数学中的最大值问题常常出现在小学中高年级的竞赛或拓展练习中,这类题目旨在锻炼孩子的逻辑思维和灵活运用知识的能力,对于家长和辅导者来说,掌握清晰的指导方法能更有效地帮助孩子。
解决这类问题,关键在于引导孩子理解题目所求,并识别题目中隐藏的固定条件,最大值问题都遵循一个核心原则:在资源有限的情况下,如何通过调整分配方案来达到最佳效果。
常见题型与解决方法
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周长固定,求面积最大值 这是最经典的题型。“用一根20厘米长的铁丝围成一个长方形,怎样围面积最大?”
- 核心思路:长方形周长固定时,长和宽越接近,面积就越大,当长和宽相等(即成为正方形)时,面积达到最大。
- 指导孩子:可以让孩子列出所有可能的长和宽(长+宽=10厘米),并分别计算出面积,如9和1(面积9)、8和2(面积16)……5和5(面积25),通过自己计算和对比,孩子能直观感受到变化规律,从而记住“周长相等时,正方形面积最大”这一结论。
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数字组合与排列 “用数字卡片1、5、8、3组成两个两位数,如何组合使它们的乘积最大?”
- 核心思路:要使乘积最大,需要将较大的数字放在十位上,并且两个数的差要尽可能小。
- 具体步骤:
- 第一步:从给出的数字中选出两个最大的,分别作为两个数的十位数字,选8和5。
- 第二步:剩下的两个数字,需要搭配到两个数的个位上,这时,为了让两个数的差变小,应该将较大的数字分配给十位较小的数,将较小的数字分配给十位较大的数,即,数字5的十位较小,给它搭配较大的个位数3(组成53);数字8的十位较大,给它搭配较小的个位数1(组成81),这样组合成的53和81相差较小,其乘积会比(81和53)等其他组合更大。
- 多练习几道类似题目,孩子就能逐渐掌握这种配对策略。
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实际应用问题 “班级买来50本练习本,要分给获奖学生,一等奖每人6本,二等奖每人4本,如果一等奖人数越多,总获奖人数就越少,如何分配一等奖和二等奖人数,能让总获奖人数最多?”
- 核心思路:在总本数固定的情况下,因为一等奖每人分得的本子多,所以如果一等奖人数过多,就会消耗大量本子,导致总人数减少,要让总人数最多,应该让每人分得本子少的二等奖人数尽可能多,即让一等奖人数尽可能少(但题目可能有一定限制,比如至少要有1人)。
- 指导孩子:采用假设法,从一等奖人数最少的情况开始尝试(比如1人),计算剩余本子能分给多少个二等奖,加起来的的总人数,然后尝试一等奖2人、3人……,分别计算总人数,并对比找出最大值,这个过程锻炼了孩子的有序思考和计算能力。
辅导建议
单纯 memorizing 解题套路效果有限,更重要的是培养孩子的数学思维。
- 鼓励尝试:允许孩子先用自己的方法去摸索,哪怕是“笨办法”一一列举,这也是非常重要的学习过程。
- 画图辅助:对于几何问题,动手画草图能极大帮助理解,对于数字问题,简单列出所有可能性进行对比,也是非常好的策略。
- 归纳总结:在孩子通过几道题找到答案后,引导他一起观察和思考:“我们是怎么找到答案的?这里面有什么规律吗?” 帮助他从具体经验中提炼出一般性的方法,这样才能举一反三。
面对最大值问题,耐心和引导远比直接告知答案重要,让孩子在探索中体验到数学的奇妙和思考的乐趣,这才是学习的真正收获。
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