Page 207 - 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
除以每段的长度,即 $20 \div 5 = 4$ 个。然后,结合之前发现的“棵树比间隔数
多 1”的规律,就可以得到棵树为 $4 + 1 = 5$ 棵。至此,一个初步的数学模型就
诞生了:在两端都栽树的情况下,棵树 = 总长 $\div$ 间隔长 + 1。这个公式就是
一个简洁、普适的归纳模型,它从多个具体实例中抽象而来,能够用来解决所有
“两端都栽”的植树问题。
模型思想的培育并未就此结束。一个完整的归纳模型需要考虑所有可能的情
况。教师会进一步提出新的问题情境,以拓展和完善模型。
1. 一端栽,一端不栽:例如,在校门口到教学楼的路上植树,校门口已经
有一棵树了,然后每隔一定距离栽一棵,直到教学楼前。在这种情况下,学生通
过画图或推理会发现,栽树的棵数恰好等于间隔的数量。模型扩展为:棵树 = 间
隔数。
2. 两端都不栽:例如,在一个花坛的中间部分,每隔一段距离种一株花。
学生会发现,花的株数比间隔数要少 1。模型再次完善:棵树 = 间隔数 - 1。
通过对这三种基本情况的归纳总结,学生构建了一个更为完整的“植树问题”
模型体系。他们理解到,“+1”、“不变”还是“-1”,取决于“点”(树)与
“段”(间隔)两端的关系。这个过程让学生深刻体会到,数学模型不是孤立的
公式,而是一个能够根据条件变化而调整的、有弹性的思维框架。
(三)模型应用,解决问题
模型的价值最终体现在其应用上。在成功引导学生构建起“植树问题”的归
纳模型后,教学的最后一个环节就是设计多样的变式练习,让学生在解决问题的
过程中熟练运用模型,并体会其解决问题的效率与乐趣。
应用问题的设计可以由浅入深,形式多样。例如,可以直接应用模型解决同
类型问题:“在一座长 400 米的大桥两侧安装路灯,每隔 50 米装一盏,两端都要装,
一共需要多少盏路灯?”学生需要运用“两端都栽”的模型,先算出一侧的路灯
数($400 \div 50 + 1 = 9$ 盏),然后考虑到“两侧”,将结果乘以 2,得到 18 盏。
这个问题考验了学生对模型的直接应用和对题目细节的审读能力。
问题的难度可以进一步提升,进行逆向应用。例如,“同学们排成一队,全
长 20 米,相邻两人间隔 2 米,这队同学一共有多少人?”这个问题本质上是“两
端都站人”的植树问题,学生需要识别出其模型本质,从而用“植树模型”解决“排
队问题”,计算出 $20 \div 2 + 1 = 11$ 人。这种应用促进了知识的迁移,让学生
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