倪方圓 吳希 鄭嘉楠
摘要:“行程問題”是小學(xué)奧數(shù)中一大基本問題,常見的“行程問題”有相遇/相離問題、追及問題等,根據(jù)不同類型,結(jié)合實(shí)例,歸納數(shù)量關(guān)系,總結(jié)解題方法。產(chǎn)生教學(xué)思考如利用數(shù)形結(jié)合,理清數(shù)量關(guān)系;創(chuàng)設(shè)問題情境,注重算理教學(xué);滲透發(fā)展小學(xué)生代數(shù)思維。
關(guān)鍵詞:行程問題;解題方法;教學(xué)思考
一、“行程問題”的概念
“行程問題”是小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題中的重點(diǎn)也是難點(diǎn),包括相遇、追及等數(shù)十種類型。按運(yùn)動(dòng)物體個(gè)數(shù)可分為一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)、兩個(gè)及兩個(gè)以上物體運(yùn)動(dòng),按運(yùn)動(dòng)方向可分為相向、同向、背向。題型變化無窮,但實(shí)質(zhì)不變,主要解決速度、時(shí)間、路程三個(gè)核心量的關(guān)系。這類題目理解難度不大,但是解題思路奇巧,解題過程靈活且有趣,本文試總結(jié)其解題方法,并探討蘊(yùn)含其中的教學(xué)思考。
二、“行程問題”解題方法
“行程問題”解題關(guān)鍵是找到速度、時(shí)間和路程的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算,本文根據(jù)不同的類型歸納解題方法。
(一)相遇問題
兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體做相向運(yùn)動(dòng),或在環(huán)形跑道上作背向運(yùn)動(dòng),最終相遇的問題被叫做“相遇問題”。從相遇次數(shù)上分為一次相遇和二次相遇,從結(jié)果上分為求速度、求時(shí)間、求路程。
一次相遇實(shí)質(zhì)是兩人共同走了A、B之間這段路程,所以在這一類問題中,存在如下數(shù)量關(guān)系:A, B兩地的路程=(甲的速度+乙的速度)×相遇時(shí)間=速度和×相遇時(shí)間。二次相遇問題的實(shí)質(zhì)為第二次相遇時(shí)甲乙走的總路程是A、B兩地路程的兩倍,可得到數(shù)量關(guān)系:(A, B兩地的路程)X3=(甲的速度+乙的速度)×相遇時(shí)間=速度和×相遇時(shí)間。
(二)相離問題
相離問題與相遇問題的解題過程基本一致,只是運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橄啾扯小_@類問題中的數(shù)量關(guān)系為:兩地距離=速度和×相離時(shí)間。上述兩種行程問題,可以發(fā)現(xiàn)相遇(相離)問題中存在類似的數(shù)量關(guān)系,即:速度和×相遇(相離)時(shí)間=相遇(相離)路程。
(三)追及問題
兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體從不同地點(diǎn)出發(fā),也可從同一地點(diǎn)出發(fā)(如環(huán)形跑道),方向相同,快的追及慢的。這樣的行程問題叫做追及問題,這類問題中一般存在這樣的數(shù)量關(guān)系:速度差×追及時(shí)間=追及(或領(lǐng)先)的路程 。
解題關(guān)鍵在于找出距離差、速度差、追及時(shí)間中的兩者,再根據(jù)數(shù)量關(guān)系求出第三者。例如題1:甲、乙二人在同一條路上前后相距9千米。他們同時(shí)向同一個(gè)方向前進(jìn)。甲在前,以每小時(shí)5千米的速度步行;乙在后,以每小時(shí)10千米的速度騎自行車追趕甲。幾小時(shí)后乙能追上甲?乙追及甲的路程是9千米,甲、乙兩人速度差為5千米/小時(shí),由“追及時(shí)間=追及路程÷速度差”求出追及的時(shí)間。
(四)過橋問題
過橋問題指一列火車通過一座橋/隧道,研究其車長(zhǎng)、車速、橋長(zhǎng)/隧道長(zhǎng),過橋/鉆隧道的時(shí)間等關(guān)系的一類應(yīng)用題。在這類行程問題中,需關(guān)注車長(zhǎng),行駛的路程一般為隧道長(zhǎng)/橋長(zhǎng)加車長(zhǎng)。因此存在這樣的數(shù)量關(guān)系:橋長(zhǎng)+車長(zhǎng)=路程;平均速度×過橋(隧道)時(shí)間=路程。解題關(guān)鍵在于在車長(zhǎng)和參照點(diǎn)的長(zhǎng)度關(guān)系中得到行駛的路程,再根據(jù)上述數(shù)量關(guān)系求解。
(五)行船問題
流水行船問題需要掌握的數(shù)量較多,除時(shí)間、路程外,還要注意船的順?biāo)俣然蚰嫠俣?,靜水速度,還有水流速度。要解答行船問題,需要掌握以下幾個(gè)數(shù)量關(guān)系:船速+水速=順?biāo)?船速-水速=逆水速度;(順?biāo)?逆水船速)÷2=船速;(順?biāo)?逆水船速)÷2=水速;順?biāo)?逆水船速+水速×2。解決行船問題,關(guān)鍵是至少找到水速、凈水速度、順?biāo)俣然蚰嫠俣戎械膬蓚€(gè),再根據(jù)上述數(shù)量關(guān)系進(jìn)行求解。
三、“行程問題”中的教學(xué)思考
(一)數(shù)形結(jié)合——理清數(shù)量關(guān)系
行程問題涉及多個(gè)數(shù)量,且數(shù)量關(guān)系有時(shí)較為復(fù)雜,因此“畫行程圖”是幫助學(xué)生理清數(shù)量關(guān)系的好方法。運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想,將問題化抽象為具體。如在例題1追及問題中,可畫出如圖一的線段圖,并從中看出甲追及的路程就是甲、乙前后相距的路程。
數(shù)形結(jié)合,巧妙地將文字表述轉(zhuǎn)化成圖形表述,從而使學(xué)生直觀具體地感受題中的數(shù)量關(guān)系,符合小學(xué)生具體形象邏輯思維能力的特征。在進(jìn)行這類題目的教學(xué)時(shí),要先帶領(lǐng)學(xué)生畫圖分析,直觀感受行程問題中的特殊數(shù)量關(guān)系。理清數(shù)量關(guān)系后,再構(gòu)建關(guān)系式進(jìn)行求解,行程問題就能迎刃而解。
(二)問題情境——注重算理教學(xué)
小學(xué)生的抽象思維能力還不強(qiáng),因此需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)生活情境來幫助理解。以學(xué)生的原有經(jīng)驗(yàn)和對(duì)生活的感知為基礎(chǔ),加深鞏固學(xué)生對(duì)這三個(gè)核心數(shù)量及它們之間關(guān)系的認(rèn)識(shí),在具體情境中進(jìn)一步理解行程問題中各個(gè)量的生活意義。
如題“烏龜和兔子兩家在同一條直線上,相約同時(shí)從各自家出發(fā)參加森林運(yùn)動(dòng)會(huì),烏龜每小時(shí)2千米,兔子每小時(shí)30千米,5小時(shí)后它們相遇。那么烏龜和兔子兩家的距離是多少?”烏龜和兔子的方向是不定的,需要分類討論,讓學(xué)生意識(shí)到速度是具有方向的,要在具體的情境中了解各個(gè)數(shù)量的含義。因此教師要注重問題情境的創(chuàng)設(shè),在實(shí)際情境中幫助學(xué)生理清算理,才能真正培養(yǎng)分析、解決問題的能力。
(三)用方程解——發(fā)展代數(shù)思維
小學(xué)生在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里以算術(shù)思維為主,并向代數(shù)思維發(fā)展。代數(shù)思維的形成可以降低數(shù)學(xué)思考的難度,在解決行程問題時(shí)通過設(shè)置未知數(shù),構(gòu)建數(shù)量關(guān)系等式,解方程直接得出答案。
在小學(xué)階段,算術(shù)方法和代數(shù)方法各有所長(zhǎng)。但是教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí),應(yīng)有意識(shí)地發(fā)展學(xué)生的代數(shù)思維,利用線段圖理解數(shù)量關(guān)系,構(gòu)建等量關(guān)系列方程,引導(dǎo)學(xué)生建立代數(shù)思維。