你有哪些收获? 你们对自己这节课还有什么问题？
（五）作业布置：课本106页练习二十四第一题
九、板书设计:
鸡兔同笼
1.猜测法 2.列表法 3.假设法
A、假设八只全是鸡 先得到兔的只数
8×2＝16 (只) 26－16＝10 (只) 4－2＝2 (只) 10÷2＝5 (只)兔 8－5＝3 (只)鸡
B、假设八只全是兔 先得到鸡的只数
4×8＝32 (只) 32－26＝6 (只) 4－2＝2 (只) 6÷2＝3 (只)鸡 8－3＝5 (只)兔
