植樹問題一類典型的“平均分”問題,有助於除法的意義的理解,源於課內知識,又高於課內知識,蘊含豐富的思維方式和數學思想方法,對於課內思維訓練很好的補充。在植樹問題的研究過程中,通過實際情境問題的分析,歸納提出植樹問題的本質,提高學生的抽象思維能力。
植樹問題中,我們可以把樹木抽象成點,把樹木間距抽象成線段。通過對於實景的觀察,我們可以發現,樹木之間的間距是相等。
一、知識探究
對於一條線段,表示兩點之間的“距離”,有兩個端點。
我們可以觀察到:1條線段,2個端點
端點數m比線段數n多1,即m=n+1。
在上麵線段基礎上,以始為終,繼續畫等長度的線段。
我們觀察到:2條線段,3個端點
端點數m比線段數n多1,即m=n+1。
重複上面的操作,
我們觀察到:3條線段,4個端點
端點數m比線段數n多1,即m=n+1。
通過上面的實驗,可以無限地增加線段數和端點數,但是端點數m與線段數n的數量關係始終不變,即m=n+1。
二、能力提升
“載幾棵樹”端點數m, “兩棵樹間距”線段長b
在已知需要栽樹總長度a和兩棵樹間距b時,可以算出線段數(a÷b=線段數n),根據上面歸納的數量關係,可以輕鬆算出栽的棵數m,即a÷b+1=m.
同理,根據栽樹棵數m,線段長b,也可以計算兩樹間距數n,栽樹總長度a。乘除法的意義都學習到了,並且培養學生的逆向思維和抽象思維。
概括一下,植樹問題涉及
總長a:植樹路線的全長。
棵距b:兩棵數之間的距離。
段數n:總長中共有幾個棵距
棵數m:植樹的總棵樹
以上數量關係:
段數n=總長a÷棵距b
棵樹m=總長a÷棵距b+1
總長a=棵距b×(棵樹m-1)
棵距b=總長a÷(棵數m-1)
更多數量關係不在累述,請學生自己概括。
三、應用創新
1.按照端點種樹情況,可分為一下三類
(1) 路的兩端都要植樹
(2) 路的兩端都沒有植樹
(3) 路的一端植樹,另一端不植樹
2.分為單側種樹與雙側種樹
3.按照道路形狀,可分為直線型和環路型
另外,在實際生活中,植樹問題自身變化比較多,並且在不同情境下,衍生出更多的植樹問題,比如鋸木頭、爬樓梯、插旗子問題等等。關鍵還是抓住植樹問題的核心“平均分”,辨析清楚 “總距離”、“間隔長”、“棵數”的對應意義和數量關係,以不變應萬變。