“行程问题”的解题方法与教学思考

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  摘要:“行程问题”是小学奥数中一大基本问题,常见的“行程问题”有相遇/相离问题、追及问题等,根据不同类型,结合实例,归纳数量关系,总结解题方法。产生教学思考如利用数形结合,理清数量关系;创设问题情境,注重算理教学;渗透发展小学生代数思维。
  关键词:行程问题;解题方法;教学思考
  一、“行程问题”的概念
  “行程问题”是小学数学应用题中的重点也是难点,包括相遇、追及等数十种类型。按运动物体个数可分为一个物体的运动、两个及两个以上物体运动,按运动方向可分为相向、同向、背向。题型变化无穷,但实质不变,主要解决速度、时间、路程三个核心量的关系。这类题目理解难度不大,但是解题思路奇巧,解题过程灵活且有趣,本文试总结其解题方法,并探讨蕴含其中的教学思考。
  二、“行程问题”解题方法
  “行程问题”解题关键是找到速度、时间和路程的关系进行计算,本文根据不同的类型归纳解题方法。
  (一)相遇问题
  两个运动物体做相向运动,或在环形跑道上作背向运动,最终相遇的问题被叫做“相遇问题”。从相遇次数上分为一次相遇和二次相遇,从结果上分为求速度、求时间、求路程。
  一次相遇实质是两人共同走了A、B之间这段路程,所以在这一类问题中,存在如下数量关系:A, B两地的路程=(甲的速度+乙的速度)×相遇时间=速度和×相遇时间。二次相遇问题的实质为第二次相遇时甲乙走的总路程是A、B两地路程的两倍,可得到数量关系:(A, B两地的路程)X3=(甲的速度+乙的速度)×相遇时间=速度和×相遇时间。
  (二)相离问题
  相离问题与相遇问题的解题过程基本一致,只是运动方向为相背而行。这类问题中的数量关系为:两地距离=速度和×相离时间。上述两种行程问题,可以发现相遇(相离)问题中存在类似的数量关系,即:速度和×相遇(相离)时间=相遇(相离)路程。
  (三)追及问题
  两个运动物体从不同地点出发,也可从同一地点出发(如环形跑道),方向相同,快的追及慢的。这样的行程问题叫做追及问题,这类问题中一般存在这样的数量关系:速度差×追及时间=追及(或领先)的路程 。
  解题关键在于找出距离差、速度差、追及时间中的两者,再根据数量关系求出第三者。例如题1:甲、乙二人在同一条路上前后相距9千米。他们同时向同一个方向前进。甲在前,以每小时5千米的速度步行;乙在后,以每小时10千米的速度骑自行车追赶甲。几小时后乙能追上甲?乙追及甲的路程是9千米,甲、乙两人速度差为5千米/小时,由“追及时间=追及路程÷速度差”求出追及的时间。
  (四)过桥问题
  过桥问题指一列火车通过一座桥/隧道,研究其车长、车速、桥长/隧道长,过桥/钻隧道的时间等关系的一类应用题。在这类行程问题中,需关注车长,行驶的路程一般为隧道长/桥长加车长。因此存在这样的数量关系:桥长+车长=路程;平均速度×过桥(隧道)时间=路程。解题关键在于在车长和参照点的长度关系中得到行驶的路程,再根据上述数量关系求解。
  (五)行船问题
  流水行船问题需要掌握的数量较多,除时间、路程外,还要注意船的顺水速度或逆水速度,静水速度,还有水流速度。要解答行船问题,需要掌握以下几个数量关系:船速+水速=顺水船速;船速-水速=逆水速度;(顺水船速+逆水船速)÷2=船速;(顺水船速-逆水船速)÷2=水速;顺水船速=逆水船速+水速×2。解决行船问题,关键是至少找到水速、净水速度、顺水速度或逆水速度中的两个,再根据上述数量关系进行求解。
  三、“行程问题”中的教学思考
  (一)数形结合——理清数量关系
  行程问题涉及多个数量,且数量关系有时较为复杂,因此“画行程图”是帮助学生理清数量关系的好方法。运用数形结合的思想,将问题化抽象为具体。如在例题1追及问题中,可画出如图一的线段图,并从中看出甲追及的路程就是甲、乙前后相距的路程。
  數形结合,巧妙地将文字表述转化成图形表述,从而使学生直观具体地感受题中的数量关系,符合小学生具体形象逻辑思维能力的特征。在进行这类题目的教学时,要先带领学生画图分析,直观感受行程问题中的特殊数量关系。理清数量关系后,再构建关系式进行求解,行程问题就能迎刃而解。
  (二)问题情境——注重算理教学
  小学生的抽象思维能力还不强,因此需要创设生活情境来帮助理解。以学生的原有经验和对生活的感知为基础,加深巩固学生对这三个核心数量及它们之间关系的认识,在具体情境中进一步理解行程问题中各个量的生活意义。
  如题“乌龟和兔子两家在同一条直线上,相约同时从各自家出发参加森林运动会,乌龟每小时2千米,兔子每小时30千米,5小时后它们相遇。那么乌龟和兔子两家的距离是多少?”乌龟和兔子的方向是不定的,需要分类讨论,让学生意识到速度是具有方向的,要在具体的情境中了解各个数量的含义。因此教师要注重问题情境的创设,在实际情境中帮助学生理清算理,才能真正培养分析、解决问题的能力。
  (三)用方程解——发展代数思维
  小学生在相当长的时间里以算术思维为主,并向代数思维发展。代数思维的形成可以降低数学思考的难度,在解决行程问题时通过设置未知数,构建数量关系等式,解方程直接得出答案。
  在小学阶段,算术方法和代数方法各有所长。但是教师在进行教学时,应有意识地发展学生的代数思维,利用线段图理解数量关系,构建等量关系列方程,引导学生建立代数思维。
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