万丽芳
我们遇到数量关系比较复杂或头绪比较混乱时,常用设单位“1”来解决分数问题或设未知数后列方程通过大量的计算来解答。有时我们只需要迅速得到结果,可以用设值的方法来达到目的。学数学和语文还是不一样的,语文要求语言丰富,刻画细腻,而数学要求有简洁的方法和正确的结果。设值设得“巧”往往能达到事半功倍的效果,所以我们也要养成用“巧设值”学数学的习惯。
一、用设值来增添条件
我们知道小学数学中最常用的数量关系是:每份数×份数=总数。在应用题中,知道了“每份数”、“份数”、“总数”中两个方面的具体量,第三个方面的具体量就应该可以算出来,不能随便设值。相反,如果只知道其中一个方面的具体量,一般不能算出另外两个方面的具体量,题目就好像“缺”条件,我们可以通过设值出其中另一个方面的具体量,来“增添”条件,达到我们平常的理解。如果设值巧妙,则能迅速地得到结果。
如题目:一批树苗,若分给六年级种,每人种10棵。若分给五年级种,每人种15棵。若分给两个年级共同种,每人种多少棵?
这里只有“每份(人)数”一个方面的具体量,没有“份(人)数”、“总(棵)数”方面的具体量,题目是不可能求出有多少人、总共多少树的。一般的人总觉得缺条件。我们就可以设值:或者设定六年级人数,或者设定总棵数。这里我们可用“公倍数”(通常是最小公倍数或最容易求的公倍数)来设总数比较简单。设定总共有30棵树([15,10]=30),则六年级有学生:30÷10=3人,五年级有学生30÷15=2人,两年级共有3+2=5人,每人种30÷5=6棵。答案迅速地出来了,但每个年级2人3人的,不合常理,我们就只当是山里小学的复式班啦。
又如:小军从甲地上山到山顶用了90分钟,从山顶下山到乙地用了60分钟。已知他下山速度总是上山速度的2倍。小军从乙地上山经山顶返回甲地需要多长时间?
此题只有“份数(时间)”方面的具体量,没有“每份数(速度)”、“总数(路程)”方面的具体量。同样,我们可以设值来“增添”条件。这里,我们根据倍数关系“小军下山速度是上山速度的2倍”来设定具体值:上山速度每分钟1米,下山速度每分钟2米。于是很容易算出:甲地到山顶路程:1×90=90米;山顶到乙地路程2×60=120米,返回用的时间是120÷1+90÷2=165分钟。同样速度虽然不够合理,但计算简便,我们把小军当成一只小山龟就可以理解了。
虽然说“每份数”、“份数”、“总数”中只有一个具体量时,我们可以设值,但只要我们熟练掌握这个方法,对题中有两个方面的具体量时,我们依然可以借鉴这个方法。如:一次聚餐,每人用一个饭碗,每2人用3个菜碗,每5人用一个汤碗,一共用了540个碗。参加聚餐的一共有多少个人?这题在六年级学了分数除数后可以做,每人用1+3÷2+1÷5=2.7个碗,共有540÷2.7=200人。此题给四、五年级做,我们就可用设值方法了:如果我们先撇开“540个碗”这个“总数”具体量,题目就只有“每份数”这个具体量了。我们可以设人数为10人([1,2,5]=10),则可以算出共用了10+15+2=27个碗。再把540与27相比,碗是20倍,人数应该是20倍了。10×20=200人。我们只当是10人一桌,共20桌,就好理解了。
二、利用设值来简化关系,理清思路
有些题目故意把数量关系说得很“绕”,像绕口令一样把人绕进去,使人晕头转向,理不出头绪。我们可用设值来简化条件,理清关系。
如:狗和兔同时从A地跑向B地,狗跑3步的距离等于兔跑5步的距离,狗跑2步的时间等于兔跑3步的时间。狗跑840步到达B地时,兔还要跑几步到达B地?
我们设值:狗跑3步距离=兔跑5步距离=15米。
条件简化为:狗每步5米,兔每步3米。
再设值:狗跑2步的时间=兔跑3步的时间=1秒。
条件演化成:狗每秒跑:5×2=10米;兔每秒跑:3×3=9米。
则容易算出:AB两地距离:5×840=4200米。
狗跑完用时:4200÷10=420秒
兔420秒跑的距离:9×420=3780米
兔还差多少米到B地:4200-3780=420米。
换成兔的步数:420÷3=140步
有些分数题目,有很多分数关系,没有具体量时,我们也可以直接进行设置,将分数关系直接轉化成具体量,可以减轻思维难度,迅速得到结果。
如:甲校学生是乙校的40%,甲校女生是甲校学生的30%,乙校男生是乙校学生的42%,两校女生数是两校学生数的百分之几?
此题作为分数应用题可以用单位“1”的方法来解。但为了迅速得出答案,我们采用设值法:根据40%设甲校400人,乙校1000人。则甲校女生400×30%=120人,乙校女生1000×(1-42%)=580人。再用(120+580)÷1400×100%迅速求得两校女生占35%。
有一道奥数题目,看起来很复杂:“有两包糖,各由奶糖、水果糖、巧克力糖组成。第二包糖的颗数是第一包糖的3/4。第一包中奶糖占25%,第二包中水果糖占40%,巧克力糖在第一包中所占的百分比与第二包中所占百分比相等。当两包合在一起时,巧克力糖占30%,水果糖占百分之几?”我们先设值,将题目简化为:“有两包糖,各由奶糖、水果糖、巧克力糖组成。第二包300颗,第一包400颗。第一包中奶糖有100颗,第二包中水果糖有120颗。巧克力糖在第一包中所占的百分比与第二包中所占百分比相等。当两包合在一起时,巧克力糖共210颗,水果糖占百分之几?”再通过画图、比较,是不难做出的。
三、用设值来找到突破口
有些题目,我们乍一看,或者觉得缺条件,或者觉得超出我们的能力范围,其实是没有巧妙的找到突破口。我们可以设特殊值,或者特殊到极点的值(极限)来思考,就可以找到突破口了。
如图一:圆环中,AB=8厘米,要求圆环的面积(即阴影部分的面积)。
这题对于学过勾股定理的初中生来说不是问题,对于只学过圆的面积公式的小学生来说就显得难以下手。学生只想着用大圆面积减去小圆面积,如果知道OC和OB的长度就好算了。因为CB=4,如果学生知道“勾三股四弦五”的故事,能把OC看成3,把OB看成5吗?如果这样做,结果是对的。但又想,如果能把OC设为3,能不能将之设为1,或0.1,或0.01呢?OC的值越接近0,AB的长越接近直径,圆环的面积越接近圆的面积,如图二。
我们现在就设最特殊的值,OC就等于0,那么,AB就是直径,圆环面积就是圆的面积。根据直径求面积,学生能轻松算出。
到了中学,会盛行用字母表示数量关系,我们根据表达式有时判断绝对值,有时判断判别式,有时判断长度、面积、体积等几何值之间的关系,往往要用到设巧妙的特殊值计算,反过来,由具体的典型值去理解抽象的数量关系。
其实,设值方法是不够严格的,它是由个性去推得共性的结果,因此也是需要在一定的条件下才能用的。但这种方法能迅速找到一条路到达目的地,培养了思维的直觉性。在数学探索方面也需要思维的直觉性,数学历史上有很多数学难题:如“化圆为方”、“七桥问题”等,当我们一次次地证明不了的时候,能不能凭直觉感知到是不可能的,再从相反的方向去证明呢?“巧设值”好比大家都在论证能否到金山找到金子的时候,你却自己驾个小渔舟,到金山捡了块金子回来了。这也是异于常人的思维,是创造性思维的表现形式之一。