同样是打印材料,三十六页内容未必需要三十六张纸。怎样把这句话变成一个能计算、能检验的问题?下面用一份自编的打印任务单,练习确定未知量、表达另一类数量、列等式和解释答案。本文适合七年级已经学习一元一次方程的同学,重点放在列式前的数量关系,不要求掌握方程组。
教材定位为国家中小学智慧教育平台现列的人教版《数学》七年级上册,根据二〇二二年版课程标准修订,封面标注二〇二四年审定。本文使用其中一元一次方程的基础知识设计补充练习,不是教材原题,也不声称这些打印情境出现在教材某一页。未学列方程的同学可先画示意图。
在本练习里,一页内容恰好占一面纸,不缩印、不跨面。单面纸只印一页内容,双面纸的正反两面都印有内容;不计空白纸、封面、废纸或重复打印。这里的“张”数纸张实物,“页”数已印出的内容页。以下所有数量与任务均为虚构,不是学校实际打印记录。
原创任务单:整理员收到一叠二十四张打印纸,每张不是单面就是双面,共有三十六页内容。问题是单面纸和双面纸各有多少张。请先画两个小框,分别写“纸张总数”和“内容页总数”,把二十四和三十六放进对应框,再标出每类纸对两个总量各贡献多少。
一张单面纸贡献一张纸和一页内容;一张双面纸贡献一张纸和两页内容。因此,数纸时两类都按一计算,数内容页时双面纸按二计算。不能因为双面纸有两面,就把它在纸张总数中算作两张。这个区分比先写一个字母更关键,否则后面的计算可能全部正确,却回答了错误的问题。
总页数和总张数都要用到,但它们不能直接相加作为新条件。三十六加二十四没有对应本题所求的自然数量。你可以先用实物想象检查范围:二十四张纸若全是单面,有二十四页;若全是双面,有四十八页。三十六处在两者之间,至少没有违反这个最初的范围条件。
设单面纸有x张,则双面纸有二十四减x张,写作24-x。这个表达式已经使用了纸张总数条件,并不是随意给第二类贴上一个字母。根据内容页总数,可列x+2(24-x)=36。等号左边两项都表示内容页数,右边也是内容页数,单位保持一致。
展开得x+48-2x=36,合并得48-x=36,所以x=12。双面纸为24-12=12张。回答时必须把两类数量都写清:单面十二张,双面十二张。只写“十二”会遗漏它表示哪一类、单位是什么;只求出未知数也不等于已经回答完整问题。
再检查两个总量:12+12=24张,12+2×12=36页,两条都满足。只检查纸张和为二十四还不够,例如单面十张、双面十四张也有二十四张,却会印出三十八页。检验应回到所有已知条件,而不能只挑最容易满足的一条。
如果改设双面纸有y张,则单面纸是24-y张,内容页等式为24-y+2y=36,得到y=12。两种设法描述同一叠纸,只是未知数指向不同类别。比较时不能机械要求x和y总相等;本题恰好两类相同,其他数据下未必如此。
另一种理解是把每张纸先看作提供一页内容,二十四张便先提供二十四页。双面纸的背面各增加一页,因此多出的36-24=12页,恰好对应十二张双面纸。这条思路依赖本题对单面与双面的严格约定,不能直接套到每面缩印两页、含空白背面或混入封面的情况。
试着解释错误等式2x+(24-x)=36。若x仍表示单面纸,它把两类的每张页数写反了;若重新规定x表示双面纸,这个等式又可以成立。判断列式对错必须连同未知量的定义阅读,不能把一行没有定义的算式独立判成正确或错误。
保持总纸张二十四张不变,如果内容页改为五十页,方程仍可形式化地写出,但会得到双面纸二十六张、单面纸负二张。负二张不符合纸张数量的实际含义,也违反每张最多两页的约定。因此这组数据在本模型中不能同时成立,不能为了交出答案而保留负数张数。
相反,如果页数改为三十五页,双面纸为35-24=11张,单面纸为13张,完全可行。总页数是奇数并不妨碍存在双面纸,因为单面纸也参与了总页数计算。不能把“两面”误解成整叠资料的页数必须为偶数;应检查的是每一类数量能否同时满足条件。
如果任务单只写二十四张纸,不给内容页数,则不能确定两类各多少张。例如单面二十四张与双面零张,或单面零张与双面二十四张,都满足这一个总张数。列方程之前先判断信息够不够,不要把没有给出的比例默认为一半一半。
练习一:仍采用本文约定,二十八张纸共有四十三页内容,求两类纸的张数。练习二:二十张纸共有三十一页内容,一名同学说双面纸有十一张,请用两条总量关系检验。练习三:十八张纸共有十七页内容,解释为什么在本题条件下不可能,不必勉强写出实际张数答案。
练习一设双面纸为a张,单面纸为28-a张,得28-a+2a=43,所以a=15,单面纸为13张。核验13+15=28,13+30=43。练习二若双面十一张,则单面九张,9+11=20且9+22=31,结论成立;答案不是由“十一听起来合理”支持的。
练习三中,每张至少印一页,十八张至少对应十八页内容,十七页低于下限。按等式计算也会得到双面纸负一张,这只说明数据与模型冲突。现实记录遇到冲突时可能需要重新核对,但本文没有提供真实记录,不能擅自判断一定是哪一个数字抄错了。
完成本组练习后,把说明整理成四句话:我怎样定义页和张,未知数表示哪一类,等式依据哪个总量,结果如何通过两条条件检验。若其中任何一句说不清,先返回任务单补齐,不急于压缩步骤。能够解释每个系数来自哪里,比记住“总页数减总张数”更便于处理变化题。
再自行改变一组数字,要求先选好两类非负整数张数,再反算总张数和页数,交给同伴解答。这样能保证你编出的任务有解。最后提醒对方说明有没有封面或缩印;若改变模型约定,原等式也应随之调整,不能只替换数字而保留已经不适用的数量关系。
教材范围依据国家中小学智慧教育平台的上述现行电子教材。本文材料、问题、错误设法与参考解答均为原创;实际教学请按班级进度使用,不把模型约定理解为真实打印设备或学校的统一规定。
教材入口:国家中小学智慧教育平台人教版数学七年级上册。
作者:9educ 编辑部