费树优
【摘 要】 行程问题是培养小学生思维能力的较好素材,是小学数学应用题教学中不易突破的难点之一。文章将行程问题划分为单一物体运动、两个物体运动和稍复杂的行程问题等三类进行教学探讨,旨在实现分类指导,有的放矢地培养小学生的数学思维能力。
【关键词】 小学数学;行程问题;教学探讨
在小学数学中,行程问题是解决实际问题时常见的一类题型。广大数学教师孜孜不倦地探索各类行程问题的教学方法,深入浅出地对学生进行学法指导。教学时借助线段图和多媒体技术使条件形象化,帮助学生审题。解题后,引导学生反思解题思路和解题过程,再运用变式举一反三,拓展学生的思维。
一、单一物体运动
(一)基础问题
在小学中低年级阶段,有关行程问题比较简单,通常只要求学生能利用行程问题的两个已知量,或乘或除直接求出第三个未知量。但也有行程问题中求某个量时,其他两个量并不明确具体,直接用乘或除求解比较困难,这时就需要依据他们之间的关系先确定好两个量,再解决问题。
例1. 一辆汽车5小时行驶300千米,照这样的速度,行驶2400米需要多少分钟?
在这个求时间的问题中,路程是2400米,而速度不明确,需要通过“汽车5小时行驶300千米”先计算出汽车的速度。分析本题时,要提醒学生注意题目中的单位要统一。300÷5=60(千米/小时),合1000米/分钟。2400÷1000=2.4(分钟)。行驶2400米需要2.4分钟。
解决教学行程问题中的基础问题时,要充分运用生活情境。
(二)航行问题
运动过程中,有时尽管物体本身的速度保持不变,但因受到外力的影响,物体运动的实际速度发生了变化,比如船在水中行受水流的影响,飞机在空中飞受气流的影响等。
例2. 一轮船往返于相距120千米的A、B两个港口。这段水路的水流速度是5千米/小时,从A港口到B港口顺流而下需要3小时,从B港口到A港口逆流而上需要几小时?
本题已知路程欲求时间,但逆流速度未知,必须根据其他条件先求出逆流速度。从顺流需要3小时知顺流速度是120÷3=40(千米/小时),又从水流速度5千米/小时算出轮船在静水中的速度是40-5=35(千米/小时),那么从“B港口到A港口逆流而上”的速度为35-5=30(千米/小时),逆流航行需要120÷30=4(小时)。
在求“船(或飞行器)最多行驶多远”的问题中,一般依据“往返的路程不变,往返的时间与速度成反比”先求出时间再求最大行驶距离。
(三)过桥问题
过桥问题是指研究火车过桥或隧道时,火车或隧道的长、火车的长、火车行驶的速度等一类问题。当火车完全过桥或隧道时,火车实际行驶的距离是桥或隧道长加火车的长。
例3. 李明乘一列火车,发现这列火车穿过1500米的隧道花了90秒,越过600米的桥梁花了40秒,求这列火车的长度。
火车过隧道时,它所走的路程除了要考虑隧道的长度外,还要考虑火车本身的长度。“火车穿过1500米的隧道”,实际上火车行驶了“1500米的隧道+火车本身长度”的距离,火车过桥也是如此。本题中,火车过隧道比火车过桥时多行了1500-600=900(米),多花了90-40=50(秒),那么火车的速度就是900÷50=18(米/秒)。火车过隧道实际行驶了90×18=1620(米)。因此,火车本身的长度为1620-1500=120(米)。
教学过桥问题时,应要求学生将解得的结果代入原先的问题中验算,确保符合各个环节。
二、两个物体运动
(一)相遇问题
在行程问题中,两个物体从两地出发,相向而行,经过一段时间相遇,这就是相遇问题。在相遇问题中,两个物体同时行走时,他们的“速度”其实是两者速度的和,他们所行驶的总路程也恰是两者的路程之和。
例4. 甲、乙两车从相距240千米的A、B两地同时出发,相向而行,2小时相遇。甲车的速度是65千米/小时,求乙车的速度。
可以从两个角度思考这个问题,其一是直接从“速度和”考虑,既然相距240千米,2小时相遇,那么两车的速度和为240÷2=120(千米/小时),再用“速度和”减去甲车的速度,便得到乙车的速度为55(千米/小时);其二从甲、乙两车行驶的路程之和等于A、B两地之间的距离考虑。甲车行驶了65×2=130(千米),那么,乙车行驶了240-130=110(千米),乙车的速度:110÷2=55(千米/小时)。两种方法都要向学生讲透。
在具体问题中,有时有“先走”与“后走”的现象,此时可以从路程之和等于总路程考虑,其“速度和”只适用在同时行走的这段时间之内。
(二)追及问题
两个物体一前一后同向而行,一段时间后,原先在后面的物体追上了前面的,这样的问题称为追及问题。在追及问题中,他们相对运动的速度是两者的“速度差”,两者行驶的路程之差等于他们起步时的距离。
例5. 母子二人在同一单位上班,母亲从家到单位需要40分钟,儿子只要30分钟,如果母亲早走5分钟,儿子需要多长时間才能追上母亲?
在一般追及问题中,速度是给定的,但本题中只说母子二人从家到单位的时间,这里可以把家到单位的路程看成“1”,那么母亲的速度就是■,儿子的速度是■。由于母亲早走了5分钟,拉开了两人之间的距离,从儿子出发开始算,儿子比母亲多走的正是这段路程。5×■÷(■-■)=15(分钟)。儿子出发15分钟可以追上母亲。
学生对路程和时间具有直观感觉,对速度则感到比较抽象,他们往往从“速度和”的另一面来理解“速度差”。教师教学追及问题时,一方面可以尽量从两者路程的差等于起初的距离来考虑,也可以在学习追及问题之前首先训练“速度差”,给学生铺设一级学习台阶。
(三)相离问题
相离问题是研究两个运动的物体在运动过程中相隔一定距离,并由此产生的速度和时间的关系问题。相向而行时相遇前就是“相离”,背向而行后亦为“相离”,在同向而行中快者尚未追上慢者也属于“相离”问题。
例6. A、B两地相距24千米。甲从A地前往B地,乙从B地前往A地,同时出发。甲的速度是4千米/小时,乙的速度是6千米/小时,出发多长时间后,甲、乙两人相距4千米?
本题分“相遇前相距4千米”和“相遇后相距4千米”两种情况,学生容易忽略后一个,教学时应提醒学生注意。相遇前,两人相距4千米,两人所走路程之和为24-4=20(千米),两人的速度之和为4+6=10(千米/小时),所以两人出发20÷10=2(小时)相距4千米;相遇后两人相距4千米,可以考虑此时两人所走总路程是24+4=28(千米),28÷(4+6)=2.8(小时)。综上所述,两人出发2小时或2.8小时相距4千米。
教学相遇问题、追及问题和相离问题时,借助线段图使抽象的数量变得直观,同时可以帮助学生理清两个物体的运动情况及其相互间的关系。常画线段图,亦可提高学生的解题能力。
(四)环形跑道问题
在环形跑道上,同一起点背向而行是相遇问题,同一起点同向而行是追及问题。此时相遇问题的总路程是跑道一圈的长,追及问题中的路程差也是跑道一圈的长。环形跑道的“相离”一般是指小于跑道一半的那一段。
例7. 一条环形跑道长400米,甲、乙两人在环形跑道上训练,甲的速度是每分钟跑260米,乙的速度是每分钟跑240米。
(1)甲、乙两人从一点同时出发,背向而行,经过多长时间第一次相遇?
(2)甲、乙两人从一点同时出发,同向而行,经过多长时间第一次相遇?
本题有两问,第一问是环形跑道上的相遇问题,第二问是环形跑道上的追及问题。第一问中两人的路程之和等于环形跑道一圈的长,400÷(260+240)=0.8(分钟);第二问中两人的路程之差等于环形跑道一圈的长,400÷(260-240)=20(分钟)。
环形跑道问题,对于小学生来说比较抽象,教学时可以借助多媒体演示两人行走的情况,便于学生理解。
三、稍复杂的行程问题
(一)两次相遇
两个物体在相遇后继续前行,他们在返回的路上再次相遇。解决两次相遇的问题时,要充分挖掘他们两次相遇的信息,借助线段图进行分析。
例8. 甲、乙两人从A、B两地同时出发,相向而行,出发后在距A地48千米的C地相遇,相遇后两人继续前行,到目的地后立即返回。两人在距离B地52千米的D地相遇,求A、B两地的距离。
本题所给的两个数据都是关于路程的数据,而关于速度与时间的数据却没有。教师可借助线段图与学生一起分析,如图,他们第一次相遇,两人所走的路程之和就等于A、B两地的距离,当他们再次相遇时,两人所走的路程之和就等于A、B两地距离的3倍。
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根据比例,他们第二次相遇时,甲所行的路程是他们第一次相遇时甲行路程48千米的3倍,两人再次相遇时,甲共走了48×3=144(千米)。從图中可直观看出:第二次相遇时,甲所行的路程比A、B两地间距离多52千米。所以,A、B两地间距离为144-52=92(千米)。
当速度一定时,路程与时间成正比。比例也是解决较复杂行程问题的常用方法。
(二)多个物体运动的行程问题
在多个物体运动的行程问题中,存在多次相遇或多次追及或相遇与追及兼有的现象,这时要使学生分清楚某两个物体之间是相遇还是追及,找出其相互间的联系。
例9. A、B、C三村庄依次在同一条路边上,甲从B村前往A村,乙从B村前往C村,丙从A村前往C村。他们三人同时出发,丙遇到甲后35分钟追上了乙。甲、乙、丙三人的速度分别是30米/分、40米/分和50米/分。求A、B两村的距离。
本题中甲与丙是相遇问题,乙与丙是追及问题。在丙与甲相遇后35分钟,丙追上了甲,说明当丙与甲相遇时,丙与乙两人之间的距离是35×(50-40)=350(米),其时甲与乙之间距离也是350米,说明当丙与甲相遇时他们都行了350÷(30+40)=5(分钟)。当丙与甲都行5分钟时相遇,A、B两村的距离为(30+50)×5=400(米)。
教学多个物体相遇时,可借助线段图理顺他们之间的关系,思考各部分之间的联系,从中寻找解决问题的突破口。解决问题后,应验算一下各部分的结果是否都与题目条件相吻合。
(三)较复杂的行程问题分数应用题
分数应用题有其特殊的解题方法,关键是找出问题中的某个量及其对应的分率,算出总数后再求出各个分量。将分数应用题与行程问题相结合,就形成了稍复杂的应用题。
例10. 一列火车从甲地开往乙地。第一天行了全程的一半多16千米,第二天所行的路程是第一天的■,此时距离乙地还剩下15千米。甲、乙两地相距多少千米?
由火车“第二天所行的路程是第一天的■”,计算■×■=■,16×■=14. 即第二天所行路程比全程的■还多14千米。此时第一天“多16千米”“第二天多14千米”,“还剩下15千米”,三部分的总分率是1-(■+■)=■。(16+14+15)÷■=720(千米)。甲、乙两地相距720千米。
四、结语
行程问题种类繁多,难度较大,方法灵活,有利于培养学生的思维能力。教师教学时引导学生根据题目的条件,仔细审题,认真分析变量因素,多角度思考。必要时,借助线段图来形象地刻画各运动物体之间的关系,提升教学效果。
■ 参考文献:■
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[2] 杨卉青. 行程问题应用题解析[J]. 甘肃教育,2014(18):122.
[3] 王翠环. 刍议运用线段图解析行程问题的策略[J]. 新课程导学,2013(17):77.