古算诗题的类比激活策略与情境创设,本文主要内容关键词为:情境论文,策略论文,古算诗题论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、古算诗题创设人文氛围
人文是泛指人类社会各种文化现象。而人文气息是指有人文因素作用而形成的氛围。所谓数学课堂教学的人文气息是指数学教师用优美、风趣、动人、幽默的语言,引人入胜的开场白、形象贴切的比喻、描述数学思想方法的诗句、精彩形象地鼓励、恰到好处地表扬,辅之事先设计的提问、高明的板书和必要的、漂亮的演示,激发学生学习数学的兴趣,在严肃而又紧张、活跃而又愉快、在积极探索又能发现数学规律的氛围中开展双边活动。它的最高境界就是数学教学艺术。
“诗言志,歌抒情,古算诗词题,融数学于诗词之中”,用古算诗词题创设情境,是智慧与数学思维融为一体,并使学生既学会数学,又长智慧,尤其目前有部分学生惧怕数学,但不惧怕文学,不失为高明的策略。
本文只谈古算诗题与创设人文氛围;古算诗题与情境创设的有效性;古算诗题的类比激活策略与一元一次方程的类比激活策略;用类比来创设情境谈点见解,希望得到同行的指正。
二、古算诗题与创设情境的有效性
所谓创设情境的有效性是指古算诗题的引入,既能调动学生对当前问题思维的积极性,又能起铺垫作用、还能使文学数学化,数学文学化,使二者融为一体,其创设情境的有效性是最终目的是学习数学的通俗性、易懂性、千万不要出现既不懂文言古文、又不懂数学的现状。
古算诗题与创设情境的有效性还要考虑学生的年龄特征、知识基础、理解水平,所以,对小学生、初中生、高中生的针对性,是非常重要的。同样一首古算诗题如等差数列可解,但用初中知识,甚至于小学的方法也可以解出,这时一定要注意古算诗题与创设情境的有效性,如:
远望巍巍塔七层,红灯点点倍加增。
共灯三百八十一,请问尖头几盏灯。
故塔顶有1+2=3(盏灯)。
1.为什么要研究古算诗题创设情境的有效性
由于同一道题,用不同知识、不同的方法、由策略的开放性得出多种方法,再加上不同要求就更要研究创设情境的有效性,如对创造性思维的要求。如笔者曾编一道打油诗的“鸡兔同笼”的数学题,要求用创造性思维的方法来解,对初中生来说,而用常规的加减消元法,代入消元法是无法得奖的。
一队强盗一队狗,两队并成一队走。
数头一共三百六,数脚一共八百九。
创造性思维想一想,多少强盗多少狗?
这首打油诗数字较大,对创造性思维的解法是用新颖的、独特的、有价值的(智力价值、理论价值、经济价值)的思维方法才能成为创造性思维的解法。
为了创设情境,用《歌词古体算题》:
今有雉兔同笼,上有三十五头,
下有九十四足。问雉兔各几何?
解法1 假设发挥丰富的想象:所有的雉都用一条腿站着,而所有的兔子只用两条后腿站着,
在这种不寻常的时刻,头数不变仍为35,腿数减少一半为47,47-35=12(雉数)35-12=23(兔数)。
这是数字较小,又是有创造性想象参与的新颖的、独特的、有价值的创造性思维的解法。
解法2 假设发挥丰富的想象:所有的雉都用两条腿站着,而所有的兔子只用两条后腿站着,
在这种不寻常的时刻,腿数为2×35=70,94-70=24,23÷2=12(雉数),35-12=23(兔数)。
用类比思维,强盗与狗在“鸡兔同笼”所创设情境的启发下,至少也有两种解法(读者不妨自己试试看。)而且还有第三种创造性思维的解法。第二种创造性思维的解法是想象成在我公安人员的追捕下,狗也与强盗一样用两条后腿站着走。
解法3 假设发挥丰富的想象:在我公安人员的追捕下,所有的强盗与狗都爬着走,4(x+y)=1440,1440-890=550,550÷2=275(狗数),360-275=85(强盗数)。
事实上,这也是用类比方法来创设的情境。
2.用类比创设情境
类比就是相似比较。
笔者编出“蜗牛爬树”为《歌词古体算题》创设情境:
一棵树高九丈八,一只蜗牛往上爬。
白天往上爬一丈,晚上下滑七尺八。
试问需要多少天,爬到树顶不下滑。
对小学高年级与初中低年级而言,数字大不便于心算,又不便于培养学生的智力和获得创造性思维的解法,为此笔者编出“蜗牛爬树”的新题,以便为《歌词古体算题》创设情境:
一树高有十三尺,一只蜗牛往上爬。
白天往上爬四尺,晚上下滑又一尺,
试问需要多少天,爬到树顶不下滑。
用智力思考 13÷(4-1)=3×3……4,即蜗牛一天一夜爬上去4-1=3尺,三天爬九尺,剩4尺,第4天白天爬上去了,夜里再不滑下去。
所谓智力就是观察力、记忆力、注意力、想象力与思维能力的总称。
用方程思考 设蜗牛第x天爬到树顶不下滑,则爬到9尺需要x=1天,依题意可得方程:
答:蜗牛需要4天才能爬到树顶不下滑。
为了解《歌词古体算题》,对初中学生来说,第一步要分清类比概念(它是准确地创设情境之基础):我们用符号“~”表示类比,13~98;4~10;7.8~1;那么
一棵树高九丈八,一只蜗牛往上爬。
白天往上爬一丈,晚上下滑七尺八。
试问需要多少天,爬到树顶不下滑。
第二步类比后才有如下的用方程思考:(10-7.8)(x-1)+10=98。解方程x=41,第三步是作答。
答:蜗牛需要41天才能爬到树顶不下滑。
由于诗题是古人根据实际生活,用蜗牛表达行程有趣的故事诗,诗题生动,念起来押韵,朗诵起来有节奏,趣味无穷,把蜗牛爬行的习性通过古算诗题表现得淋漓尽致,成功地运用类比推理启迪了学生的数学思维。这样把学习数学与欣赏文学融为一体,与其说在学数学,还不如说在欣赏文学。
3.为增强趣味性用类比创设情境解《李白醉酒》
《李白醉酒》的数学诗描写大诗人饮酒作诗的豪放情景:
李白街上走,提壶去买酒,
遇店加一倍,见花喝一斗,
三遇店和花,喝光壶中酒。
试问壶中原有酒几斗?
可见,“倒推法”与方程法只是思维顺序的不同,两种方法的联系是:只要从方程法解出x,但不
具体做运算,即可:
可见把方程解法中的x“层层逐步解出”便得出“倒推法”(或“还原法”)的综合列式。
《李白醉酒》可为《春日沽(买)酒》的复杂问题创设情境,与此成类比思维的还有
我有一壶酒,携着游春走。
遇务(卖酒之处)添一倍,逢店饮斛九(斛九即一斛九)。
店务经四处,没有壶中酒。
借问此壶中,当原多少酒。
请读者自己探索“倒推法”与方程方法的内在联系,
“欲穷千里目,更上一层楼”。程大位与梅毂成在《增删算法统宗》里,还有更有趣味、更高层次的类比题——“沽酒探亲”:
李白沽酒探亲朋,路远迢遥有四程。
行过一程添一倍,却被安童喝六升。
行到亲家门里面,半点全无在酒瓶。
借问高明能算者,几何原酒要分明。
2{2[2(2x-6)-6]-6}-6=0
还有词西江月的“沽酒待客”:
待客携壶沽酒,不知壶内金波。
逢人添倍又相和,共饮斗半方可。
添饮还经五处,壶中酒尽无多。
要知原酒无差池,甚么法儿方可。
请读者用类比策略、且至少还有一种方法算出结果。
喝酒问题与“利滚利债”的问题实属同一类型的问题,如程大位原著、梅毂成在《增删算法统宗》里有:
本利年年倍,债主催速还。
一年取五斗,三年本利完。
解法1 设向地主借x斗,则第一年还5斗后,欠粮2x-5斗,第二年为2(2x-5)-5斗,第三年为2[2(2x-5)-5]-5,三年还完,即得方程2[2(2x-5)-5]-5=0推出x=4,375
解法2 将方程解法中的x解出,但具体数字仍不参与运算,得出综合算式为x,
将“利滚利债”的问题翻译成喝酒问题是:
李白街上走,提壶去买酒,
遇店加一倍,见花喝五斗,
三遇店和花,喝光壶中酒。
试问壶中原有酒几斗?
三、教一元一次方程的类比激活策略
清人徐子云《算法大成》中有一首古算诗题:
巍巍古寺在山林,不知寺内几多僧,
三百六十四只碗,众僧刚好都用尽。
三人共食一碗饭,四人共吃一碗羹。
请问先生明算者,算来寺内几多僧。
无独有偶,程大位原著、梅毂成《增删算法统宗》里客有几人的古算诗题:
妇人洗碗在河滨,试问家中客几人?
答曰不知人数目,六十五碗自分明。
二人共餐一碗饭,三人头吃一碗羹。
四人共肉无余数,请君布算莫差争。
用类比联想解古算诗题至少也有3种解法。“类比就是一种相似。”它是从一种特殊到另一种特殊的推理。联想是一种既有目的又有方向的想象,是由当前感知或思考的问题想起其他事物的心理活动。所谓类比联想是以类比为方法、以联想为导向的探求规律和探索解题思路的策略。
解法3 (最小公倍数的整数解法)先求2、3与4的最小公倍数为12,12个客人用13个碗(3个肉碗,4个菜碗,6个饭碗),多少客人用65个碗呢?
解法4 (65×2×3×4)÷[(2×3)+(3×4)+(4×2)]=1560÷26=60。
综上所述,从古诗词题可以看出中国古代就有类比联想解题的策略,用简单题为复杂题、用类比概念抽象出类比方法并创设情境,是在数学思维中,中西结合,洋为中用、古为今用,在人文氛围中学习数学思维,应该是学好数学的重要策略,