对小学数学新教材知识点几个问题的解析(1)


教材研究与思考

        摘要:随着课程改革的不断深入,新课程理念已为越来越多的一线数学教师所接受。对处于微观知识层面的一些现实性“诘问”,诸如“最小的一位数是0还是1?”、“为什么0也是自然数?”、“最大的分数单位是多少?”、“计算出勤率可不可以不乘100%?”……等等,看似“细节”的问题,却是彰显数学教学“科学性”“严谨性”不可或缺的一环,处理不好可能直接影响到教学评估和考试命题。

1、最小的一位数是0还是1?
      这个问题在很长一段时间存在争论。先来看看《九年义务教育六年制小学数学第八册教师教学用书》第98页“关于几位数”的叙述:“通常在自然数里,含有几个数位的数,叫做几位数。例如“2”是含有一个数位的数,叫做一位数;“30”是含有两个数位的数,叫做两位数;“405”是含有三个数位的数,叫做三位数……但是要注意:一般不说0是几位数。
再来听听专家的说明:在自然数的理论中,对“几位数”是这样定义的,“只用一个有效数字表示的数,叫做一位数;只用两个数字(其中左边第一个数字为有效数字)表示的数,叫做两位数……所以,在一个数中,数字的个数是几(其中最左边第一个数字为有效数字),这个数就叫几位数。
于此,所谓最大的几位数,最小的几位数,通常是在非零自然数的范围研究。所以一位数共有九个,即:1、2、3、4、5、6、7、8、9。0不是最小的一位数。

2、为什么0也是自然数?
      课标教材对“0也是自然数”的规定,颠覆了人们对自然数的传统认识。
      于此,中央教科所教材编写组主编陈昌铸如是说:国际上对自然数的定义一直都有不同的说法,以法国为代表的多数国家都认为自然数从0开始,我国教材以前一直都是遵循前苏联的说法,认为0不是自然数。2000年教育部主持召开教材改编会议时,已明确提出将0归为自然数。这次改版也是与国际惯例接轨。
      从教学实践层面来说,将“0”规定为“自然数”也有着积极的现实意义。


2.    1“0”作为自然数的“好处”。
    众所周知,数学中的集合被分为有限集合和无限集合两类。有限集合是含有有限个元素的集合,像某班学生的集合。无限集合是含有的元素个数是非有限的集合,如分数的集合。因为自然数具有“基数”的性质,因此用自然数来描述有限集合中元素的个数是很自然的。
      但在有限集合中,有一个最主要也是最基本的集合,叫空集{},元素个数为0。如果不把0作为自然数,那么空集的元素的个数就无法用自然数来表示了。如果把“0”作为一个自然数,那么自然数就可以完成刻画“有限集合元素个数”的任务了。于此,从“自然数的基数性”这个角度,我们看到了把“0”作为自然数的好处。
      2.  2把“0”作为自然数,不会影响自然数的 “运算功能”。
      “0”加入传统的自然数集合,所有的“运算规则”依旧保持,如新自然数集合{0,1,2,…,n,…}中的任何两个自然数都可以进行加法和乘法运算,而运算结果仍然是自然数。同时,加法、乘法运算的结合律和交换律,以及乘法的分配律也不会受到影响。
      所以,“0”加盟到自然数集合实属理所当然,而不仅仅是人为的“规定”。它让我们更好地理解自然数和它的功能,同时也让我们意识到教学时不仅要知道和记住数学的“定义”和“规定”,还应该思考“规定”背后的数学涵义。

3、什么是有效数字一无效数字?
        有效数字是对一个数的近似值的精确程度而提出的。同一个近似数如果在取舍时,保留的有效数字多,就比保留的有效数字少更精确。一般说,一个近似数四舍五入到哪一位,就说这个近似数精确到哪一位。这时,从左边第一个非零的数字起,到那一位上的所有数字都叫做这个数的有效数字。如近似数0.00309有三个有效数字:3、0、9;0.520也有三个有效数字:5、2、0。而0.00309中左边的三个零,0.520中左边的一个零,都叫做无效数字。

4、加法与减法、乘法与除法是否互为逆运算?
      “加法与减法互为逆运算、乘法与除法互为逆运算”这似乎成了许多老师的口头禅,这其实是一种误解。例如:
      加法“2+3=5”,其逆算为“5-2=3”,“5-3=2”。故此,加法的逆运算只有减法;
减法“5-2=3”,其逆算有 “5-3=2”, “2+3=5”。故此,减法的逆运算有减法和加法两种运算。
      综上可知,只能说减法是加法的逆运算,而不能说加法与减法互为逆运算。
      同理,也只能说除法是乘法的逆运算,而不能说乘法与除法互为逆运算。

5、为什么不写“倍”?
  在学习“求一个数是另一个数的几倍”应用题时,很多小朋友会自然提出这样的疑问,如:“饲养小组养了12只小鸡,3只小鸭,小鸡的只数是小鸭的几倍?”为什么“12÷3=4”的后面不写“倍”呢?
我们首先应该肯定学生的质疑(学生有较强的解题规范意识)。但同时又该对学生说明:在解答应用题时,得数后面一般要写上的是数的单位名称。如:12只的“只”;8克的“克”。一个数只有带上单位名称,才能准确地表示出一个物体的多少、大小、长短、轻重等等。但是,“倍”不是单位名称,它表示两个数量之间的一种关系。例如,上面的计算结果“4”,表示12里面有4个3,就是12只小鸡是3只小鸭的4倍。所以,在算式里不写“倍”,以免“倍”与单位名称发生混淆。

6、“倍”和“倍数”的区别 
  在第一学段我们学习了“倍的初步认识”,认识了概念“倍”,而在第二学段,我们又学习到“倍数”这个概念。那么,“倍”和“倍数”这两个词到底是不是一回事呢?这两个词之间有什么区别呢?
“倍”指的是数量关系,它建立在乘除法概念的基础上。例如:男生有10人,女生有30人,因为“10×3=30”或者“30÷10=3”,我们就说,女生人数(30)是男生人数(10)的3倍,也可以说,男生人数(10)的3倍等于女生人数(30)。勿宁说,“倍”其实表示的是两个数的商(这个商可以是整数、小数、分数等各种表现形式)。
      “倍数”指的是数与数之间的联系,它建立在整除概念的基础上。例如,30能被6整除,30就是6的倍数。可见,“倍数”是不能独立存在的(具有特定的指向性),而且对数的形式有特别的要求(必须为整数)。
      同时我们又看到,30也是6的5倍,因为6×5=30,“6×5”表示6的5倍。所以从这个角度来说,“倍”的涵义应宽泛于“倍数”,后者可以视为前者在特定情形下的一种表现。

7、“时”和“小时”有什么不同?怎样使用“时”和“小时”?
      首先应该明确的是,〔小〕时并非国际时间单位。在1984年国务院发布的《关于我国统一法定计量单位的命令》中,把秒作为时间的基本单位,把非国际单位制的时间单位天(日)、〔小〕时、分作为辅助单位。(注:〔〕里的字,在不致混淆的情况下,可以省略)。这样,在我国范围内使用的法定时间单位就有:天(日)、〔小〕时、分、秒。
      由此,“时”既可以表示时间,又可以表示时刻。由于“时间”和“时刻”这两个不同的概念容易产生混淆,在实际应用时间单位“时”时,现行教材作了如下处理:

    7.1当列式计算出时间的长短时,在得数的括号里写上时间的单位“时”。例如:超市营业时间:21-9=12(时)。(此处可省略“小”字)

      7.2在用语言表述时间的长短时,为避免“时间”和“时刻”这两个概念产生混淆,则在“时”的前面加上一个“小”字。例如:超市营业时间12小时。

      7.3在用语言表示时刻时,一律不得出现“小时”字样。例如:

公园每天早上7时30分开园(而非7小时30分)。

8.“改写”和“省略”是一样的吗?
    先来看的教材例题截图(人教版小学数学第七册22页)。
      从形式上看,此例将“改写”与“省略”两种对数的变化置于了同一个要求之下(即改写成用“亿”作单位的数)。我们真希望编者不是有意而为之,因为“改写”与“省略”其本质是完全不同的。表现在:
      8.1目的不同。“改写”的目的是方便对大数的读写,而“省略”则是取数的近似值。
    8.2方法不同。此处的“改写”是去掉“亿”位后面的0,再写上一个“亿”字,而“省略”除了要找准“亿”位,还要考虑被省略的尾数的最高位是几,然后用四舍五入法求出近似数。
      8.3符号不同。“改写”只改变了数的表现形式,大小并未改变,所以用“=”号连接;而“省略”既改变了数的形式,又改变的数的大小,所以用“≈”连接。

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