“用比例知識解應用題”是小學數學人教版第12冊的總復習內容之一。通過復習要使學生提升對正、反比例意義的認識,進一步掌握用比例知識解應用題的方法,發展探究解決問題策略的能力,溝通“比例”、“方程”、“算術”不同解題方法之間的聯系,構建相應的知識結構。同時使學生初步感知世界是普遍存在聯系的,各種量之間存在相互依存、變化的關系。從而激發學生探究事物變化規律、學習數學的思想情趣。
一、回顧與提升
1.引導學生回顧比例知識。
(1)用投影儀出示兩個商品價格表,分別體現兩種數量的正、反比例關系。請同學們說說自己知道哪些比例知識,可以用自己喜歡的方式進行描述。以此喚醒學生體驗,為學生自主回顧知識提供廣闊的思考空間。
(2)學生匯報。鼓勵其用“多元”方式描述對比例知識的理解。如:列表舉例說明的方法、常見的數量關系式判斷的方法、呈現坐標圖像的方法、代數式的表示方法、概念闡述的方法等。學生將比例概念知識與“數量”、“圖像”、“字母符號”、“數學現象”等結合理解,為解決實際問題積累了較豐富的經驗、體驗。
(3)投影出示正、反比例概念。請同學們合作討論:發現了什么?
(4)總結。理清正、反比例的意義的共同點和不同點,認識到從“變量”中找到“不變(一定)量”的方法,“不變(一定)量”對“變量”進行判斷的作用。如:
二 、應用與探究
1.出示教科書中的例5:修一條公路,總長12千米。開工3天修了1.5千米,照這樣計算,修完這條公路還要多少天?(學生獨立嘗試、探究解答,首先用比例知識解答,然后用其他方法解答。)
2.全班討論交流。
(1)例5與以前學過的解比例應用題的不同點在什么地方?(稍復雜些,對應數量沒有直接給出。)
(2)結合正、反比例的意義說說例5的思考過程,分幾步進行,每步做什么。
歸納:基本可以分6步完成:理解數學事例、收集數量、梳理出兩種相關聯的數量和一種“一定量”、判斷成正或反比例、列式解題、檢驗和反思。
(3)結合例5說說每一步是怎樣完成的。
①理解數學事例:修路。
②收集數量信息。此題4條信息。其中兩條是顯性的:公路總長12千米、3天修了1.5千米;一條是隱性的:“照這樣計算”;一條是“未知性”的:修完這條公路還要多少天。重點引導學生討論“照這樣計算”隱含的數學信息是什么。再討論“還要多少天”的含義。
③梳理兩種相關聯的量和“定量”。引導學生聯系比例的意義進行探究、總結。首先研究梳理出兩種相關聯的量的策略。如:在原題上用符號劃分的方法。“12千米”、“1.5千米”是表示各自修路總長度的量,用符號“△ ”標記;“3天”、“還要多少天”是表示各自修路的天數,用符號“ ○ ”標記。還可以用列項摘記的方法:
修路總長度:1.5千米 (12-1.5)千米
修路天數:3天、還要多少( x )天
這些方法可以較直觀地看出修路總長度與修路天數是兩種變化的量。
再找“不變”的量。如,采用分析法,抓住關鍵數量信息,找出兩種相關聯的量變化的規律(積一定或比值一定),例5中的關鍵信息就是“照這樣計算”。還可以采用推測驗證方法,利用數量關系組群來推測出量的“變”與“不變”,如,例5中修路總長度、修路天數、每天修的路長就是一組數量關系。可以“由二推測一”,即,從修路長度和修路天數是兩種相關聯的量,來推測每天修的路長是不變的量;“由一推測二”,從每天修的路長是不變的量,來推測修路總長度和修路天數是兩種相關聯的量,且是正比例的關系。然后再用題目中的限定條件來驗證推測的正確與否。
④判斷。從一定(不變)量的規律判斷兩種相關聯的量的比例關系。可以將判斷的結果用正、反比例字母關系式的形式寫出來,便于列算式。這樣可以溝通字母抽象解析式與文字語言描述方式的聯系,也可以用文字描述。
⑤列式解答。引導學生特別關注兩種相關聯的量的“對應”條件。對于間接的數量條件要轉化為直接對應的數量條件。為此要找準轉化提示“點”。例5問題中的“還要多少天”就是這樣的“點”。另外,雖然用比例“模型”解應用題,但也要鼓勵學生追求合乎“模型”的不同解題思路,以利形成不同的解決問題的策略。
⑥檢驗、反思。啟發學生自主選擇檢驗方法。如:將結果代入原題、運用比例的基本性質、用算術方法或一般方程方法解答來檢驗等。反思,即引導學生及時總結自己的和吸納別人的數學思考、解決問題的策略等。
三、比較與建構
1.對學生列出的不同比例式進行比較。
例如:
(1)“照這樣計算”就是說每天修的路長度是一定的,所以修路長度和修路天數成正比例關系。
解:設修完這條路還要x天。
(2)“照這樣計算”就是說每千米的路長所需天數是一定的,所以修路天數和修路長度成正比例關系。
解:設修完這條路還要 x 天。
(3)每天修的路長度是一定的,所以修路長度和修路天數成正比例關系。因此,修路的長度擴大,所需要的天數也隨著擴大。
解:設修完這條路還要 x 天。
第(1)和第(2)式中對“照這樣計算”的數量信息從不同角度理解,找到不同的“一定量”。但是,修路天數與修路長度的正比例關系沒變。第(3)式是根據修路天數與修路長度成正比例的關系,這兩種量變化過程的特征來列式的。
這樣進行比較探究,可以培養學生多角度 、多層面應用比例知識解決問題,在比例知識“不變”的“模型”結構中追求“變”,另辟蹊徑,研究解決問題的多種策略,全面發展思維能力。
2.對“用比例”和與“用方程”解應用題的方法進行比較。
(1)引導學生明確二者的相互關系。其共同點:它們都是方程式,“用方程解”中包括“用比例解”。不同點:要求“用方程解”的題目可以“用比例解”,但是要求“用比例解”的題目,不能用一般方程的方法解。
(2)引導學生明確二者解決問題過程的思維、策略。“用比例解”必須按照比例知識“模型”來梳理數量信息。思維特點:對應思維——尋找數量信息的對應條件,抽象思維——歸納出兩種相關聯的量,邏輯思維——發現兩種相關聯的量變化特征,判斷思維——明確兩種相關聯量的比例關系。用比例知識解題思維更具深刻性、抽象性。用方程解題,主要從“等式”條件的需要出發梳理數量信息。思考過程以找等量關系為主。方程解法思維的靈活性、廣泛性較強。
3.對“用比例”與“用算術”解題方法進行比較。
通過比較,使學生體會“用比例”和“用算術方法”解題思維過程相反,即逆向思維與順向思維。“算術方法”沒有方程的“等式”要求,也沒有比例的“模型”的要求,思維過程更具靈活性、廣泛性。
“用比例解”、“用方程”、“用算術”方法解應用題,可以從不同角度、不同層面形成不同解決問題的策略,發展思維。建議學生用比例解題后,在檢驗環節中換一種方法解題,來進行驗證,可以“一舉多得”。
4.比較“用比例知識解”的應用題之間的異同。
(1)學生小組合作探究:教科書練習二十三1至5題 。比較這些可以用比例解的題目,題目的敘述方法有哪些共同的?不同的?
(2)交流。第一,題目內容涉及方面廣:社會(救災物資)、生活(蜂蜜)、校園(跳繩)、工廠(齒輪、零件)。引導學生體會現實世界處處存在數學現象及量與量之間的聯系變化。第二,這些題目的數量信息雖然以不同組合形式、不同順序呈現(例,略),但是對事物的語言描述結構都可以劃分為兩個層面(例,略)。這是為什么?引導學生將這些題目描述的數量關系與正、反比例意義進行對照理解。使學生感受現實世界中成比例關系的量與數學的比例“模型”之間的聯系。
通過“比較”教學環節,使學生構建起較系統的知識結構與解決問題的策略框架:理清了用比例解應用題的思維和尋找策略的方法,即從“變”中發現“不變(規律)”,用“不變(規律)”探索“變”;溝通了用“比例”、“方程”、“算術”不同方法解題思維及策略的聯系與區別;理解了“用比例解的應用題”結構特點與正、反比例意義的互為對應的聯系。
四、練習與拓展
1.大齒輪與小齒輪的齒數比是4:3。如果大齒輪有36個齒,小齒輪有多少個齒?如果這是相互咬合的齒輪,大齒輪轉動36周,小齒輪轉動多少周?(具有一定的挑戰性,首先用比例解,然后用其他方法解。)
2.結語。今天我們研究了事物兩種量之間的簡單變化規律,上了中學還要繼續研究,這是為中學學習函數積淀的一點感知。我們所生存的世界是運動的,有運動就有變化。數學思想博大精深。希望同學們學習用數學思想去探索事物的變化規律,有所發現、發明、創造、創新。
(作者單位:佳木斯市第十一小學 佳木斯市教育研究院)