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“分数”教材里一个没有解决的问题——谈分数与包含除的关系

发布时间:2016-08-11 20:57 点击数: 【字体:

    人民教育出版社的五年级下册“分数的意义和性质”教材的开头,出现了一个画面。内容是有几个人用等距离打了结的绳子,测量一只箱子的边长。图边的文字提出了一个很有意义的问题:“剩下的绳子不足一节,怎么记?”

    可惜的是,教材最后没有回答究竟如何用分数来表示这段绳子的长短。

    自己提出的问题却没有解答,不得不说是教科书的一个缺陷。

    在数学上,这是问,一个小于单位1的量怎么表示?由此可以引出分数(或小数)。这是分数教学的根本目标之一。

    例如,日本2008年颁布的《数学学习指导要领》就强调:“分数是用于度量小于1的量”。本刊(小学版)2005年第8期刊有陈月兰的文章:《一个来自日本的分数教学案例带来的思考》。其中就有如何测量一段“剩余长度”的实例。

    教例的过程是,以学生手中的教科书的长度作为单位1,如果三个“剩余部分”正好是一本教科书的长度,那么这段“剩余部分”的长度是1/3。由此阐明了学习分数的意义。

    现在让我们来分析我国分数概念教学中的一个不足之处。

    我国的分数定义是:“把单位‘1’平均分成若干份,表示这样的一份或几份的数叫作分数。”这样的定义,必须要预先知道平均分为几份。但是许多情境是难以做到的。
事实上,对一个平均分问题,有两种情形:

    情形1:先知道“分几份”,然后问所分的那份结果的大小。这是用分数表示“整体里的一个部分有多大”。例如4等分月饼,问每块多大?答案是1/4。

    情形2:先知道分到的一部分的大小,然后问“该部分在整体中占多大?”。至于整体要平均分为几份,那是需要计算或测量的。

    例如,一盒铅笔12支,现在取出3支,问取出的部分占整盒铅笔的多大的一部分?由于12包含了4个3(12÷3=4),所以3支恰好是12支铅笔平均分为4份之后的一份,答案也是1/4。

    这两类例子不可偏废。如果一提到分数就联想到等分月饼的模型,会限制人们对分数的理解。

    让我们回到人民教育出版社数学教材中的那个例子。该情境要解决的问题是:在以一节绳子作为单位长度的前提下,用分数表示绳子剩余的那个“尾部”的长度。

    按照我国教材的分数定义,就必须预先知道要将一节绳子平均分为几份,并且知道尾部占其中的几份,才能写出那个分数。但是,问题情境里并没有给出这样的数据。因而这一问题不属于情形1,而是属于情形2。

    下一步怎么办?我们不得不通过试验加以测量。

    例如,如果一节绳长恰好是三个尾部之长,那么尾部长度就可以表示为三分之一;如果一节绳子包含三个“半截尾部”,那么尾部长度占一节的三分之二;如此等等。

    通过以上的分析,我们可以看到,为了全面理解分数,知道“平均分为几份”的“分月饼”模型,只是考量了“情形1”。

    停留于此是不够的,我们必须熟练地掌握各种各样属于情形2的包含除例子。以下再举几例。

    例1.一盒铅笔有15支。以一盒作为一个整体。

    如果我取出其中的5支,试问它占整体的几分之几?这要先用包含除:15÷5 = 3。于是知道15里包含3个5。这就是说,如果将一盒铅笔平均分为3份,那么5支铅笔是整体的三分之一。

    如果我们取出其中的10支,同样用包含除(15÷5=3)知道15里包含3个5,因而将整体15支铅笔平均分为3份,每份是5支,两份是10支。这样一来,所取出的10支铅笔(作为整体的部分)是平均分为三份之后其中的两份,即占整体的三分之二。

    例2.我们班有35位同学。有5位同学参加书法比赛获得优秀奖。问我班有几分之几的同学获得此奖?

    这也是情形2的问题。通过包含除,知道35里包含了7个5。现在如果将班级人数平均分为7份,每份是5人,所以获奖人数是全班人数的1/7。

    例3.在人教社数学教材五年级下学期的第64页中有“头部占身高的1/8”这样的练习题。

    这也不单纯是平均分问题,而是问“占多少”的问题。实际上是在说:先规定了什么是头部高度,接着又算出了“整体身高恰好包含了8个头部高度”,所以“头部占身高的1/8”。

    例4.在前述用绳子度量箱子长度的例子中,如果我们知道了一节绳子是m 厘米,“尾部“长度是n 厘米。那么”尾部长度“是一节绳子长度的n/m。

    总之,分数的定义单纯用平均分的情形1作为引例进行概括,是不够的。过分强调,不求发展,将会带来呆板的思维定势。尤其因为“分数是整数之比”。以后分数的应用,多半会涉及部分与整体的比例关系,即情形2的问题。

    这一现象似乎还没有引起广泛的注意,课程标准和教材也都没有充分关注。因而建议从理论和实践上进行研究,妥善处理。

    (教学月刊小学版2014.7—8数学)(重庆大渡口区实验小学 刘凤老师推荐)
 

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[收藏>] [打印] [挑错] [推荐] 作者:张奠宙 来源:华东师范大学数学系 查看所有评论
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