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这段时间疫情,每隔一两天就要去做一次核酸检测,算上今天的,已经12次了。
前天去检测的时候,孩子突然冒出了一个问题:
“爸爸,为什么工作人员要安排10个人一组去检测啊?”
我没有给她们答案,而是让孩子去观察医生面前的那个采样试剂瓶,看看有什么异样?
观察了半天,小家伙告诉我,每次采样的时候,棉签棒会用新的,可是这个试剂瓶却是同一个!

“对的对的!这就是分组检测,10个人共用1个试剂瓶”,我告诉孩子:
“如果这个试剂瓶发现有病毒存在,就说明这10个人里面有人出了阳性,然后这10个人再分别检测一遍就好了!”
儿子瞬间就get到了我的想法,“这样就省钱了!”
“没错!”,我继续给他们做分析:
“比如上海2700万人全员核酸,如果10个人1组,那么只需要270万个试剂瓶,而如果每个人单独都测的话,得需要2700万个试剂瓶。一个是270万,另一个是2700万,你看是不是省了很多钱!!!”
两个小家伙都点头称是,而我则突然来了灵感,反正这几天每天都要排队做核酸,我可以借这个机会给孩子启发一下她们的数学思维。
因为这个核酸检测背后有个数学思维方法,非常值得孩子学习!
这个思维方法叫做——分组思维,它是数学里很高明的一种方法,能把复杂的问题通过分组进行拆解,从而降低解题的难度。
02
第一步,如何建立分组思维
我想到一个经典的奥数题:
有6枚金币,里面有一枚是假币,真的金币重10克,而假的金币重9克。
给你一个没有砝码的天平,怎么将这枚假币找出来呢?

女儿很快给出了她的算法,她说可以每次拿两枚金币上秤去秤,如果两枚金币重量不一样,轻的那个就是假币。

按照这样的算法,最多需要测5次,就能找到假币。
可是,我给她提供了一个不同的思维方法。
STEP 1:我把金币分成2组,每组都3枚。

让这两组放到天平上去测,轻的那组表示包含假币。

STEP 2:轻的那组里面有3枚金币,我们从中取出两枚去测。
如果重量相同,则表示第三枚是假币。

而如果重量不同,则表示轻的那枚是假币。

这样只需要2次就能找到假币了!
分组前需要检测5次,而分组后只需要检测2次,通过分组极大地提高了检测效率!
这就是分组思维的精髓,我们可以把几个物体组合成一个小组,然后通过操作小组来得到结果。
03
第二步,分组的标准选择
分组思维最重要的一点,在于它的选择标准。
比如上面那道6个金币的题目,憨憨就给出了一个不同的方法。
他说可以把6枚金币分成3个小组,每个小组2枚金币。

STEP 1:首先把前两个小组放到天平上去测试。
如果重量相同,说明假币在第三个小组。

如果重量不同,说明假币在轻的那个小组。

STEP 2:有假币的小组中只有两枚金币,都取出来,再放到天平上测试。
这样就能找到具体是哪枚金币有问题了。

虽然和前面的算法不同,之前是分2组,这次是分3组,但同样也是2步就能解决问题。
因此,分组算法是非常灵活的,它没有一个固定的公式,而是可以根据实际情况灵活选择分组的标准。
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第三步,分组可以是不一样的
前面的两种分组,尽管一个分2组,一个分3组,但是每个小组的金币数量都是一样的。
可是更高级的分组思维,它甚至可以做到每个小组完全不同!
我把之前的题目改了改,变成了这样:
我有3袋金币,每袋里有3枚金币,其中有一个袋子里金币都是假币,金币重10克,而假币重9克。
我有一个电子秤,怎么找到哪个袋子里是假币呢?
这是一道天才儿童的智力测试题,要求一步就能测出答案。
这题目也可以通过分组思维来解决,只不过分组的方法跟以前完全不同。
首先从第1个袋子里取出1枚金币
然后从第2个袋子里取出2枚金币
接着从第3个袋子里取出3枚金币

最后把这6枚金币放到电子秤上去秤重量。
如果说第1个袋子放的都是假币,那么它的重量是:
1x9 + 5x10 = 59克

如果说第2个袋子放的都是假币,那么它的重量是:
2x9 + 4x10 = 58克

如果说第3个袋子放的都是假币,那么它的重量是:
3x9 + 3x10 = 57克

那么最后根据秤出来的重量,就能知道哪个袋子的金币有问题了!
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这就是分组思维的三个训练方法,每个方法都对应于分组思维的不同特性。
我昨天是做核酸检测排队时,带娃做这三个训练的。等我把这三个方法讲完,我们核酸检测排队也正好排到我们了,完美!
真是收获满满!
因为通过这个过程,我让孩子学到了数学思维里面一个重要的思维方法。
我还让他们体会到了数学巨大的应用价值,以及如何在生活中进行灵活运用。
更重要的是,孩子们又一次感受到了中国人的聪明才智,一个小小的核酸检测都隐藏着这么多的智慧和科学,这也成为了激发他们创新的灵感,以及学习的动力!