奥数多种解题思维在小学数学行程问题中的应用
2021-10-12江苏省苏州市吴中区宝带实验小学王安洲
江苏省苏州市吴中区宝带实验小学 王安洲
与传统数学思维不同,奥数思维更加注重培养学生的解题能力,且题目的难度偏大,涉及的范围非常广泛。经过多年发展,我国在奥数教育方面取得了显著成就,总结出了多种解题思维。行程问题是小学数学课程中最为常见的问题之一,其包含多种类型,如环形跑道、走走停停等。与传统数学习题相比,在小学奥数习题中,行程问题难度更高,且变化多端,这就需要学生具备灵活的学习思维。因此,教师需要将奥数多种解题思维渗入行程问题教学中,指导学生从多种角度、多种形式着手研究,打破思维定式。
一、奥数多种解题思维的意义
1.教学范围更加宽泛
受新课改教学理念的影响,在现代的数学课程中,开展数学思维的训练主要是为了促进学生的全面发展。而奥数思维的训练目标则要简单得多,即培养学生的解题能力。奥数习题中,行程问题的难度以及出题范围都更加宽泛,旨在让学生接触更多题型,在多样的题型变化中抓住本质,最终达到增强学生解题能力的目标。
2.发散学生数学思维
一般来说,在传统的数学教学中,教师更加注重培养学生的整体能力,对学生掌握解答问题技巧的情况没有太过重视,要求学生可以利用学习到的知识解答问题即可。而奥数思维则完全不同,在小学教学中,教师将奥数多种解题思维运用其中,转变了教学形式,拓展了教学内容,在教学中引入大量的奥数试题,极大地提升了教学内容的难度。此外,教师需要鼓励学生用不同的方法解答同一个问题,在此过程中,学生的思维发生变化,变得更有发散性,遇到问题时会下意识地从多个角度出发进行思考。
3.增强学生逻辑能力
数学学科具有严密、逻辑的特点,这就要求学生在解题中缜密思考,细致分析题目信息,教师再以奥数多种解题思维进行引导,可以起到强化教学效果的作用。学生在日常练习中运用多种解题思维分析行程问题,能够在多种场景中发散性思考,不断完善自己的思维,从而增强逻辑思维能力。
二、奥数多种解题思维在小学数学行程问题中的应用
1.习题难度增加,开阔学生眼界
小学奥数针对的学习对象虽然只是小学生,但习题类别丰富,难度更是远超小学习题水平,对学生来说是一项极具挑战性的考验。经过多年研究,总结出了一套系统的奥数解题技巧,包含多种解题思维。可以说,奥数多种解题思维帮助学生打开了新的世界,在这里,数学不再枯燥,反而是变化无穷,数字不再冰冷,如同跳动的乐符,多元化的思维方式开阔了学生的眼界,带领学生走进了全新的数学世界。
例1:小明去找小红玩,他第一次走了全长的一半多3 米,第二次走了余下的一半少10 米,第三次走了15 米,最后还剩7 米,小明距小红有多远?
在这个问题中,小明进行了三次移动,而这三次对路程的描述的角度都不同,无疑加大了学生的解题难度。在奥数多种解题思维的前提下,教师可以引导学生先根据题意画出小明的行程图,然后再进行倒推。小明第三次移动前距小红的距离:7+15=22(米);第二次移动前距小红的距离:22-10=12(米),12×2=24(米);第一次移动前距小红的距离:24+3=27(米),27×2=54(米)。行程图如下:
2.鼓励一题多解,启发学生思维
数学题目的正确答案只有一个,这并不意味着获得答案的途径是唯一的。奥数多种解题思维并不是单一类型奥数习题解题思维的集合,而是说解答习题的思路有很多种。在以往的数学课程中,教师只要求学生能够正确解答习题即可,并不作过多要求,而在奥数多种解题思维的影响下,教师还要鼓励学生一题多解,即用不同的解题思维解答行程问题,以此启发学生尝试从多个方面探究问题。学生不断探究解答行程问题的方法,可以使他们的思维变得更加流畅,在遇到新的行程问题时可以快速反应,在最短的时间内找到突破问题的关键点。
例2:有新旧两款车在同一时间从相距385 千米的两个地点分别开出,历经5 小时后,两款车在某个位置相遇。两款车的速度不同,旧车每小时行驶35 千米,求新车每小时行驶多少千米?
本题是行程问题中经典的相遇问题,两车以不同的速度相对开出,最终相遇。这个问题中,由于两款车的行驶速度不同,增加了问题的难度,同时也使得解题方法多样化。教师可以从不同的角度引导学生,鼓励他们用多种解题方法进行解答,启发他们的逻辑思维能力。
解法1:题干信息中已经给出了旧车的行驶速度,那么就可以算出旧车行驶的距离,再用总距离减去已经求出的旧车行驶距离,即可得知新车的行驶距离,进而求出其每小时行驶多少千米。旧车行驶距离:35×5=175(千米);新车行驶距离:385-175=210(千米);新车每小时行驶距离:210÷5=42(千米)。
解法2:题目中已经明确的信息有两个地点的距离(即两款车的行驶总路程)和两款车的行驶时间,可以用总路程除以行驶时间,求出两款车的速度之和,再减去旧车的速度,即可求出新车每小时行驶多少千米。两款车行驶的速度和:385÷5=77(千米);新车每小时行驶距离:77-35=42(千米)。
解法3:假设两款车的行驶速度相同,那么在其他条件不变的情况下,两款车之间的距离就变成了35×2×5=350(千米),多出来的路程就是新车在5 小时内比旧车多行驶的路程,用这段路程除以5 便可求出新车每小时比旧车多行驶多少千米,之后再加上旧车的速度即可得知新车的速度。据此思路列式:(385-35×2×5)÷5+35=42(千米)。
解法4:根据“旧车行驶路程+新车行驶路程=两个地点相距距离”列方程解。设新车的行驶速度为x千米/时,可列出方程:(35+x)×5=385,求得x=42。
3.结合图示教学,体现逻辑思维
数形结合是常用的奥数解题思维之一,借助直观图示可以帮助学生快速获取行程问题题干中的信息。有些行程问题直接搭配了图示,学生结合图文进行分析即可找到解题思路。有些行程问题需要学生动手绘图,在绘图的时候,学生能够对题干信息进行梳理,理解信息之间的数量关系,从而理解题意。教师结合图示教学,可以使行程问题的数量关系变得更加清晰,以此强化学生的逻辑思维能力。
例3:甲地到乙地的公路长400 千米,两辆汽车从两地同时相对开出,甲车每小时行38 千米,乙车每小时行42 千米。出发几小时后,两车相距80 千米?
这种类型的题目学生容易出错,出错的原因不是不理解题干信息或者不会解答,而是对题干中隐含的信息把握不明。在本题中,看到“两车相距”,大部分学生想当然地认为是两车还没有相遇的情况,于是大手一挥,只写出一种情况的答案。在遇到这种类型题目时,教师可以结合图示教学,在图示中进行缜密推导,强化学生的逻辑思维,帮助他们学会从图示中获取答案。
第一种情况:两车在没有相遇的情况下相距80 千米,列式为:(400-80)÷(38+42)=4(小时)。
第二种情况,两车在相遇之后又行驶到相距80 千米的位置,列式为:(400+80)÷(38+42)=6(小时)。
总而言之,行程问题是小学数学课程中经常出现的题目,形式多变且难度不同,给学生的学习带来了很大的困难。对此,数学教师要引入奥数多种解题思维,并将其应用到行程问题教学中,引导学生尝试从多个方面探究问题,寻求多种解题思路。此外,奥数多种解题思维的引入对学生来说是一种全新的体验,能让他们接触到与以往大不相同的数学学习,启发他们的思维,促进学生的全面发展。