王江平
[摘 要]數(shù)形結(jié)合既是一個重要的數(shù)學思想,又是一種常用的教學方法,在教學中滲透數(shù)形結(jié)合的思想,可以把抽象的數(shù)學概念直觀化,可以使算式形象化,可以將復(fù)雜問題簡單化。教學“牛吃草”問題中,教師只要恰當運用數(shù)形結(jié)合法,就可以把這類問題化難為易。
[關(guān)鍵詞]數(shù)形結(jié)合;牛吃草問題;化難為易
[中圖分類號] G623.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068(2017)08-0081-01
例題1:一片草地每天都在均勻地生長青草,如果供15頭牛吃,可以吃8周;如果供16頭牛吃,可以吃6周。那么現(xiàn)在要供18頭牛吃,可以吃幾周?(假設(shè)每頭牛每周的吃草量相同)
做這類題目,一般要按照以下四個步驟進行解答。
第一步:求出這片草地每周的長草量。
先把每頭牛每周的吃草量具體化,設(shè)1頭牛1周吃的草為1份,則15頭牛1周吃的草為15份,15頭牛8周吃的草為15×8=120(份);16頭牛1周吃的草為16份,16頭牛6周吃的草為16×6=96(份)??梢宰龀鋈缦戮€段示意圖(如圖1)。
120份可以看作是草地上原有的草與8周內(nèi)新長出來的草;96份可以看作是草地上原有的草與6周內(nèi)新長出來的草,通過圖1學生很容易理解每周的長草量是(120-96)÷(8-6)=12(份)。這時,教師可以引導(dǎo)學生思考:“如果草地上的草每天都在均勻地生長,1頭牛不停地吃下去,會不會有一天草地上無草可吃了呢?如果是10頭牛、12頭牛的情況又會怎樣?13頭牛呢?”此處也可以用入不敷出、積少成多舉例說明,加深學生對每周的長草量的理解。
第二步:求出這片草地的原有草量。
再看線段示意圖(如圖2)。120份減去8周內(nèi)新長的草就是原有的草,即120-8×12=24(份),或者用96減去6周內(nèi)新長的草也是原有的草,即96-12×6=24(份)。
第三步:求出每周實際消耗的原有草量。
對于這個問題,很多書上都是把牛分成兩部分,讓其中12頭吃新長出的草,其余的牛吃原有的草來研究的,多數(shù)學生對這種方法在理解上有局限性,甚至有學生提出“讓12頭牛吃新長出的草,它不吃怎么辦?”的問題。這時,教師可以換一種方式引導(dǎo):18頭牛1周吃的草是18份,而1周內(nèi)新長的草是12份,那么新長的草夠不夠18頭牛吃1周?如果新長的草不夠吃,這些牛就要吃草地上原有的草,那草地上原有的草1周減少了多少份?列出算式就是18-12=6(份)。
第四步:求出??沙缘闹軘?shù)。
這片草地原有的草為24份,每周減少6份,則可以吃24÷6=4(周)。
下面我們再來看看“牛吃草”問題在現(xiàn)實生活中的廣泛應(yīng)用。下列題目都是“牛吃草”問題的變式,解法也基本一樣,所以就不再詳解,略作說明即可。
例題2:一個水池裝有一個進水管和三個同樣的出水管。先打開進水管,等水池存了一些水后,再打開出水管。如果同時打開兩個出水管,那么8分鐘后水池排空;如果同時打開三個出水管,那么4分鐘后水池排空。問出水管比進水管晚開多少分鐘?
這道題雖然表面上沒有“牛吃草”,但因為總的水量在均勻變化,“水”相當于“草”,進水管進的水相當于“新長出的草”,出水管排的水相當于“牛在吃草”,所以也是“牛吃草”問題。
例題3:某車站在檢票前若干分鐘就開始排隊,每分鐘來的旅客人數(shù)一樣多。從開始檢票到等候檢票的隊伍消失,同時開4個檢票口需30分鐘,同時開5個檢票口需20分鐘,如果同時開7個檢票口,則需多少分鐘?
這道題中,等候檢票的旅客人數(shù)在變化,“旅客”相當于“草”,“檢票口”相當于“?!?,每分鐘來的旅客人數(shù)相當于“新長出的草”,開始檢票前到的人數(shù)相當于“原有的草”,因此該題也可以用“牛吃草”問題的解法來解。
類似這些生活中常常遇到的水管排水、檢票口檢票、超市排隊付款、水庫泄洪、小船漏水淘水等問題,雖然從字面上看不一樣,但問題的實質(zhì)都是一樣的,都屬于“牛吃草”問題,都可以采用數(shù)形結(jié)合的方法解題。
綜上所述,這種先畫線段圖,再利用數(shù)形之間的關(guān)系解答“牛吃草”問題的方法,有利于教師的教,有利于學生的學。學生在解疑答難的過程中,知識建構(gòu)得既生動又深刻,不僅體會到了數(shù)學之美,還感受到了數(shù)形結(jié)合的魅力。對教師來說,教得輕松,教得自然,滲透著教師高超的教學智慧。教師要靈活運用數(shù)形結(jié)合思想,讓數(shù)形結(jié)合思想走進學生的心靈,使絕大多數(shù)學生望而卻步的“牛吃草”問題不再成為“問題”。
(責編 李琪琦)