林發輝
[摘 要] 一道應用題,首先要認真閱讀,認真理解題意,將問題中的每一句話(主要是關系型陳述句)轉譯成文字型關系,再將文字型關系轉譯為文字型等式或不等式,最后將文字型等式或不等式轉譯為方程、函數、不等式等數學模型.
[關鍵詞] 初中數學;應用題;教學;探討
從教十余年,筆者深感應用題教學之難:教之重點,學之難點,考試之重要內容. 為了解決這個重要內容,初上講壇時,筆者翻閱資料,向同仁們學習了畫圖分析法、列表分析法,但總覺得有些缺陷,因為這些方法只能解決一類問題或一些問題. 后來,筆者學習、探究、借鑒,形成了自己的教學模式. 現在,筆者總結出來,與方家討論.
掌握必備的基礎知識
如果廚房內沒有各種食物原料,那么再高明的廚娘也做不出飯來,充其量只能燒水;反之,廚房內食物原料豐盛,那么再蹩腳的廚師也能把飯做出來,可能只是不可口而已. 各類基礎的數學知識就是食物原料,掌握它們是解題的基礎和依據.
解決應用題需要哪些必備的基礎知識呢?數與式的化簡和計算、方程的解法,一元一次不等式的解法,一次函數、反比例函數、二次函數的有關知識等. 下面重點說一些關系(包括相等關系和不等關系).
1. 關系型基礎知識
(1)總量=各個部分量之和.
(2)表示同一個量的兩個不同的式子相等.
(3)甲比乙大丙:甲=乙+丙;甲比乙小丙:甲=乙-丙;甲是乙的k倍:甲=k乙.
(4)甲比乙多x% : 甲=乙+x%乙=(1+x%)乙; 甲比乙少x%:甲=乙-x%乙=(1-x%)乙;甲是乙的x%:甲=x%乙.
(5)甲大于乙:甲>乙;甲小于乙:甲<乙;甲不大于乙:甲≤乙;甲不小于乙:甲≥乙.
2. 公式型基礎知識
(2)行程問題中的公式:路程=速度×時間(S=vt);平均速度=;順風速度=靜風速度+風速;逆風速度=靜風速度-風速等.
(3)工程問題中的公式:工作量=工作效率×工作時間.
(4)經濟問題中的公式:本息和=本金+利息;利息=本金×利率×時間;利潤=售價-進價;利潤率=.
(5)濃度問題中的公式:溶液=溶質+溶劑;濃度=×100%.
3. 事實性基礎知識
線段的和差倍分、各種圖形的性質(如正方形的四條邊相等,長方形的對邊相等)、等式的有關性質(如對稱性、傳遞性)、等量加(減)等量還得等量等.
問題的轉譯
一道應用題,首先要認真閱讀,認真理解題意,將問題中的每一句話(主要是關系型陳述句)轉譯成文字型關系,再將文字型關系轉譯為文字型等式或不等式,最后將文字型等式或不等式轉譯為方程、函數、不等式等數學模型. 筆者將這個過程叫問題的轉譯.
因此,問題的轉譯包括如下程序:將問題中的每一句話(主要是關系型陳述句)轉譯成文字型關系,再將文字型關系轉譯為文字型等式或不等式,最后將文字型等式或不等式轉譯為方程、函數、不等式等數學模型.
1. 將問題中的每一句話(主要是關系型陳述句)轉譯成文字型關系,再將文字型關系轉譯為文字型等式或不等式
研究表明,成功的問題解決者比不成功者更清楚如何理解應用題中的句子,尤其是如何理解包含兩個變量之間關系的陳述句. 不成功的問題解決者缺乏問題轉譯的技能.
那么,如何轉譯呢?
筆者以為,應該認真閱讀題目,認真考慮每一個數據所表示的量的意義以及它們之間的關系,進而參照已經掌握的必備基礎知識,選擇適用于本題的關系式. 當確定了適用于本題的關系式后,再對照、模仿、考慮哪一個量相當于甲,哪一個量相當于乙……從而得出文字等式或不等式. 為了更好地說明筆者的思想,以下通過幾個例子補充說明轉譯的方法.
例1 為了拉動內需,廣東啟動“家電下鄉”活動. 某家電公司銷售給農戶的Ⅰ型冰箱和Ⅱ型冰箱在啟動活動前一個月共售出960臺,啟動活動后的第一個月銷售給農戶的Ⅰ型冰箱和Ⅱ型冰箱的銷量分別比啟動活動前一個月增長30%,25%,這兩種型號的冰箱共售出1228臺.
(1)在啟動活動后的第一個月,銷售給農戶的Ⅰ型冰箱和Ⅱ型冰箱分別為多少臺?
(2)若Ⅰ型冰箱的價格是2298元/臺,Ⅱ型冰箱的價格是1999元/臺,根據“家電下鄉”的有關政策,政府按每臺冰箱價格的13%給購買冰箱的農戶補貼,問:啟動活動后的第一個月銷售給農戶的1228臺Ⅰ型冰箱和Ⅱ型冰箱,政府共補貼了多少元(結果保留兩個有效數字)?
分析 第一句話是本題的背景. 由“某家電公司銷售給農戶的Ⅰ型冰箱和Ⅱ型冰箱在啟動活動前一個月共售出960臺”得到“Ⅰ型冰箱和Ⅱ型冰箱在啟動活動前一個月共售出960臺”,即啟動活動前一個月,Ⅰ型冰箱+Ⅱ型冰箱=960①. 由“啟動活動后的第一個月銷售給農戶的Ⅰ型冰箱和Ⅱ型冰箱的銷量分別比啟動活動前一個月增長30%,25%”得到“Ⅰ型冰箱的銷量比啟動活動前一個月增長30%,Ⅱ型冰箱的銷量比啟動活動前一個月增長25%”,即啟動活動后的第一個月,Ⅰ型冰箱的銷量=(1+30%)×啟動活動前一個月Ⅰ型冰箱的銷量②;啟動活動后第一個月Ⅱ型冰箱的銷量=(1+25%)×啟動活動前一個月Ⅱ型冰箱的銷量③. 由“啟動活動后的第一個月,兩種型號的冰箱共售出1228臺”得“啟動活動后的第一個月,Ⅰ型冰箱的銷量+Ⅱ型冰箱的銷量=1228” ④. 由“政府按每臺冰箱價格的13%給購買冰箱的農戶補貼”得“政府每臺冰箱的補貼=13%×每臺冰箱的價格”⑤.
例2 某家電商場計劃用32400元購進“家電下鄉”指定產品中的電視機、冰箱、洗衣機共15臺. 三種家電的進價和售價如下表所示:
(1)在不超出現有資金的前提下,若購進電視機的數量和冰箱的數量相同,洗衣機數量不大于電視機數量的一半,商場有哪幾種進貨方案?
(2)國家規定:農民購買家電后,可根據商場售價的13%領取補貼. 在(1)的條件下,如果這15臺家電全部銷售給農民,國家財政最多需補貼農民多少元?
分析 由“某家電商場計劃用32400元購進‘家電下鄉指定產品中的電視機、冰箱、洗衣機共15臺”得到“電視機、冰箱、洗衣機共15臺”,即電視機的數量+冰箱的數量+洗衣機的數量=15①;“不超出現有資金”,即購電視機的費用+購冰箱的費用+購洗衣機的費用≤32400②. 由“購進電視機的數量和冰箱的數量相同”得“電視機的數量=冰箱的數量” ③;由“洗衣機數量不大于電視機數量的一半”得“洗衣機數量≤×電視機數量” ④;由“商場售價的13%領取補貼”得“補貼=13%×商場售價”④.
許多學生在解決應用題時,或者缺乏必要的閱讀理解能力(語言性知識),或者不肯認真、仔細、耐心地分析,或者沒有熟練掌握上述必備的基礎知識,因此出現轉譯障礙,從而影響問題的解決. 長此以往,學生便會產生對應用題的畏難情緒. 調查研究發現,很多學生覺得應用題很難,很大的原因就是基于此.
為了克服這種障礙,教師至少應該培養學生做好三件事情:第一,培養學生的閱讀習慣;第二,讓學生熟練掌握必備的基礎知識,對各種關系爛熟于心;第三,培養學生耐心分析問題的能力. 教師可以先分析幾道題作為示范,然后學生嘗試分析. 長此以往,學生便會自己分析問題. “磨刀不誤砍柴工”,教師和學生千萬不要覺得分析會浪費時間和精力.
2. 將文字型等式或不等式轉譯為方程、函數、不等式等數學模型
在這個轉譯過程中,首先需要確定未知數(變量),然后將文字等式(或不等式)轉譯成方程、函數、不等式.
(1)未知數的確定
未知數主要有兩種設法:直接設元、間接設元. 所謂直接設元,就是問什么量設什么量;所謂間接設元,就是問這個量,設與之關聯的另一個量. 無論哪種設法,都應該根據相等關系進行. 選擇哪種設法,一般無定法,原則上哪一種設法利于解題(所謂利于解題指設未知數后,其余的量可以由它直接或簡單變形得到),就選擇哪種設法.
比如例1中就應該間接設元. 設在啟動活動前的一個月,銷售給農戶Ⅰ型冰箱x臺,則銷售給農戶的Ⅱ型冰箱有(960-x)臺(由①得),啟動活動后的第一個月Ⅰ型冰箱的銷量為(1+30%)x臺(由②得), Ⅱ型冰箱的銷量為(1+25%)·(960-x)臺(由③得). 若直接設啟動活動后第一個月Ⅰ型冰箱的銷量,則其余的量用它表示起來就復雜了,且方程也很復雜,不利于求解. 例2直接設元即可. 設購買電視機x臺,則購買冰箱x臺(由③得),購買洗衣機(15-2x)臺(由①得).
(2)方程、函數、不等式的確定
相等關系在設未知數時已經用掉一些,剩下的關系用于列方程(組)、不等式(組)、函數. 只需要把文字等式左右兩邊分別轉譯成相應的代數式即可.
如例1的第(1)問可以通過方程(1+30%)x+(1+25%)(960-x)=1228(由④得)解決;第(2)問可以通過算式13%×2298×(1+30%)x +13%×1999×(1+25%)·(960-x)解決. 例2的第(1)問可以通過不等式組 ,2000x+2400x+1600(15-2x)≤32400解決;第(2)問可以通過函數y(財政補貼)=13%×2100x+13%×2500x+13%×1700(15-2x)解決.
方案的執行
當方程、不等式、函數解析式得到以后,利用它們求解是比較容易的. 當求出未知數后,需要檢驗解的合理性,同時寫出答案. 最后,筆者再通過一例說明筆者的應用題教學思路.
例3 某校團委為了教育學生,開展了以感恩為主題的有獎征文活動,并為獲獎的同學頒發獎品. 小紅與小明去文化商店購買甲、乙兩種筆記本作為獎品,若買甲種筆記本20個,乙種筆記本10個,共用110元;且買甲種筆記本30個比買乙種筆記本20個少花10元.
(1)求甲、乙兩種筆記本的單價各是多少元;
(2)若本次購進甲種筆記本的數量比乙種筆記本的數量的2倍還少10個,且購進兩種筆記本的總數量不少于80個,總金額不超過320元,請你設計出本次購進甲、乙兩種筆記本的所有方案.
分析1 (1)由“買甲種筆記本20個,乙種筆記本10個,共用110元”得“20本甲種筆記本的錢+10本乙種筆記本的錢=110元”;由“買甲種筆記本30個比買乙種筆記本20個少花10元”得“30本甲種筆記本的錢=20本乙種筆記本的錢-10”.
解答 (1)設甲種筆記本的單價是x元,乙種筆記本的單價是y元,根據題意可得20x+10y=110,
所以甲種筆記本的單價是3元,乙種筆記本的單價是5元.
分析2 (2)由“本次購進甲種筆記本的數量比乙種筆記本的數量的2倍還少10個”得“甲種筆記本的數量=2×乙種筆記本的數量-10”;由“購進兩種筆記本的總數量不少于80本”得“甲種筆記本的數量+乙種筆記本的數量≥80”;由“總金額不超過320元”得“買甲種筆記本的錢+買乙種筆記本的錢≤320”.
總之,筆者在應用題教學時,以基礎知識和基本關系為依據,以練習和訓練為橋梁,通過分析、設元、建模、解模、檢驗、答案等步驟,將應用題這一重點和難點化解于無形.