学而思小学数学“行程”问题中的特殊性及其类型论文_周晓红

辽宁省抚顺市望花区海城小学 113001

摘 要:“s=vt”是小学数学行程问题基本公式,要深刻理解“路程和(差)”、“速度和(差)”、“相遇(追及)时间”等核心概念,掌握行程问题中正、反比例的应用。行程问题中的特殊性主要体现在三个方面:一是主体类型的特殊性,行程的主体可分为“质点”主体,以及火车、轮船、钟表等特殊主体;二是主体运动方向包括相向(面对面)、背向(背靠背)和同向三种;三是时间、速度和路程的特殊性。时间的特殊性体现在“同时”和“不同时”两个方面;速度的特殊性体现在“变速”还是“不变速”、“何时变速”、“几个主体变速”等方面。路程的特殊性表现在三个方面:一个是路程轨迹的特殊性,路程的轨迹分直线型与非直线型两种;一个是路程“中点”问题;一个是由于路程的周期性产生的“多次相遇”问题。

在小学数学的知识体系中,行程问题是应用题中的一个重点和难点。行程问题因其变化因素多样,使其显得“花样多”,总有“乱花渐欲迷人眼”的感觉。如何从总体上和逻辑上把握行程问题的特殊性及其类型,从而进行有效的教学,就是本文探讨的主要问题。

一、把握“不变”

行程问题是围绕“路程、速度和时间”三个基本概念展开的,“s=vt”这一基本公式是不变的。由于多个主体参与,衍生出的“路程和(差)=速度和(差)×相遇时间(追及时间)”两个公式是不变的。其中,关于s=vt的正比例、反比例关系以及路程和(差)、速度和(差)、相遇时间、追及时间是需要认真理解和体会的关键。

二、把握“特殊”

不变的是本质,变的是形式。行程问题之所以复杂,关键在于它有很多特殊性和变化量。只有系统地理解和把握这些特殊性和变化量,才能做到心中有数且得心应手。

1.主体的特殊性

(1)主体类型的特殊性:行程的主体不仅有人、自行车、汽车这样可以视为“质点”的普通类型的主体,还有火车、轮船、钟表这样的特殊类型主体。以火车为例,这一交通工具的特殊性在于自身长度不能被忽略,不能被视为“质点”,而火车过杆(静态点)、过人(动态点)、过桥或隧道(静态段)、过火车(动态段),都是这种特殊性的叠加与组合。而流水行船问题的特殊性在于水与船的相对运动,形成的船的静水速度、顺水速度、逆水速度、水速之间的特殊联系。钟表作为行程问题主体的特殊性主要体现在时针、分针、秒针所走过的路程是“圆上弧线”,以及60进位制的特殊性。

(2)主体数量的特殊性:行程问题不仅有一个人、一辆车构成的单一主体类型,而且有两个主体构成的基本类型,如常见的两人(两车)的相遇或追及问题,亦有三个及三个以上主体构成的多人多次相遇类型,如“往返接人”类型(包括狗在相向而行两人间往返跑动)、多人在环型跑道上多次相遇问题。

2.方向的特殊性

行程是主体的运动,而运动是有方向的。综观例题中不同主体的运动方向,只有三种:相向(面对面)、背向(背靠背)和同向。相向、背向、同向涵盖和穷尽了所有行程问题的方向性,是行程问题展开的基本框架。“相距”、“相遇”、“追及(到)”都应放在这三个方向的总体框架下考量,是这三种方向中的特殊情况。比如,相向而行就会产生“面对面”、“背靠背”两种情况、两种类型的“相距”,即相遇前相距和相遇后相距;而“面对面”的相遇,不仅在相向而行中常见,而且在同向而行中亦有所谓“回头见”(折返后相遇)的类型。行程问题的复杂性在“方向”维度上还表现为相向、背向与同向的组合。比如,“流水行船”类型中,船上掉物一段时间后,船调头追,从特殊性上看是追及与相遇的结合,从一般性上看是同向与相向的结合;再比如,公交车上的某人看见路上熟人迎面而来,但隔窗而过,公交车到站人下车后追赶熟人,其实是相向、背向和同向三种方向的综合。

3.时间、速度和路程的特殊性

行程问题是时间、速度和路程三者关系问题,时间、速度和路程就成为行程问题“耍花样”的基本因素和主要手段。因此,抓住了时间、速度和路程的特殊性就把握住了行程问题的变化形式和主要类型。

(1)时间的特殊性体现在“同时”和“不同时”两个方面,“同时”与“不同时”构成了行程问题的两大基本类型。教材中“同时”型的例题占主导,但“不同时”型的题目很新颖。“不同时”型不仅表现在行程的开端,而且表现在行程的过程之中;行程开端的“不同时”往往表现为“先后出发”、“早出晚归”、“轮流先跑”,而行程过程之中的“不同时”往往表现为“间歇性停止”,比如龟兔赛跑型、工作一段时间要休息型、车辆中途故障抛锚型、火车避让停车等。

(2)速度的特殊性体现在“变速”还是“不变速”、“何时变速”、“几个主体变速”等方面。比如,两车相遇后变速是一类重要的类型,但还存在着相遇后不变速的一类题。把相遇后变速与相遇后不变速的题目放在一起,进行分析、比较,把握其内在联系与转化,就在逻辑上和总体上把握了问题的根本。与相遇后变速和不变速相对应,还有相遇前变速的类型,相遇前变速与相遇后变速成为“何时变速”的两个基本类型。此外,“几个主体变速”是行程问题“变速”型的第三个方面。比如,求“一车往返速度有变”、“一个萝卜滚出去与滚回来”等变速条件下的路长,属“一车一次变速”型;而求一车在两种变速条件下的路长,属“一车两次变速”型。此外,相向而行条件下,两人同时增速或减速,属“两人变速相遇”型。

(3)路程的特殊性表现在三个方面:第一方面是路程轨迹的特殊性,路程的轨迹不仅有直线型,而且有非直线型,比如环形跑道、长方形跑道、三角形跑道;更为重要的是将不同跑道结合起来,形成难度比较大的“变道”类型,往往成为考试中的压轴题。第二方面是路程“中点”型,路程中点是行程中的特殊点,将“中点”作为相遇点或相遇点的参照,可以综合体现“路程和(差)”、“速度和(差)”等考点。第三方面是由于路程的周期性产生的“多次相遇”问题,除了常见的“一次相遇”类型之外,“二次相遇”和“多次相遇”也是路程的特殊性之所在。

当主体、方向、时间、速度、路程等多因素交织、综合在一起,就会衍生出丰富多彩、变化多端的“花样”行程问题。比如将变时和变速结合起来,产生“变时变速”型。但“万变不离其宗”,把握变中之不变,才能将行程问题的各种“变形”融汇贯通,建构行程问题的“概念谱系”(“概念树”),做到心中有“数”亦有“树”!

参考文献

江春莲 胡艳 学生对求解相遇问题和追及问题的两个公式的理解.全国高师会数学教育研究会2006年学术年会论文集, 2006,11,01。

作者简介

论文作者:周晓红

论文发表刊物:《中小学教育》2017年7月第283期

论文发表时间:2017/7/11

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

学而思小学数学“行程”问题中的特殊性及其类型论文_周晓红
下载Doc文档

猜你喜欢