触类旁通, 举一反三, 拓展思路

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  西师版小学数学第九册第139页有这样一道思考题:今天产的鸡蛋不超过50个。2个2个地数还剩1个,5个5个地数还剩4个,3个3个地数正好数完。鸡蛋最多有多少个?
  教学时我首先引导学生利用表格列举的方法找出这个数。
  2个2个地数还剩1个,这个数可能是5、7、9、11、13……47、49。
  5个5个地数还剩4个,这个数可能是9、14、19、24……44、49。
  3个3个地数正好数完,这个数可能是3、6、9、12……45、48。
  通过表格学生较易找出这个数是39。
  然后,我利用能被2、3、5整除的数的特征来引导学生这样思考:“2个2个地数还剩1个”即这个数的一定是“奇数”,“5个5个地数还剩4个”即这个数的个位一定是“4或9”,综合这两个条件可以知道这个数果的个位只能是“9”;而“3个3个地数正好数完”,即这个数一定是3的倍数,根据能被3整除的数的特征可知,这个数的十位只能是“3”,因为此前已知道这个数的个数必然是9。再根据条件鸡蛋的总个数不能超过50,故而可知道鸡蛋个数一定就是39个。
  课后我一直在思考:利用列举的方法来找这个数虽然不失为一个好办法,但是比较麻烦。而学生刚好学习了倍数和能被2、3、5整除的数的特征,在概念比较模糊,容易混淆的情况下,对于这样的思考题感到特别抽象,无从下手。对于这样的一类思考题,有没有一定的规律可循呢?这些数与公倍数、余数有什么关系呢?我设计了以下几类变式思考题来研究。
  例1:如果一个数(均为非零数,下同)除以6余3,除以7也余3,这个数是多少?
  思路:这个数除以6、7后余数都是3,那么这个数减去3后,既能被6整除,又能被7整除,因而这个数减去3后一定是6和7的公倍数,即这个数“减去3”后最少是42,那这个数至少应是45。我们把这个数称为基数。
  除了45外还有哪些数符合条件呢?列举后我们发现87、129、171、213都符合条件,原来45与6、7的最小公倍数有关,其余的数与6、7的公倍数都有关系,只要是公倍数的倍数加上余数都行,即6×7×N 3都可以。(N≥1,下同)
  反思:这类题目的特征是余数相同。不管除数是什么,只要余数相同,其结果即为这两个除数的公倍数的加上余数,即余同取余,加公倍数。如42×2 3=87、42×5 3=213、42×20 3=843等都符合题目条件。
  拓展:如果一个数除以4、6、9后余数都是2,这个数最少是多少?
  例2:如果一个数除以3余1,除以8余6,除以9余7,这个数是多少?
  思路:这个数加上2后能分别被3、8、9整除,而3、8、9的最小公倍数是72,那么这个数至少应是72-2=70。
  反思:这类题目的特征是除数比余数多相同的数即,即除数减余数的差相同。找准这个差后,除数的公倍数减去这个“多”的数就行了,即差同减差,加公倍数,3×3×8×N-2都可以,如72×5-2=358、72×3-2=214也符合题目条件。
  例3:一个数除以4余3,除以5余2,这个数至少是多少?
  思路:采用表格列举的方法知道这个数最小是7,即除数与余数之和。其余的数就是4、5的最小公倍数20的倍数加上7,如27、107、2007等。这个题的特征是每一种相除中的除数与余数的和相等,我们总结的方法是和同加和,加公倍数。
  这是本类题目中最简单、最易列举的例子,但如果将此类例题略作修改,让题目不具备前三例的特征,学生理解起来就的一定难度,列举起来也有些繁杂。教学时建议学生列一个表,从表中找出是最小的基数,在这个最小基数的基础上加上除数的公倍数就行。如:
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  此表第二、三列:一个数除以4为余3,除以5余1,其最小基数是11(黄色栏),其余数是4、5的最小公倍数的若干倍加上11,即20×N 11,如31、51、71等。
  第二、五列:一个数除以4余3,除以7余2,其最小基数是23(绿色栏),其余数是4、7的公倍数的若干倍加上23,即28×N 23,如51、79等。
  第三、四列:一个数除以5余1,除以6余5,其最小基数是11,其余数是5、6的公倍数的若干倍加是11,即30×N 11,如41、71、101等。
  ……
  例4:一堆苹果有200个左右。如果每人都分4个结果剩下30个;如果每人都分6个会差60个。这堆苹果有多少个?有多少人参与分配?
  思路:“每人都分4个”后“剩下30个”,而“每人分6个”时“不仅把原来剩下的30个分完,而且还差60个”,这种分法与前一种分法相比就“多分90个”,是因为“每人多分(6—4)个”造成的,故而就应有(90÷2)个人参与分配,苹果的个数应为(4×45 30)个。
  反思:本例能否借助例一、例二的思路来解答呢?
  我们想:每人分4个后剩下30个,即剩下部分加上2凑成32个苹果,这时苹果的个数是4的倍数。结合条件的“200个”左右,可以用列举法找出符合条件的个数可能是194、198、202、206、210、214、218等;“每人分6个时差60个”,就是说苹果的个数一定是6的倍数,结合条件列举找出的数可能是192、198、204、210、216、222等,在这两列数中只有198和210符合条件,但198符合除以4余2这个条件但不符合每人分4个剩下30个这个条件,故而因舍去,只有210符合题意条件。
  这个题目我们可以改编成这样一个如例一或例二的题:一个数除以4余2,除以6刚好整除,这个数约200左右,这个数应是多少?(和同问题)
  例5:一队近2000的士兵列队。如果每队排3人,最后一列只有2人;如果每队排5人,最后一列只的3人;如果每队排7人,最后一列只的6人。求这队士兵的人数。
  思路条件1:总数近2000人。
  条件2:每队排3人,最后一列只有2人,即除以3余2。
  条件3:每队排5人,最后一列只的3人,即除以5余3。
  条件4:每队排7人,最后一列只的6人,即除以7余6。
  条件2与条件4:差同减差,通过列举找出这个数可能是20、41、62、83、104等。
  由条件3可知,这个数加上2(减去3)后一定是5的倍数,即这个数的个位应是3或8。
  综合上述,这个基数应为83。士兵人数是3、5、7的公倍数的若干倍加上83,故而这个数应为105×18 83=1973,这列士兵共有1973人。
  拓展:一个数除以2余1,除以5余2,除以7余3,除以9余4,这数至少是几?
  这类思考题在我国古代称为剩余问题,也叫孙子点兵、韩信点兵,重点是研究余数,在小学我们可以通过列表等方法总结出这类题的解答基本思路:余同取余,差同减差,和同加和,最小公倍相加。
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