王雪茹
摘 要:目前通行的記數(shù)方法采用 10 進(jìn)位值制原理。 其中的 10 進(jìn)制受自然條件影響而成, 但位值制卻是主觀的產(chǎn)物。 本文探討位值制的含義以及位值制思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中如何滲透的。
關(guān)鍵詞:位值制;位值思想
目前記數(shù)使用的印度——阿拉伯?dāng)?shù)碼采用 10進(jìn)位值制原理。 其中的 10 進(jìn)制受自然現(xiàn)象影響而成, 公認(rèn)它與人生有 10 指有關(guān);而位值制卻是主觀的產(chǎn)物。 回顧記數(shù)法的歷史可以發(fā)現(xiàn), 位值制在記數(shù)中的重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 10 進(jìn)制, 曾被數(shù)學(xué)史家比喻為字母在文字中的重要性 〔1〕 。 位值的表現(xiàn)方式是多方面的, 其形成過程也是漫長的。 本文探討位值思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中如何滲透的。
一、位值的含義
記數(shù)法中的位值思想是指數(shù)碼符號不僅有其本意表示的數(shù)目大小, 還要依靠它所在的位置決定該數(shù)碼在整個數(shù)目中的確切數(shù)值。 例如印度——阿拉伯?dāng)?shù)碼121, 右邊的數(shù)碼1 表示數(shù)1, 中間的2 因在10位上而表示 20, 左邊同樣一個數(shù)碼 1因在百位上就表示100。 每位數(shù)碼之間用加法組合, 整個數(shù)目表示一百二十一。 又如羅馬數(shù)碼Ⅳ, 右邊的Ⅴ表示 5, 左邊的Ⅰ表示-1, 數(shù)碼之間也用加法組合, 整個數(shù)目表示 4。現(xiàn)在通行的印度——阿拉伯?dāng)?shù)碼采用 10 進(jìn)位值制記數(shù)法 , 任何一個自然數(shù)都可以表示成? 的形式。10 叫做進(jìn)位基數(shù), 是 1, 2, …, 9, 0 這 10 個數(shù)碼中的某一個。 所謂位值制就是在書寫時省去 10 的乘冪與加號。 如上述 121 是的簡寫。 其特點是只用這 10 個數(shù)碼便可將任何自然數(shù)表示出來。 從右邊算起, 數(shù)碼所在的位置依次稱為個位, 十(10)位, 百(10 2 )位等等。 一個數(shù)碼表示什么數(shù)值, 要看它在什么位置上, 這就是“ 位值”(placevalue 或 positional value)的含義。古代記數(shù)法中采用位值制的主要有巴比倫楔形文字記數(shù)法, 瑪雅記數(shù)法, 中國的算籌記數(shù)法和印度——阿拉伯?dāng)?shù)碼記數(shù)法。 其中巴比倫采用 60 進(jìn)位記數(shù), 瑪雅有 20 進(jìn)位和 18 進(jìn)位混用記數(shù), 中國算籌和印度——阿拉伯?dāng)?shù)碼都用 10 進(jìn)位。 瑪雅人記數(shù)自下而上進(jìn)行, 最下面是個位, 越往上位數(shù)越高;其余的位值制記數(shù)法都是自右向左位數(shù)依次增大。 雖然進(jìn)位基數(shù)和數(shù)碼排列方式不盡相同, 但在位值的含義上都一致, 這反映了人類數(shù)學(xué)發(fā)展的共性。
二、位值思想在教學(xué)中的滲透
1.實物模型培養(yǎng)數(shù)感,形成初步的位值觀念。
師:我們除了能擺小棒,還能通過撥珠子再來認(rèn)
識 13,你們會撥嗎?
問:你們都這樣擺了 13 個珠子,有沒有什么好擺法讓我很快看出是 13。生不同擺法:
通過動手操作和建立模型為后面進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)位順序表做鋪墊。
師:咱們一起來看這個同學(xué)的:4 個珠子就能表示13?
師:這一個珠子表示多少?
生:10。
師:不就是一顆珠子嗎?怎么表示 10?
生:這顆珠子在十位上。
師:十位,誰還聽說過十位?十位上的珠子表示什么?
生:十位上的珠子表示 10,20,30……幾個十。
師: 這是哪一位?
生:個位
師:個位又表示什么呢?
生:表示 3 個一,4 個一……幾個一。
采用不同樣式其目的就是讓學(xué)生感受,同樣的珠子放在不同的小位置表示的大小就不同,初步感受位值制。
師:13 里面十藏在哪?其它數(shù)里有十嗎?你能指一指嗎?
生:指一指,認(rèn)一認(rèn)。
師:讓我們再來一起讀讀 11—20 這些數(shù)。這次的讀讓我聽出了你們和和剛才的讀有所不同。我相信你們一定對這些數(shù)有了新的認(rèn)識,對嗎?
讓學(xué)生真正感受到數(shù)位產(chǎn)生給我們帶來的方便,從而認(rèn)識到知識形成的必要性。認(rèn)識 11- 20 各數(shù)是學(xué)生建立數(shù)位概念的重要知識點之一。學(xué)生借助生活經(jīng)驗,對于 11- 20 各數(shù)的讀法、寫法具備了一定的認(rèn)知基礎(chǔ)。但對“位值”的認(rèn)識還很模糊,大多數(shù)學(xué)生不理解“位值原理”。同時數(shù)概念本身也是非常抽象的,學(xué)生在理解上會有一定的難度。因此在教學(xué)中,為學(xué)生提供了充分的可感知的現(xiàn)實背景。設(shè)計了通過多種實物模型,直觀建立數(shù)的表象的教學(xué)環(huán)節(jié)。讓學(xué)生在觀察、操作、活動的過程中體會數(shù)的意義,加深對數(shù)的概念理解。希望學(xué)生能通過在課堂教學(xué)活動中經(jīng)歷概念的形成過程,經(jīng)歷將具體問題“數(shù)學(xué)化”的過程,使內(nèi)在的思維外化,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感,讓學(xué)生感悟數(shù)位之間的關(guān)系,形成一定的數(shù)學(xué)思想方法。
2.在數(shù)數(shù)中認(rèn)識數(shù)的意義,體會“十”與“百”的關(guān)系。
(教師請學(xué)生在桌子上擺出 26 個小圓片,要求擺完以后一看就是 26 個)
師:(展示一個學(xué)生的作品)能一下看出是 26 嗎? 你們看她請誰來幫忙? 對,請“ 10 ”朋友來幫忙,這是 10 個,這是 10 個,這是 6 個,就能很快看出這是 26 個。 26 是由個十和幾個一組成的?
(教師指導(dǎo)學(xué)生在 26 的基礎(chǔ)上繼續(xù)一個一個地數(shù),邊操作邊數(shù)數(shù))
師: 39 再添上 1 是多少? 40 里面有幾個十? 39 后面是幾? 49 呢? 79 呢? 99 呢? 99 再添上 1 就是 100
3.積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,幫助學(xué)生感受“滿十進(jìn)一”
我想考驗大家一下:我們就這樣一堆一堆地擺, 100 里面有幾
個十呢?:剛才我們在計數(shù)器上撥好了 999,如果再撥 1 顆珠子,會是多少呢?
生 3 :1000。
師:請你在計數(shù)器上試著撥一撥,看看發(fā)現(xiàn)了什么。
生 4 :千位上有 1 顆珠子。
師:為什么只要在千位上撥 1 顆珠子就可以了呢?
生 4 :在 999 的個位上撥 1 顆珠子,個位滿十向十位進(jìn)一,所以個位上是 0;十位上的 9 加 1 等于 10,滿十向百位進(jìn)一,所以十位上是 0;同理,百位滿十向千位進(jìn)一,以百位上是 0,千位上是 1。
師:那 1000 里面有幾個百,又有幾個十,又有幾個一呢?
生 5 :1000里面有10個100,100個10,1000個1。
在這個教學(xué)片段中,滲透了位值制概念,凸顯了從百到千的位值制,強(qiáng)化了“滿十進(jìn)一”的道理,讓學(xué)生體會相鄰計數(shù)單位之間的十進(jìn)制關(guān)系,經(jīng)歷“再創(chuàng)造”的學(xué)習(xí)過程。
英國著名科技史專家李約瑟博士評價說:“如果沒有這種十進(jìn)位制,就幾乎不可能出現(xiàn)我們現(xiàn)在這個統(tǒng)一化的世界了。