羅珍芳
【摘 要】行程問題是關(guān)于“速度、時(shí)間、路程”三者之間關(guān)系的問題,是學(xué)生難以理解和掌握的知識(shí)之一。然而,不論是在“小升初”考試,還是在數(shù)學(xué)競(jìng)賽中,行程問題往往是必考題。針對(duì)這一問題,本文提出使用運(yùn)動(dòng)軌跡圖輔助解題策略,幫助學(xué)生理解題意,理順?biāo)俣?、時(shí)間、路程三者的關(guān)系。從而幫助學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)解決較復(fù)雜的行程問題。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);行程問題;圖形;應(yīng)用題
【中圖分類號(hào)】G623.5 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ?【文章編號(hào)】1671-8437(2021)10-0198-02
行程問題涉及速度、時(shí)間、路程三個(gè)變量,三個(gè)變量又有多種變化[1]。對(duì)沒有學(xué)過方程,抽象思維尚在形成中的學(xué)生來說,簡(jiǎn)單的行程問題可以理解,較復(fù)雜的行程問題往往無從下手。然而,在“小升初”考試、數(shù)學(xué)競(jìng)賽中,行程問題又是常見考題之一。如何幫助學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)尋找一種解決行程問題方法,提升學(xué)生思考問題、解決問題的能力?筆者在多年的教學(xué)中總結(jié)出了運(yùn)動(dòng)軌跡圖輔助解題策略,把物體行程軌跡用圖表示出來,讓抽象問題形象化、運(yùn)動(dòng)軌跡可視化,也就是讓學(xué)生先繪制運(yùn)動(dòng)軌跡圖,再通過軌跡圖去尋找速度、時(shí)間、路程三者之間的聯(lián)系,最終通過運(yùn)動(dòng)體之間的相互關(guān)系,列出解決問題的表達(dá)式。
1 ?正確理解速度、時(shí)間、路程之間的關(guān)系,是解決問題的基礎(chǔ)
在學(xué)生解決行程問題前,首先要讓學(xué)生從物理角度理解速度、時(shí)間、路程的概念以及關(guān)系。從物理學(xué)上說,物體的速度,是物體在單位時(shí)間里移動(dòng)的距離,因此速度也是一個(gè)具有方向的物理量,米/秒是速度的常用單位;時(shí)間,是指物體在移動(dòng)過程中用的時(shí)間,秒是時(shí)間的常用單位;路程,是物體從起點(diǎn)到終點(diǎn)整個(gè)移動(dòng)過程的距離,米是路程的常用單位,路程沒有方向。速度、時(shí)間、路程這三者關(guān)系是:路程=速度×?xí)r間(S=vt)[2]。在學(xué)生學(xué)習(xí)行程問題時(shí),教師要營(yíng)造一種情境,讓學(xué)生身臨其境體會(huì)速度、時(shí)間、路程三者的相關(guān)關(guān)系,同時(shí)把物體的運(yùn)動(dòng)軌跡用簡(jiǎn)單的圖來描述,協(xié)助學(xué)生理解路程、時(shí)間、路程的關(guān)系。
2 ? 用圖描述運(yùn)動(dòng)過程,是解決行程問題的有效途徑
小學(xué)數(shù)學(xué)中,用文字來描述行程問題的習(xí)題通常較復(fù)雜,學(xué)生理解起來困難??荚囍械男谐虇栴}比較復(fù)雜,考的知識(shí)點(diǎn)也多,學(xué)生難以解決。對(duì)于復(fù)雜的行程問題,可借助線段圖來直觀展示整個(gè)行程過程,把物體縮小成點(diǎn),把路程簡(jiǎn)化成一條直線。在線段圖上,簡(jiǎn)潔標(biāo)注所求內(nèi)容。教師要從簡(jiǎn)單的圖入手,逐漸加深難度,在教學(xué)中啟發(fā)學(xué)生,列出每個(gè)物體的速度、時(shí)間、路程之間的表達(dá)式,再引導(dǎo)學(xué)生尋找運(yùn)動(dòng)物體之間的關(guān)系,從而找到解決問題的方法[3]。
2.1 ?行程問題運(yùn)動(dòng)圖的繪制方法
對(duì)于行程問題,由于有三個(gè)量在變化,如果單純憑空想象,解題不僅很困難,也容易出錯(cuò),尤其是解決那些多人相遇或追擊、多次相遇的問題,更不可想象。對(duì)此,教師在行程問題的教學(xué)中,要給學(xué)生畫出每道題的運(yùn)動(dòng)軌跡圖,同時(shí)指導(dǎo)每個(gè)學(xué)生學(xué)會(huì)繪制運(yùn)動(dòng)軌跡圖解題。用圖表述行程問題中的運(yùn)動(dòng)物體的軌跡,有助于理解運(yùn)動(dòng)量之間的關(guān)系,快速找到解決問題的方法。
2.2 ?行程問題運(yùn)動(dòng)圖的構(gòu)成要素
行程問題的運(yùn)動(dòng)圖涉及速度、時(shí)間、路程三個(gè)量,其中速度有方向(實(shí)際上速度是矢量),因此一幅完整的行程問題圖應(yīng)包含起始停點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)物體、速度、時(shí)間、路程以及其他相關(guān)的數(shù)據(jù)、文字、注解、線段等。題中運(yùn)動(dòng)的物體,往往被濃縮成一個(gè)點(diǎn)代替;物體的運(yùn)動(dòng)速度用帶有箭頭的線段表示;路程和時(shí)間一般用標(biāo)注的方法來描述。圖1是一張描述速度、時(shí)間和路程的關(guān)系圖。
2.3 ?行程問題圖的繪制原則和技巧
行程問題圖的繪制原則:先認(rèn)真審題,審題是解答應(yīng)用題的關(guān)鍵一步,從題干中的已知條件入手,一邊讀題,一邊在草稿紙上繪制行程軌跡圖,以“邊讀邊畫,兼顧協(xié)調(diào)”為原則,最后反復(fù)研究、修改和完善。一幅完整的行程運(yùn)動(dòng)軌跡圖,既要直觀反映整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程,又要完整體現(xiàn)題中物體的速度、時(shí)間、路程之間的關(guān)系。
行程問題圖的繪制技巧:一是將速度、時(shí)間、路程的數(shù)據(jù)直接標(biāo)在對(duì)應(yīng)線段上,速度的方向用帶箭頭的線段表示;二是用不同顏色、粗細(xì)的線條等描述不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);三是用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言補(bǔ)充用圖無法描述的東西[4]。
3 ? 線段輔助解題應(yīng)用案例
3.1 ?應(yīng)用案例一
學(xué)生甲從M地出發(fā)半小時(shí)后,學(xué)生乙從M地出發(fā),按照學(xué)生甲所行路線去追趕甲。3小時(shí)后,他們相距8km(甲在前,乙在后)。此時(shí),甲到達(dá)N點(diǎn),并在N點(diǎn)休整了20分鐘后沿原路返回,學(xué)生乙繼續(xù)前行。半小時(shí)后,甲、乙二人在C地相遇,求M、N兩地間的路程。
解題思路:先根據(jù)題意,繪制如圖2所示的甲、乙運(yùn)動(dòng)軌跡圖(先讓學(xué)生繪制,教師再給予糾正)。
讓學(xué)生仔細(xì)觀察圖,以運(yùn)動(dòng)物體為分析對(duì)象,S=vt為理論依據(jù),尋找速度、時(shí)間、路程之間的關(guān)系,最終列出表達(dá)式求解。從圖2中得出:
對(duì)甲來說:S = 3.5v甲。
對(duì)乙來說:S = 3v乙+8。
因此存在:3.5v甲= 3v乙+8 ? ? ? ? ? ? ?(1)
從N到C的距離:SNC = 0.5v甲。
對(duì)甲、乙來說:8 = v乙×+0.5v甲 ? (2)
由(1)(2)就能計(jì)算出兩人的速度。
3.2 ?應(yīng)用案例二
在平行的軌道上,有兩列火車相向行使,兩車用時(shí)60秒完成從開始相遇到完全離開的過程。已知快車長(zhǎng)180米,慢車長(zhǎng)120米,若快車的速度是慢車的1.5倍,求兩車的速度各是多少。
解題思路:把火車用方框表示,先繪制火車運(yùn)動(dòng)軌跡圖(圖3)。
從開始到結(jié)束,分別對(duì)快車和慢車的運(yùn)動(dòng)狀況進(jìn)行分析(在具體的分析中,以車尾這一點(diǎn)為分析對(duì)象)。
快車:S快=1.5v×60;慢車:S慢=v×60。
從圖3中得出,快車和慢車從開始位置到結(jié)束所行程的路程正好是:180+120=300米。
因此:1.5v×60+v×60=300,
v=20米/秒,
快車的速度 V快=1.5v=30米/秒。
總之,解答行程問題,先用圖的方式描述行程,再對(duì)圖中的每個(gè)運(yùn)動(dòng)對(duì)象進(jìn)行分析,列出相應(yīng)的表達(dá)式,然后尋找運(yùn)動(dòng)對(duì)象之間的相互關(guān)系,最后列出解決問題的等式,這種方式十分有效。借助物體運(yùn)動(dòng)軌跡圖來協(xié)助解決行程問題的方法形象且具體,經(jīng)在學(xué)生中的對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明,解題效果非常好。
【參考文獻(xiàn)】
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[3]淺談小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)中的行程問題[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)(教研版),2019(5).
[4]殷麗娟.小學(xué)數(shù)學(xué)行程類應(yīng)用題教學(xué)策略分析[J].中華少年,2020(5).