小学数学“从整体上看”思想在解题中的运用

2016-03-18 14:04蔡峰
教育界·中旬 2016年1期
关键词:四位数正方形例题

蔡峰

【摘要】小学数学的解题思想方法很多,“整体思想”就是其中之一。有一些数学题中,由于小学生的知识有限,利用已知条件按照常规的方法和步骤不能直接得到结果,要不就是解题过程繁琐,或是花上更多的时间,而把不是必求部分看作一个“整体”,往往可以找到解题的捷径,从而达到事半功倍的效果。

【关键词】整体思想解决问题

在小学数学教学中,我们经常会遇到一些这样的问题,按照常规的思路,一步一步计算下来,感觉会比较困难,甚至有些问题还无从下手。在这个时候,我们就需要转换思维角度,从整体入手,找到问题的切入点,从而快速、简洁、有效地解决问题。一般地,我们把从整体观点出发,通过研究问题的整体形式、整体结构、整体特征,从而对问题进行整体处理的解题思想方法,称为整体思想方法。下面我就从几个例题简要谈谈。

一、 整体定位

例1:下图中正方形的面积是6平方厘米,求圆的面积。

解析:根据圆的面积公式S=πr2,如果按照常规方法先算出圆的半径r,发现对于小学生而言,在这个题目中是比较困难的,但我们可以求出r2这个整体,从而算出圆的面积S更为简单。可以把圆内的正方形看成由两个完全一样的直角三角形组成,每个直角三角形的面积都等于r2,也就等于正方形面积的12,即2r·r÷2=6÷2。于是,r2=3,圆的面积S=3π(cm2)。或者可以把圆内的正方形看成由4个完全一样的直角三角形组成,每个直角三角形的面积都等于半径平方的一半,也就等于正方形面积的14,即r2÷2=6÷4。同样能得到圆的面积是3π(cm2)。

从上面的例题中,我们可以看到,学生在思考问题时,往往习惯于从问题的局部出发,将问题分解成若干个简单的子问题,这是学生的惯用思想方法,然后再逐个击破。但是有时候这种思考方法,常常导致解题变得复杂化,且运算量很多,甚至在一些情况下,以现有的知识水平未能解决,学生就变得束手无策了。其实,在很多数学问题中,如果我们能改变思维模式,有意识地去放大观察的“视角”,往往能发现问题中的某个小“整体”,我们就可以利用这个整体快速、有效地解决问题。

二、 整体代换

例2:如果3x+6=7,那么6x+4=()。

解析:这题如果是学过分数乘除法的同学,可以从左边的方程解出未知数,然后带入右边的式子求出结果,不过还是有一定的计算量。如果是没有学过分数乘除法的同学,用这样的方法有点困难,但是我们仔细观察,会发现6x是3x的2倍,可以先把6x+4提取公因数2得到2(3x+2),通过左边的方程我们可以得到3x+2=3,从而很快得到6x+4=2(3x+2)=2×3=6。

例3:计算(1+12+13)×(12+13+14)-(1+12+13+14)×(12+13)

学生刚看到这道题,发现每个括号里面的分数分母不同,就直接通分计算了。

原式=(1+36+26)×(612+412+312)-(1+612+412

+312)×(36+26)

=116×1312×2512×56

=14372-12572

=1872=14

这样做就显得比较复杂了,而且会浪费很多计算时间,最重要的是学生在计算过程中很容易出错。原因就是把每个括号里的分数孤立起来了,没有从整体上去仔细观察算式的特点,按部就班地去算,比较繁琐。

上面的例题中,是把所求式变形后的某些部分看成一个整体,或是把某些部分看成一个整体,用字母代替,使原来比较复杂的式子变得简单,把问题转化为对字母的研究上,效果甚好!

三、 整体观察

例4:下图的平行四边形,底10厘米,高6厘米,求阴影部分的面积。

解析:三角形的面积等于底与高乘积的一半,而2个阴影三角形的高都等于平行四边形的高,底的和等于平行四边形的底,所以阴影部分的面积等于平行四边形面积的一半,即10×6÷2=30(cm2)。

例5:用1、2、3、4、5五个数字组成四位数,要求每个四位数中的数字都不相同。所有这些四位数的和是多少?

解析:假设千位上是1,那么百位上可以从2、3、4、5中选择,有4种可能;百位上的数字确定以后,十位上就只有3种选择;十位数字确定后,个位数字就只有2种选择。所以一共有4×3×2=24种选择,即千位数字是1的四位数有24个。

同理,千位数字是2、3、4、5的也各有24个,一共有24×5=120个数,这些数的千位上是24个1,24个2,24个3,24个4,24个5;百位、十位、个位亦是如此。因此,所求的这些四位数的总和是(1+2+3+4+5)×24×1000+(1+2+3+4+5)×24×100+(1+2+3+4+5)×24×10+(1+2+3+4+5)×24×10+(1+2+3+4+5)×24×1=15×24×(1000+100+10+1)=360×1111=399960。

例6:分母为2014的所有最简真分数的和是多少?

解析:首先,我们可以从整体上去考虑一些特效情况。2014=2×1007,所以分母是2014的最简真分数,分子不能是2的倍数,即偶数,也不能是1007的倍数。因此,所求的总和为12014+32014+52014+…20112014+20132014中去掉10072014。

观察发现,算式两端两个分数的和等于1;第2个分数与倒数第2个分数的和也等于1;第3个分数与倒数第3个分数的也和等于1。于是想到,从1到2014,共有2014÷2=1007个奇数,减去分子是1007的一个奇数,还剩1006个依次把首尾两个分数相加,可以得到1006÷2=503个1,所以所求的总和就是503,即分母为2014的所有最简真分数的和是503。

以上的例题,学生乍一看,可能无从下手,但是如果我们能从整体上去把握它,其实并不难。首先,我们要对这些整体进行细致观察,把握内部结构特点,然后对于整体中的某些部分进行相关的变化,最后在整体下进行内部“消化”。在这些问题中,往往会发现有一些规律可循,我们只要抓住这些规律的特点,常常可以化繁为简。

总之,用“从整体上看”思想解题就是把一个问题通过变形,或者把一个复杂的问题进行转化,最后都看成一类整体,而往往这一类整体相对而言比较简单,求解之后,再解决相关问题的方法。在小学数学教学中,要让学生体会这种“从整体上看”的思想,以此提升学生的观察、分析、综合、转化思维的能力,帮助我们的学生更好的解决这一类问题。

猜你喜欢
四位数正方形例题
剪正方形
积是三位数还是四位数
由一道简单例题所引发的思考
由一道简单例题所引发的思考
剪拼正方形
拼正方形
拼正方形
乘积最大的两个数
向量中一道例题的推广及应用
问渠哪得清如许 为有源头活水来