Page 201 - 小学数学核心素养培育
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Cultivation of Core Competencies in Primary School Mathematics
小学数学核心素养培育
的核心特征,可参考下方小学数学模型应用案例总结表:
小学数学模型应用案例总结表
案例主题 核心数学思想 模型类型 典型结构 解决问题的关键
代数抽象 方程模型 将复杂关系转化为
鸡兔同笼 $x + y = H$, $2x + 4y = F$
(关系识别) (二元一次) 精确的代数结构
优化决策 不等式 / $40x + 25y ge 200$, $Z = 识别约束条件,寻
租车方案
(成本最小化) 函数模型 min(800x + 550y)$ 找单位成本最低解
确定情境类型(两
归纳推理 序列模型 棵树 = 间隔数 $pm$ 1(或
植树问题 端 / 一端 / 封闭)并
(模式发现) (点与段关系) 不变)
套用公式
一、案例一:“鸡兔同笼”问题与方程模型
“鸡兔同笼”作为中国古代经典的数学问题,不仅趣味盎然,更蕴含着丰富的
数学思想。它为学生提供了从具体算术思维过渡到抽象代数思维的绝佳契机,是培
育学生模型思想的经典范例,其核心在于引导学生将复杂关系简化为数学结构。
(一)问题的情境呈现
“鸡兔同笼”问题的典型情境是:在一个笼子里,关着若干只鸡和若干只兔
子。从上面数,有 35 个头;从下面数,有 94 只脚。问笼中各有几只鸡和几只兔
子?这个问题的呈现方式非常直观,贴近学生的生活经验,能够迅速激发学生的
好奇心和探究欲望。问题的已知条件清晰,即头的总数和脚的总数;未知量是鸡
和兔子的数量。情境的核心在于两种动物具有不同的特征量(鸡有 2 只脚,兔有
4 只脚),而总量又是它们共同贡献的。
这种情境设置的巧妙之处在于,它包含了一组隐含的相等关系。鸡的数量与
兔子数量之和等于头的总数,这是一个显性的关系。鸡的脚数与兔子的脚数之和
等于脚的总数,这是另一个核心的数量关系。问题的挑战性在于,两个未知数相
互关联,相互制约,需要学生将这两个关系整合起来进行思考,从而突破单一算
术思维的局限,为引入模型思想做好了铺垫。
教师在引导时,可以通过提问来深化学生对情境的理解:“如果笼子里全是
鸡,会有多少只脚?”“如果全是兔子呢?”,这些假设性的问题能够引导学生
关注到变量与总量之间的联系,初步感受用极端假设来探索问题边界的数学方法,
为后续多种解法的出现和模型思想的建立奠定扎实的基础。学生在具体情境中反
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