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國立嘉義大學附設實驗國民小學 108 學年度 12 年國教素養導向教學單元設計
領域/科目 數學 設計者 陳明聰
實施年級 6 年級 總節數 共 2 節(80 分鐘)
單元名稱 雞兔同籠 設計理念說明
雞兔同籠是傳統數學,屬逆概念/逆向問題的學習。為了讓學生能由舊經驗出發,本教學 活動從正向問題的練習,讓學生了解逆概念的問題只是逆著思考而已。此外為了讓學習能從具 體操作開始再學習列式解題的過程,本教學活動先以撲克牌來操作不同點數的組合,再延伸到 生活中相類似的數學問題。教學過程著重學生的思考與發現,並鼓勵學生發表用語言符號溝通 學習或解題過程的發現。最後則期待學生能擬出生活情境中的雞兔同籠的問題。
教學研究
雞兔同籠是一種「和不變」的問題,題目中必須包含兩個不同的主體(如:雞兔的腳、
兩種飲料),或者一個主體的兩種屬性(如:撲克牌點數、兩種硬幣)。先從一個主體的兩 種屬性開始,再進行兩個不同主題的題目。題目基本類型:「小明手上有 3 點和 2 點的撲克 牌共 7 張,已知共是 18 點,請問 3 點和 2 點的撲克牌各有幾張?」;「倉庫中有一種輪胎 100 個,可以裝在六輪小貨車上也裝在四輪汽車上,今天配了 22 輛車子 ,剛好將輪胎都 用光。請問這些車子中,有幾輛是六輪小貨車,有幾輛是四輪汽車?」;「全班有 29 人,
想買珍珠奶茶和冬瓜檸檬。已知珍珠奶茶 1 杯 40 元,冬瓜檸檬一杯 30 元,總共花了 1000 元,各買幾杯珍珠奶茶和冬瓜檸檬?」變化題:「雞兔同籠,共有 20 隻腳,只知道兔比雞 多 8 隻腳,請問雞兔各有幾隻?」
雞兔同籠問題的解法一般包括:舉腳法(如孫子算經)、方程式法(國中的一元一次方程式 或是二元一次方程式)、列表法(讓學生從列表中去發現答案)、假設法(假設全部為雞或是兔 子,本教學先以低數先)。
由於 6 年級學生數學能力和信心不一,本次教學先採小組合作方式互相討論,再利用個 別作業單,提供不同難度題目,鼓勵學生解不同程度之題目,以及擬出不同難度的題目。
核心 素養
總綱 領綱/科目 呼應核心素養之教學重點
A2 系統思 考與解決 問題 A3 規劃執 行與 創 新應變 B1 符號運 用與 溝 通表達 C2 人際關 係與團隊
數-E-A2 具備基本的算術操 作能力、並能指認基本的形 體與相對關係,在日常生活 情境中,用數學表述與解決 問題。
數-E-A3 能觀察出日常生活 問題和數學的關聯,並能嘗 試與擬訂解決問題的計畫。
在解決問題之後,能轉化數 學解答於日常生活的應用。
教師藉由呈現生活中的數學問題,讓學生 透過擬定問題解決計畫、實際操作、觀察 以及形成解題列式,引導學生發現規律,
進而歸納出解題辦法,連結到邏輯性思 考,以培養學生核心素養數-E-A2。同時 透過小組討論和分享,學習解決數學問題 的方式,以協助學生培養核心素養數-E- C2,讓學生理解包容不同解題方式。
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合作 數-E-B1 具備日常語言與數 字及算術符號之間的轉換能 力,並能熟練操作日常使用 之度量衡及時間,認識日常 經驗中的幾何形體,並能以 符號表示公式。
數-E-C2 樂於與他人合作解 決問題並尊重 不同的問題 解決想法。
學習 重點
學習表現
n-III-10 嘗試將較複雜的情境或模式中的數量關係以算式正確表述,
並據以推理或解題。
r-III-3 觀察情境或模式中的數量關係,並用文字或符號正確表述,
協助推理與解題。
學習內容
N-6-9 解題:由問中的數量關係解題:由問中的數量關係 ,列出恰當 的算式解 題(同 R-6-4)
R-6-2 2 2 數量關係 :代數與函的 前置經驗。從具體情境 或
R-6-3 數量關係的表示:代數與函的前置經驗。將具體情境或模式中 的數量關係,學習以文字符號列出關係的式。
教材來源 翰林版國民小學六下數學課本
教學設備/資源 撲克牌×14、白板×7、白板擦×7、白板筆×14 學習目標
利用各種策略解決問題
從操作中了解兩量變化所代表的意義
在解決問題的過程中,使用系統性步驟解題。
從擬題過程,學習利用語文表示數學列式。
教學活動設計
教學活動內容及實施方式 時間 備註
【第一節】
準備活動
學生依分組坐,並提供每組撲克牌2-8點各 8 張。
引起動機
提供兩題正向問題,讓學生從已學過的數學解題經 驗出發,作為此單元的學習基礎。
1. 「陳老師有 10 個 5 元硬幣和 4 個 10 元硬幣,陳老 師一共有多少元?」
2. 「小明拿到 7 張撲克牌,其中 3 點的撲克牌有 4 張、
2 點的撲克牌有 3 張,請問小明一共有幾點?」
學生解題時,教師發下各組撲克牌及白板等用具。
8 分鐘
學生先各自寫出解題 過程(已知道的是什 麼 ? 題 目 在 問 什 麼?)並分享不同算 法,老師請小組分享 不同算法,並說明理 由。
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發展活動
1. 提供前一題的逆向問題
「小明拿到 7 張撲克牌,共 18 點,已知只有 2 點和 3 點,請問 2 點和 3 點的撲克牌各有幾張?」
教師問這一題在問什麼?已經知道的是什麼?要如 何計算?可以操作看看。
和前面的題目有什麼關係?
2. 老師利用撲克牌遊戲,布一到兩題。
「有撲克牌 8 張,共 28 點。已知只有 3 點和 5 點,
請問 3 點和 5 點的撲克牌各有幾張?」
「有撲克牌 10 張,共 62 點。已知只有 2 點和 8 點,
請問 2 點和 8 點的撲克牌各有幾張?」
3. 若無小組用不同的方式找到答案,可以給提示:
單張點數,張數,總點數。
「先假設全部都是 2 點,共有多少點?(小的有多 少)
總共點數還剩幾點?(總共剩多少)
如果換一張 8 點的,要多幾點?(換個大的要多少?)
剩下的點數可以換幾張?」(可以換幾張)
4. 再布兩題
「小明手上有 5 點和 8 點的撲克牌共 12 張,已知共 是 72 點,請問 5 點和 8 點的撲克牌各有幾張?」
「小英手上有 4 點和 7 點的撲克牌共 14 張,已知全 部點數是 77 點,請問 4 點和 7 點的撲克牌各有幾 張?」
檢討並請同學說明是否有其他算法?
5. 引導學生思考這樣的數學問題有哪些生活上的應 用,並舉一例。
品名 單價 數量 價格 雙蔬鮪魚飯團 30
炙燒明太子飯團 42
總計 27 990
總結性活動
1. 請各組整理一下解題的步驟,並用自己的話,形成 提醒的口訣。
2. 老師再綜合整理各組的口訣 3. 公布回家作業(星期四早上交)
4. 整理並收回撲克牌
25 分鐘
7 分鐘
小組利用撲克牌操作 方式試著找到答案
各組寫一到兩個關係 小組利用撲克牌操作 方式試著找到答案,
並在老師引導下歸納 出不同的解題方法。
第一題小組共同完成 列式,並利用撲克牌 檢查是否正確;第二 題各自算在八格簿。
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【第二節】
引起動機
1. 隨機發下作業給學生,請同學協助訂正。
2. 檢討同學可能出現的錯誤
發展活動 1. 複習解題法
1-1 假設法
「倉庫中有一種輪胎 100 個,可以裝在六輪小貨車 上,也可以裝在四輪汽車上,今天配了 22 輛車子,
剛好將輪胎都用光。請問:這些車子中有幾輛是六輪 小貨車,有幾輛是四輪汽車?」
帶一下中國數學史:孫子算經
孫子算經的確切成書年代不詳。學者根據書中事物出 現的時間,估計孫子算經成書於南北朝(西元 420- 589)。下卷第 31 題:
「今有雉、兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足。問:
雉、兔各幾何?」
請同學算算看。
1-2 方程式法
利用 x(y)代表要求的未知數
利用前面的問題,再利用正向問題的概念算一次「倉 庫中有一種輪胎 100 個,可以裝在六輪小貨車上,也 可以裝在四輪汽車上,今天配了 22 輛車子,剛好將
5 分鐘
30 分鐘
個人八格簿
個人八格簿
小組列式
學生舉手說明自己喜 歡的解題方法,並陳 述理由。
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輪胎都用光。請問:這些車子中有幾輛是六輪小貨 車,有幾輛是四輪汽車?」
設六輪車有 x 輛,四輪車有 22-x 輛。
6 × x + 4 × (22-x)=100 (正向問題時的列式) 6x+88-4x=100
6x-4x=100-88 2x=12
x=6 (六輪車) 22-6=16 (四輪車) 2. 提供一題練習
老師請全班喝飲料,有 10 元的紅茶和 15 元的青茶,
買了 13 杯,共花 170 元。請問多少人喝紅茶?
請同學說說看之前學過的假設法和方程式法(代數)
有何不同?喜歡那一種?為什麼?
3. 生活化擬題試試看
3-1「老師請全班喝飲料,有 10 元的紅茶和 15 元的 青茶,買了 13 杯,共花 170 元。請問多少人喝紅 茶?」這個題目要注意哪些條件?小組討論一下。
3-2 教師舉一例:
「足球比賽規定:勝一場得 3 分,平一場得 1 分,
輸一場不得分。已知老虎隊在賽季的 24 場比賽中 輸掉 3 場,得了 61 分,請問老虎隊共勝了多少 場? 」(原題網址:
https://kknews.cc/education/zg9m6xp.html)
3-3小組擬出生活化的題目:個人先思考並寫在八 格簿,再小組討論擬出小組題目。
3-4 先選一組展示其題目,請各組算出答案。
3-5 各組將白板放到前面,老師翻製成題目作為學生 的假日作業。
總結活動
1. 教師綜合說明此單元重要內容 2. 交待回家作業
5 分鐘
小組發表及全班討論 後,釐清題目應至少 提供「兩種物品,各自 的單價,以及物品總 量和總價」四個條件。
經由小組討論,擬出 日常生活情境中類似
「雞兔同籠」的問題。
參考資料:
經典題目回憶:「雞兔同籠」問題https://kknews.cc/education/zg9m6xp.html
雞兔同籠「抬腿法」https://www.bilibili.com/s/video/BV1FE411B72X
李源順:有數學感的教與學:以雞兔同籠為例https://www.ntsec.edu.tw/LiveSupply- Content.aspx?a=6829&fld=&key=&isd=1&icop=10&p=1&lsid=16143
20190412F 新北市雙溪區柑林國小-高年級怎樣解題https://ceag.ntpc.edu.tw/p/405-1007- 3129,c608.php?Lang=zh-tw