章勤瓊
【摘? ?要】小數(shù)可以看成是十進(jìn)分?jǐn)?shù)的特殊形式,在認(rèn)識小數(shù)的時候要加強(qiáng)小數(shù)與十進(jìn)分?jǐn)?shù)的聯(lián)系,但這并不意味著一定要通過分母為10的分?jǐn)?shù)來認(rèn)識小數(shù)。通過分?jǐn)?shù)來認(rèn)識小數(shù)對學(xué)生來說存在困難,此階段學(xué)生所學(xué)的分?jǐn)?shù)僅表示“部分與整體關(guān)系”的意義,學(xué)生認(rèn)識的只是分?jǐn)?shù)的形式,其認(rèn)知結(jié)構(gòu)中并沒有作為“數(shù)”存在的分?jǐn)?shù),因此無法真正建立小數(shù)與分?jǐn)?shù)之間的關(guān)聯(lián)。在形式上建立的這種聯(lián)系可能導(dǎo)致兩種對小數(shù)認(rèn)識的迷思:一是認(rèn)為只要取到幾份就是零點幾,并不關(guān)注是否分成10份;二是認(rèn)為平均分成幾份就是零點幾。為了幫助學(xué)生更好地認(rèn)識小數(shù)并理解小數(shù)的意義,在教學(xué)中需要做到以下兩點:第一,淡化通過形式上的分?jǐn)?shù)來理解小數(shù),強(qiáng)調(diào)從“數(shù)”的產(chǎn)生的角度來認(rèn)識小數(shù);第二,通過多種表征讓學(xué)生積累“十分”產(chǎn)生小數(shù)的經(jīng)驗,促進(jìn)對小數(shù)意義的理解。
【關(guān)鍵詞】小數(shù)的認(rèn)識;十進(jìn)分?jǐn)?shù);位值制;數(shù)的產(chǎn)生
小數(shù)的認(rèn)識是小學(xué)階段數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中“數(shù)的認(rèn)識”的重要內(nèi)容,對學(xué)生來說,這是數(shù)系統(tǒng)的一次擴(kuò)充,更是對十進(jìn)制系統(tǒng)的完善。一般認(rèn)為,小數(shù)是分?jǐn)?shù)的特殊形式——十進(jìn)分?jǐn)?shù)。因此,在很多教學(xué)安排中都是通過分?jǐn)?shù)來學(xué)習(xí)小數(shù)。然而,張奠宙指出,他在讀小學(xué)的時候,是先學(xué)小數(shù)后學(xué)分?jǐn)?shù),而那時的教材編排也大多是小數(shù)在分?jǐn)?shù)前面,“因為小數(shù)比分?jǐn)?shù)容易,小數(shù)的計數(shù)原則跟整數(shù)一樣是十進(jìn)制的,有整數(shù)老大哥幫忙,小數(shù)比較容易懂。”[1]
事實上,學(xué)生真正認(rèn)識、理解小數(shù)卻并不簡單。有調(diào)查表明,四年級學(xué)生(已經(jīng)學(xué)習(xí)《小數(shù)的初步認(rèn)識》),對小數(shù)的認(rèn)識積累了一定的生活經(jīng)驗, 主要是在人民幣和長度單位方面,但僅僅停留在感性認(rèn)識階段,缺少理性認(rèn)識。70%左右的學(xué)生對小數(shù)的意義的理解已經(jīng)達(dá)到事實性理解水平,但還沒有達(dá)到概念性理解水平。[2]也就是說,可能會讀會寫會用,但其實并不真正理解小數(shù)作為一種數(shù)的意義。
那么,借助分?jǐn)?shù)的形式是否有助于學(xué)生理解小數(shù),如何更好地幫助學(xué)生認(rèn)識小數(shù)呢?我們應(yīng)該對其相關(guān)數(shù)學(xué)概念進(jìn)行梳理,進(jìn)而對教學(xué)有進(jìn)一步的思考。
從數(shù)的發(fā)展歷程來看,數(shù)的產(chǎn)生是先自然數(shù)(整數(shù)),然后分?jǐn)?shù),最后小數(shù)。[3]中國被認(rèn)為是最早發(fā)明并系統(tǒng)掌握小數(shù)理論的國家。在中國,小數(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展與計量學(xué)、律歷學(xué)、數(shù)學(xué)的發(fā)展密不可分。在計量學(xué)方面,出于非十進(jìn)制單位換算的復(fù)雜性,度量衡朝著十進(jìn)制的方向發(fā)展,而為了更精確地表示數(shù)量,度量衡又朝著創(chuàng)造更小單位的方向發(fā)展。在數(shù)學(xué)方面,劉徽最早明確了小數(shù)的概念,他在處理開方除不盡問題時,建議采用微數(shù)方法,“微數(shù)無名者以為分子,其一退以十為母,其再退以百為母。退之彌下,其分彌細(xì),則朱冪雖有所棄之?dāng)?shù),不足言之也”,這句話前半句就相當(dāng)于現(xiàn)代數(shù)位表中的十分位、百分位及其含義。[4]
現(xiàn)代數(shù)學(xué)中對小數(shù)是這樣定義的:小數(shù)亦稱十進(jìn)小數(shù),是實數(shù)的一種特殊的表現(xiàn)形式。所有分?jǐn)?shù)都可以表示成小數(shù),根據(jù)十進(jìn)制的位值原則,把十進(jìn)分?jǐn)?shù)仿照整數(shù)的寫法寫成不帶分母的形式,小數(shù)中的圓點叫作小數(shù)點,它是一個小數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分的分界號。而在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中一般這樣呈現(xiàn):把分母是10、100、1000……的分?jǐn)?shù)改寫成不帶分母形式的數(shù),叫作小數(shù)。[5]
從上述定義中可以看出以下兩點:第一,小數(shù)是通過十進(jìn)分?jǐn)?shù)來定義的,可以看成是十進(jìn)分?jǐn)?shù)的另一種形式。第二,十進(jìn)制的位值原則是小數(shù)能夠產(chǎn)生的根本性質(zhì),這也是整數(shù)與小數(shù)能得以溝通的原因。因此,雖然在形式上小數(shù)可以看成是特殊的分?jǐn)?shù),但其產(chǎn)生并不一定需要分?jǐn)?shù),可以直接將整數(shù)進(jìn)行“十分”“百分”……得到各位上的小數(shù)。
在現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教材中,小數(shù)的認(rèn)識通常分兩個階段進(jìn)行,分別是“小數(shù)的初步認(rèn)識”和“小數(shù)的意義與性質(zhì)”。各教材的整體設(shè)計不盡相同,但在第一次“認(rèn)識小數(shù)”時都把握了共同的原則:(1)基于學(xué)生生活經(jīng)驗來學(xué)習(xí)小數(shù),在具體的“量”中理解小數(shù)的現(xiàn)實意義,這里“具體的‘量”主要指錢數(shù)、長度;(2)“規(guī)定” 小數(shù)是十進(jìn)分?jǐn)?shù)的另一種表示方法;(3)溝通用“整數(shù)、分?jǐn)?shù)、小數(shù)”都能表示同一個“量”。[6]
從各版本教材的共同特點來看,都強(qiáng)調(diào)小數(shù)是十進(jìn)分?jǐn)?shù)的另一種表示方法以及溝通整數(shù)、分?jǐn)?shù)與小數(shù)之間的聯(lián)系。但需要注意的是,這并不意味著小數(shù)的學(xué)習(xí)一定要通過分?jǐn)?shù)。在北師大版教材中,就直接通過溝通整數(shù)與小數(shù)之間的關(guān)系來認(rèn)識小數(shù),分?jǐn)?shù)的學(xué)習(xí)在小數(shù)后面。因此,通過分?jǐn)?shù)認(rèn)識小數(shù),是否可以幫助學(xué)生更好地理解小數(shù)的意義,需要更進(jìn)一步的探討。
小數(shù)可以看成是特殊的十進(jìn)分?jǐn)?shù),小數(shù)的產(chǎn)生也是以對“1”1進(jìn)行十等分之后產(chǎn)生的。因此,在小數(shù)的認(rèn)識的教學(xué)中,加強(qiáng)小數(shù)與十進(jìn)分?jǐn)?shù)的聯(lián)系是毋庸置疑的。正是基于這樣的考慮,不論是“小數(shù)的初步認(rèn)識”還是“小數(shù)的意義”,很多教材都試圖通過分?jǐn)?shù)讓學(xué)生認(rèn)識小數(shù)。
事實上,建立小數(shù)與十進(jìn)制的聯(lián)系,并非形式上的“[310]=0.3”,而應(yīng)關(guān)注以下兩點:第一,只有將“1”平均分成10份,才能產(chǎn)生小數(shù),即“十分”可以產(chǎn)生0.1這樣更小的計數(shù)單位,這與“十進(jìn)”后可以產(chǎn)生“十”“百”“千”這樣更大的計數(shù)單位是相通的。第二,將“1”平均分成10份以后,取其中的幾份就是零點幾。在認(rèn)識小數(shù)時,重視對這兩點的理解,更容易幫助學(xué)生理解小數(shù)的本質(zhì),也更符合學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中數(shù)系擴(kuò)充的順序。如果將十進(jìn)制在另一個方向進(jìn)行應(yīng)用,由積累成“十”到細(xì)分成“十份”,就能從自然數(shù)擴(kuò)充到小數(shù)。這與“十分之幾就是零點幾”這樣的形式表述有著本質(zhì)區(qū)別。