王彩霞
我是一名從事小學數(shù)學教育二十多年的一線教師,平常喜歡思考和探討一些數(shù)學問題,也喜歡和孩子們分享自己的經驗所得。所以,孩子們平常有了疑惑時,總喜歡來向我請教。有一次,幾個孩子拿著這樣的一道題來問我。
例2:甲、乙兩個裝有水的圓柱形容器,底面積之比是5∶4,甲容器水面高度為8厘米,乙容器水面高度為12厘米,再往兩個容器中注入同樣多的水,直到兩個容器水面高度相等,這樣甲容器的水面應上升多少厘米?
原題的分析與解答:
注入同樣多的水,即注入水的體積相等,那么圓柱形容器的底面積和容器水面高度成反比例。
甲乙兩個容器的底面積之比是5∶4,則甲乙兩個容器水面上升的高度之比是4∶5。原來甲容器的水面高度為8厘米,乙容器的水面高度為12厘米,甲比乙少12-8=4(厘米),現(xiàn)在兩個容器水面高度相等,可知乙容器水面上升的高度要比甲容器水面上升的高度多4厘米,所以甲容器的水面應上升4÷(5-4)×4=16(厘米)。
以上是由蔣順、李濟元主編,陜西人民教育出版社出版,2016年1月第1版的《小學奧數(shù)優(yōu)化課本六年級》第91頁的內容。
那么問題來了,甲容器底面積大、水位低,乙容器底面積小、水位高,甲乙兩個容器注入同樣多的水,水位高度怎么會相同呢?帶著對原題的疑惑,我對原題進行了認真思考與研究。我發(fā)現(xiàn)教材例2給出的原解法是錯誤的。
為了驗證,我對原題做了以下兩種解法。
方法1:直接驗證
由例2解法得到:甲容器水面上升16厘米,增加的水容積為16×5k=80k(容積單位)。
乙容器水面上升16+8-12=12(厘米),增加的水容積為12×4k=48k(容積單位)。
顯然,80k≠48k!與題意“兩個容器加入同樣多的水”矛盾。由此可見教材例2的原解法是錯誤的。
方法2:用方程解
設甲容器水面上升x厘米后,甲乙兩個容器的水面同樣高,這時乙容器水面上升了8+x-12=x-4(厘米)。
由兩個容器加入同樣多的水知,5x=4(x-4),解得x=-16,與實際問題不符。由此可見教材例2的原解法并不正確。
那么例2原解法到底錯在了哪里呢?
它錯在了題目所給的條件有問題。
甲容器底面積大,乙容器底面積小,給甲乙兩個容器注入同樣多的水,使兩個容器的水位高度相同,那么甲容器的水面高度必須高、乙容器的水面高度必須低。
把原題“甲容器水面高度為8厘米,乙容器水面高度為12厘米”修改為“甲容器水面高度為12厘米,乙容器水面高度為8厘米”,則此問題可解。
甲、乙兩個裝有水的圓柱形容器,底面積之比是5∶4,甲容器水面高度為12厘米,乙容器水面高度為8厘米,再往兩個容器中注入同樣多的水,直到兩個容器水面高度相等,這樣甲容器的水面應上升多少厘米?
解法1:設甲容器水面上升x厘米后,甲乙兩個容器的水面同樣高,這時乙容器水面上升了12+x-8=x+4(厘米)。因為兩個容器加入同樣多的水,所以5x=4(x+4),解得x=16。
檢驗:當甲容器水面高度上升16厘米時,實際上給甲容器注入了16×5k=80k(容積單位),這時甲容器的水面高度是12+16=28(厘米)。這時給乙容器水面也注入了80k容積單位,乙容器的水面高度上升了80k÷(4k)=20(厘米),乙容器的水面高度是8+20=28(厘米)??梢?,當甲容器水面高度上升16厘米時,甲乙兩個容器的水面高度都是28厘米,完全符合題意。
解法2: 甲乙兩個容器的底面積之比是5∶4,則甲乙兩個容器水面上升的高度之比是4∶5。原來甲容器的水面高度為12厘米,乙容器的水面高度為8厘米,乙比甲少12-8=4(厘米),現(xiàn)由兩個容器水面高度相等,可知乙容器水面上升的高度要比甲容器水面上升的高度多4厘米,所以甲容器的水面應上升4÷(5-4)×4=16(厘米)。
通過對這道應用題的研究,我認識到解答應用題,對解法結果要檢驗。檢驗解答結果,如果符合題意,說明解答是正確的;如果不符合題意,說明解答過程有問題,需要反思,找出問題癥結,直到問題解決。
作者單位 陜西省延安市延川縣南關小學