重叠问题为什么要减一次?把两个圈交叉的部分讲透
孩子把作业本推过来,指着那道题说「我算出来 43 个人,可全班才 40 个」,你先别急着讲公式。**这类题的全部窍门就一句话:两项都参加的那批孩子,被你数了两遍,所以要退掉多数的那一遍——不是把这批人赶走,是把重复的那一次数目扣掉。**很多孩子听了半天「容斥」「集合」,就是没人告诉他这句大白话。
一、先弄明白:减掉的到底是什么
假设跳绳队里有小美,踢毽队里也有小美。老师报名字的时候,跳绳队报了一遍小美,踢毽队又报了一遍小美。你把两队人数直接加起来,小美就在这个和里出现了两次。可小美只有一个人。
所以「减一次」减的不是小美这个人,减的是多出来的那一次记录。她本该被计一次,实际被计了两次,多了一次,就退回一次。退完之后她还在队伍里,好好地站着,只是不再被重复统计。
这个区别看着细,却是孩子理解和背诵的分水岭。背公式的孩子会问:「为什么不减两次呀?两队都有她。」理解的孩子会说:「她本来就该算一个人,现在算成两个了,多算一个就去掉一个。」你在家讲的时候,可以拿两个小圈圈画在纸上,让小美的名字写在两圈交叉的地方,然后用手指着那块地方问孩子:这里的名字,左边圈数的时候数到没有?右边圈数的时候数到没有?孩子自己会答「都数到了」。下一句你不用说,他就懂了。
多数教材把这类题放在三年级前后,用「集合」或者「数学广角」的名义出现。不同教材版本进度不同,具体在哪一册,以孩子课本为准。低年级如果提前遇到,通常只出现在思维拓展题里,不必强推。
二、一道题从头算到尾
题目:三年级二班一共 40 人。参加跳绳比赛的有 25 人,参加踢毽比赛的有 18 人,两项都参加的有 7 人。问:至少参加一项的有多少人?两项都没参加的有多少人?
先按孩子最容易犯的错来一遍:25 + 18 = 43。43 已经超过全班 40 人了,这个数一出来就该警觉——一个班里「至少参加一项的人」不可能比全班还多。这是天然的检查点,我常让孩子先看一眼这个和有没有超过总数。
正确的算法,一步一步来:
第一步,把两队人数相加:25 + 18 = 43(人次,不是人数)。
第二步,找出被重复数的那批人:两项都参加的有 7 人,他们每人被多数了一次,一共多数了 7 次。
第三步,退掉这 7 次:43 − 7 = 36(人)。这 36 就是「至少参加一项」的人数。
第四步,求两项都没参加的:全班 40 人里,有 36 人至少参加了一项,剩下的就是一项都没参加的。40 − 36 = 4(人)。
换个走法再验算一遍,这一步一定要让孩子做,比对答案有用得多:
只参加跳绳(不踢毽)的:25 − 7 = 18(人)。 只参加踢毽(不跳绳)的:18 − 7 = 11(人)。 两项都参加的:7(人)。 把这三块加起来:18 + 11 + 7 = 36(人)。和上面的 36 对上了。 再加上一项都没参加的 4 人:36 + 4 = 40(人),正好是全班人数,全部对得上。
这两条路走出同一个答案,孩子对「减一次」的信任就建立起来了。他会发现,第二种走法里根本没有减,因为一开始就把人分成了互不重叠的三块:只跳绳的、只踢毽的、两样都干的。公式里的那个减号,本质上就是帮你把交叉的那块从「数了两遍」拉回「数一遍」。
三、把地盘分成三块,比记公式管用
我更愿意让孩子画图,而不是背 A + B − 两者都有。画法很简单:
在纸上画两个部分重合的圈,左边圈写「跳绳」,右边圈写「踢毽」,中间重合的地方写「两样都参加」。然后按题目往里填数——注意,中间那块要先填。
中间填 7。 左圈剩下的部分填 25 − 7 = 18。 右圈剩下的部分填 18 − 7 = 11。 圈外面(两个圈都没盖到的地方)填 40 − 18 − 7 − 11 = 4。
填完之后,纸上四个区域的数是 18、7、11、4,加起来 40,一个人不多一个人不少。这时候你问孩子任何一个问题,他都能直接从图上读答案:「只参加跳绳的多少人」→ 18;「参加跳绳的一共多少人」→ 18 + 7 = 25;「至少参加一项的多少人」→ 18 + 7 + 11 = 36。
画图法在题目变形的时候尤其顶用。比如反过来问:全班 42 人,每人至少参加一个社团,参加书法社的 28 人,参加合唱团的 25 人,两个社团都参加的有多少人?直接列:28 + 25 = 53,比 42 多出来 53 − 42 = 11,这 11 就是被数了两遍的人数,也就是两个社团都参加的人数。验算一下:只书法 28 − 11 = 17,只合唱 25 − 11 = 14,17 + 14 + 11 = 42,对得上。
再来一个不带「人」的例子,孩子会觉得新鲜:1 到 100 里,是 3 的倍数或者 5 的倍数的数有多少个?3 的倍数从 3 数到 99,共 33 个;5 的倍数从 5 数到 100,共 20 个;两边都数到的是 15 的倍数——15、30、45、60、75、90,共 6 个。所以 33 + 20 − 6 = 47 个。剩下既不是 3 的倍数也不是 5 的倍数的:100 − 47 = 53 个。同一个减号,换了件衣服而已。想在这类题上走得更远,可以顺带看看画图法解应用题。
四、孩子最容易错在哪,家长最容易误解什么
错法一:把「参加跳绳的 25 人」当成「只参加跳绳的 25 人」。 这是最高频的错。为什么会错?因为日常说话里,「他参加了跳绳」常常暗含「他就参加了跳绳」。可数学题里的「参加跳绳的有 25 人」是把两项都参加的那 7 人也算在内的。孩子不是粗心,是语感在跟数学抢方向盘。对策是每次读题先追一句:这 25 里面,包不包括那 7 个?
错法二:减了两次,算成 25 + 18 − 7 − 7 = 29。 为什么会错?孩子的想法是「两个圈里各有一份重复,所以两边各减一次」。要拆掉这个念头,回到人次:小美一共被记录了 2 次,正确记录是 1 次,差额是 1 次,退 1 次就回到正常。减两次就把小美整个人从队伍里抹掉了,她明明还在。
错法三:把「至少参加一项」当成「全班」。 算出 36 就填在总人数的位置上。为什么会错?孩子做惯了「求总数」的题,看到一个大数就以为到头了。提醒他:题目问的是哪一块?圈里的,还是圈外的,还是圈内圈外都要?
家长这边,最常见的误解是「他就是粗心」。 减一次和减两次的差别不是手滑,是脑子里那张图没建起来。你把「粗心」贴上去,孩子就不去想了,下次照样错。第二个误解是急着教「容斥原理」这个词。名字不重要,重要的是他能不能把三块地盘分清楚——很多能熟练解题的孩子,从没听过这四个字。第三个误解是觉得孩子算错是因为算术不过关。事实上多数错在读题和分区,而不是 25 + 18 算不对;如果确实是加减本身不熟,那是另一回事,可以另找时间用口算练习卷生成器出几张两位数加减的卷子专门补,别和理解题意的练习混在一起做。
五、在家怎么练,今天就能开始
第一天,10 分钟,只画不算。 拿全家人当素材:今天在家吃早饭的有谁,今天出门的有谁。画两个圈,把名字填进去,重合的地方放「既在家吃早饭又出了门」的人。填完让孩子数:一共几个人?他会自己发现有人被数了两遍。这一天不做课本题,就是把图的手感养出来。
第二天到第四天,每天 15 分钟,3 道题。 一道正着问的(已知两项人数和重叠人数,求至少参加一项的),一道反着问的(已知总数和两项人数,求重叠的),一道问「都没参加」的。题少不要紧,每道都要求他画完那四个区域并且写出四个数,最后加起来核对总数。核对不上就当场找哪块填错了。
每天必问的三句话,比多做五道题管用: 一问「这个 25 里面有没有包含那 7 个」; 二问「你减的这一次,减的是人还是次数」; 三问「四块加起来等于总数吗」。
第三句是自带的检查器。孩子养成这个习惯之后,很多错他自己就拦下来了。
第五天,做一道稍长的题让他讲给你听。 你不动笔,让他一边画一边说,说不通的地方就是没懂的地方。让孩子把解题思路说出来是个很省力的诊断办法,你听三分钟,比批十道题看得还清楚。要是发现他连题干里的数量关系都拎不清,那就退回一步,先补典型应用题的读题方法,再回来做重叠问题。
错题要记,但别抄整题。在本子上只记一句「我把参加跳绳的当成只参加跳绳的了」,比抄一整页有用。
写在最后
重叠问题在小学阶段的变化不算多,翻来覆去就是那几种问法:求至少一项的、求都没有的、求重叠的、求只有其中一项的。孩子一旦能把纸上那四块地盘填对,剩下的都是熟练度问题。
如果他现在还转不过弯,也不用逼。这类题吃的是空间感和读题的细致,有的孩子晚半年自然就通了。这一阵你只要盯住一件事:别让他背公式。背下来的 A + B − C 在题目稍微一变形的时候就会失灵,而画得出图的孩子,换成三个圈也照样能想办法。