倪方圓 吳希 鄭嘉楠
摘要:“行程問題”是小學奧數中一大基本問題,常見的“行程問題”有相遇/相離問題、追及問題等,根據不同類型,結合實例,歸納數量關系,總結解題方法。產生教學思考如利用數形結合,理清數量關系;創設問題情境,注重算理教學;滲透發展小學生代數思維。
關鍵詞:行程問題;解題方法;教學思考
一、“行程問題”的概念
“行程問題”是小學數學應用題中的重點也是難點,包括相遇、追及等數十種類型。按運動物體個數可分為一個物體的運動、兩個及兩個以上物體運動,按運動方向可分為相向、同向、背向。題型變化無窮,但實質不變,主要解決速度、時間、路程三個核心量的關系。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,本文試總結其解題方法,并探討蘊含其中的教學思考。
二、“行程問題”解題方法
“行程問題”解題關鍵是找到速度、時間和路程的關系進行計算,本文根據不同的類型歸納解題方法。
(一)相遇問題
兩個運動物體做相向運動,或在環形跑道上作背向運動,最終相遇的問題被叫做“相遇問題”。從相遇次數上分為一次相遇和二次相遇,從結果上分為求速度、求時間、求路程。
一次相遇實質是兩人共同走了A、B之間這段路程,所以在這一類問題中,存在如下數量關系:A, B兩地的路程=(甲的速度+乙的速度)×相遇時間=速度和×相遇時間。二次相遇問題的實質為第二次相遇時甲乙走的總路程是A、B兩地路程的兩倍,可得到數量關系:(A, B兩地的路程)X3=(甲的速度+乙的速度)×相遇時間=速度和×相遇時間。
(二)相離問題
相離問題與相遇問題的解題過程基本一致,只是運動方向為相背而行。這類問題中的數量關系為:兩地距離=速度和×相離時間。上述兩種行程問題,可以發現相遇(相離)問題中存在類似的數量關系,即:速度和×相遇(相離)時間=相遇(相離)路程。
(三)追及問題
兩個運動物體從不同地點出發,也可從同一地點出發(如環形跑道),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量關系:速度差×追及時間=追及(或領先)的路程 。
解題關鍵在于找出距離差、速度差、追及時間中的兩者,再根據數量關系求出第三者。例如題1:甲、乙二人在同一條路上前后相距9千米。他們同時向同一個方向前進。甲在前,以每小時5千米的速度步行;乙在后,以每小時10千米的速度騎自行車追趕甲。幾小時后乙能追上甲?乙追及甲的路程是9千米,甲、乙兩人速度差為5千米/小時,由“追及時間=追及路程÷速度差”求出追及的時間。
(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、車速、橋長/隧道長,過橋/鉆隧道的時間等關系的一類應用題。在這類行程問題中,需關注車長,行駛的路程一般為隧道長/橋長加車長。因此存在這樣的數量關系:橋長+車長=路程;平均速度×過橋(隧道)時間=路程。解題關鍵在于在車長和參照點的長度關系中得到行駛的路程,再根據上述數量關系求解。
(五)行船問題
流水行船問題需要掌握的數量較多,除時間、路程外,還要注意船的順水速度或逆水速度,靜水速度,還有水流速度。要解答行船問題,需要掌握以下幾個數量關系:船速+水速=順水船速;船速-水速=逆水速度;(順水船速+逆水船速)÷2=船速;(順水船速-逆水船速)÷2=水速;順水船速=逆水船速+水速×2。解決行船問題,關鍵是至少找到水速、凈水速度、順水速度或逆水速度中的兩個,再根據上述數量關系進行求解。
三、“行程問題”中的教學思考
(一)數形結合——理清數量關系
行程問題涉及多個數量,且數量關系有時較為復雜,因此“畫行程圖”是幫助學生理清數量關系的好方法。運用數形結合的思想,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。
數形結合,巧妙地將文字表述轉化成圖形表述,從而使學生直觀具體地感受題中的數量關系,符合小學生具體形象邏輯思維能力的特征。在進行這類題目的教學時,要先帶領學生畫圖分析,直觀感受行程問題中的特殊數量關系。理清數量關系后,再構建關系式進行求解,行程問題就能迎刃而解。
(二)問題情境——注重算理教學
小學生的抽象思維能力還不強,因此需要創設生活情境來幫助理解。以學生的原有經驗和對生活的感知為基礎,加深鞏固學生對這三個核心數量及它們之間關系的認識,在具體情境中進一步理解行程問題中各個量的生活意義。
如題“烏龜和兔子兩家在同一條直線上,相約同時從各自家出發參加森林運動會,烏龜每小時2千米,兔子每小時30千米,5小時后它們相遇。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,讓學生意識到速度是具有方向的,要在具體的情境中了解各個數量的含義。因此教師要注重問題情境的創設,在實際情境中幫助學生理清算理,才能真正培養分析、解決問題的能力。
(三)用方程解——發展代數思維
小學生在相當長的時間里以算術思維為主,并向代數思維發展。代數思維的形成可以降低數學思考的難度,在解決行程問題時通過設置未知數,構建數量關系等式,解方程直接得出答案。
在小學階段,算術方法和代數方法各有所長。但是教師在進行教學時,應有意識地發展學生的代數思維,利用線段圖理解數量關系,構建等量關系列方程,引導學生建立代數思維。