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还原法在小学数学解题教学中的应用

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  • 更新时间2015-08-30
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江苏扬州大学教育科学学院(225002) 李玉媛

我们在解决问题时通常是从已知条件出发,通过分析思考,找出解题的方法。然而,有的问题按照这种思路着手就比较困难,若从题目的已知量出发,利用已知条件倒着推理,就会迎刃而解,这种思考问题的方法通常称为还原法或倒推法,其实质就是“倒过来推算”。但是还原法离不开还原图,只有数形结合,还原法才会如虎添翼。下面结合具体的事例,谈一谈还原法在小学数学解题中是怎样被灵活运用的,并且还原图又是如何巧妙地渗透其中的。

一、 “单个对象”,按部就班

什么叫“单个对象”呢?本文的“单个对象”是指在一道完整的题目中,主语和总量有且只有一个,且主语的总量不管经过怎样的变化,最终所求的对象还是这个主语的总量。例如,商店运来一批苹果,第一天卖掉这批苹果的一半,第二天卖掉第一天剩下的一半多10斤,第三天又卖掉第二天剩下的一半少5斤,这批苹果还剩20斤,问这批苹果原来有多少斤?

在这一题中,这批苹果是主语,即上文所提到的“单个对象”,不管卖多少天以后,最后的问题还是求这批苹果原来的斤数。像这类题型,一般要借助流程图或还原图或倒推图,可以根据学生的身心特征和解题需要,作不同的图形。下面介绍两种方法,一种是流程图的画法,如下:

首先作流程图很简单,即题目怎么说就怎么画,“这批苹果”和“每次卖剩下的苹果斤数”用方框来表示,然后从结果出发往前倒推,变加为减,变减为加,变乘为除,变除为乘,一直推算出第一个方框的得数,即这批苹果原来的斤数。但是在作这个图时,学生常常易犯两个错误:一是题目中的“多10斤”及“少5斤”在流程图中到底是加还是减,小学生往往会有看到“多”就用加法,看到“少”就用减法的错误定向思维,此时一定要让他们理解流程图中每个方框所表示的意思。第一个方框表示“这批苹果的总斤数”,这个学生很容易理解,特别要注意的是第二个方框与第三个方框的意思,它们表示的是每次卖完剩下的斤数,让学生思考“卖的越多剩的就越少”,当学生理解了这句话后就不容易犯错了。“多卖10斤”就“少剩10斤”,在图上应该标“-10”,同理“少卖5斤”当然就“多剩5斤”,即“+5”。二是作完图后计算时容易出错。他们常常会这样做:“20-5×2=30,30+10×2=80,80×2=160”,我们不妨仔细看一下学生做题的过程,加减乘除在一起时,运算顺序被学生忽视了,他们列出的等式缺少括号,上述等式根本就是不成立的。为了防止出错,在这里一定要强调混合运算的顺序,不然就引导学生一步步地计算。

另一种是借助线段来作还原图或倒推图,如下:

与第一种方法相比,第二种方法的作图稍显复杂,但两种方法的实质是一样的,都是从后往前倒推,而且第二种方法呈现了苹果售出的整个变化过程,一目了然。随着学生身心年龄的变化,两种作图方法都需要掌握。同样,学生在用这种方法解题时也常会犯两个错误。第一,作图时每条线段所对应的具体数据容易混乱。这就要求学生在一开始作图时,及时标上数据,每条线段都要对应无误,而且每次都要画出“剩下的苹果斤数”所对应的线段长度,以便计算方便。第二,计算出的结果不知道代表什么数据,最终不知所云。其实这种错误归根结底还是由于在作图时没有理清数据,没有理解每条线段所代表的含义。因此,作图时一要理清数据,二要注意及时做数据标识。

二、 “多个对象”,灵活运用

根据上文所提及的“单个对象”,不难理解“多个对象”的意思,简单地说就是,多个主语同时在发生变化,而且总量不止一个,所求的对象可能不止一个,也可能只求多个主语之一。例如,有48只麻雀停在三棵树上,不久6只麻雀从第一棵树上飞到第二棵树上,又有8只从第二棵树上飞到第三棵树上,这时,三棵树上的麻雀只数都相等。问三棵树上原来各停了多少只麻雀?

很明显,这道题中主语有三个,即三棵树上的麻雀数量,而且这三棵树上的麻雀数量都在变化,最终结果是三棵树上的麻雀只数相等,求这三棵树上原来的麻雀数量。这种“多个对象”的还原应用题涉及多个量之间的关系,学生开始接触时不知道从何入手,所以我们要引导学生理清数量关系,倒着推理即可。一般解题示意图可以如下:

由此图我们不难发现,这一题是从“三棵树上的麻雀只数都相等”这句话往前推的,此时三棵树上的麻雀只数都是16只。其次,“又有8只从第二棵树上飞到第三棵树上”,则第三棵树上原来有8只,第二棵树上原来有24只。最后,“不久6只麻雀从第一棵树上飞到第二棵树上”,那么最初第二棵树上应有18只,第一棵树上应有22。所以,三棵树上原来的麻雀只数分别为22只、18只及8只。解题时学生需要注意两点:一是借助示意图从最后一句话倒着推理;二是计算时想着“求的是原来的只数”,那么现在的只数必须要还原,即“得到的必须减去,失去的必须加上”。

三、 “不同对象”,确定核心

顾名思义,“不同对象”就是应用题中的主语不止一个,但是与“多个对象”的题型又有什么区别呢?下面结合例题来解析。例如,商店运来一筐苹果,连筐重102千克,上午卖掉这筐苹果的一半后,下午又卖掉剩下的一半,此时连筐还重27千克,问这筐苹果原来重多少千克?筐重多少千克?

初看时这道题目有点像上述“单个对象”的题型,这也是众多学生易犯错的地方。有的学生不管三七二十一,一看题目就画方框流程图,结果全部错误。仔细思考一下这里的主语是“苹果的重量加上筐的重量”,而卖的是苹果,筐可是不卖的,筐的重量一直都不变。很明显也不像“多个对象”的题型,那么又该怎么思考呢?下面介绍常用的两种方法。

一是将这筐苹果看成未知量,先求筐的重量。解法示意图如下:

由图可以看出,既然一筐苹果原来的重量不知道,筐又不能拆分开卖,且又不知道剩下的苹果重量,题目中的条件都跟苹果的筐有关系,每次又是对半卖出去的,那么我们就按照剩下的苹果斤数和一个筐的重量,即(3),将这筐苹果平均分成4份,并且每一部分都添上一个筐的重量,即(1),这样就很容易算出(1)是(3)的4倍,即1筐苹果的重量加上4个筐的重量是108千克,再与条件“1筐苹果的重量加上1个筐的重量是102千克”比较,就很容易求出一个筐的重量是2千克。

二是将这筐苹果看成未知量,先求这筐苹果的重量。由于一筐苹果连筐重102千克,剩下的连筐重27千克,那么卖掉的就是75千克,而卖掉的苹果正好是这筐苹果的3/4,很容易就求出这筐苹果的重量。这种借助份数或者比例来还原的方法在小学数学解题中也经常用到。

“授人以鱼,不如授人以渔”,教会学生解题的方法,领略解题的过程,不仅是新课改的要求,也是21世纪人才发展的需要。还原法既符合小学生的顺向思维,又符合小学生的直观思维,是小学数学解题的灵丹妙药。这类题目所要求的一般都是不断变化的主语的原来数量,但要区分类型,对症下药。同时,适当的作图也很重要,作图是为了辅助做题,不需要用直尺作得那么精确,那么完美,只需要草图,当然必须清楚且有条理,注意画图过程中的细节,养成良好的习惯。

(责编 罗 艳)