江蘇省射陽縣實驗小學(xué) 曹克揚
分?jǐn)?shù)的定義概括起來主要有四種:用所取份數(shù)占總份數(shù)的比例來定義,用除法算式的商來定義,用比例定義,用小數(shù)來轉(zhuǎn)化定義。小學(xué)教材主要涉及前三類,但教材著重描述的是利用所取份數(shù)占總份數(shù)的比例來定義分?jǐn)?shù)的方式,都是采用分配物品的操作活動來揭示分?jǐn)?shù)的形成,這種做法無論從形式上還是材料上都過于單一,僅能作為分?jǐn)?shù)意義的引入部分,如果每每遇到分?jǐn)?shù)都用這種方式來揭示,極易引起知識發(fā)展障礙。
在所取份數(shù)占總份數(shù)的比例的定義下,學(xué)生會誤以為“分?jǐn)?shù)一定小于1”。課本通常設(shè)置如下定義:把單位“1”平均分成若干份,取其中若干份用分?jǐn)?shù)表示。這一定義直觀易操作,在“平均分”的基礎(chǔ)上直接選取份數(shù),用份數(shù)和總份數(shù)兩個數(shù)字構(gòu)成分?jǐn)?shù)。但是,這種定義設(shè)置存在很大弊端。從切分一個整體事物(如一個西瓜)到分配一堆事物(幾個西瓜),學(xué)生統(tǒng)統(tǒng)將其視為單位“1”,從不斷地將整體分劃為若干部分,到用分?jǐn)?shù)表示所取部分,學(xué)生自然覺得部分不能多于整體,理所當(dāng)然認(rèn)為分?jǐn)?shù)就是“1”的部分,必須小于1,誤認(rèn)為只有分解單位“1”才能產(chǎn)生分?jǐn)?shù)。
于是,學(xué)生會留下刻板印象:“被除數(shù)是分子,除數(shù)是分母,除號是分?jǐn)?shù)線”,沒有感知到分?jǐn)?shù)的整體特征。兩種定義彼此孤立,從不同形式和角度都指向了“部分與整體的關(guān)系”。教材回避比例定義,導(dǎo)致學(xué)生只識“部分和整體的比”。比定義和商定義相近,教材對分?jǐn)?shù)的比例定義法,只提到“除法算式就是比式”,并說“分?jǐn)?shù)只是比的一種書寫形式”。于是,分?jǐn)?shù)就成了“比”的附屬品,失去了獨立的價值。
分析諸多關(guān)于分?jǐn)?shù)的教學(xué)案例,一般都是從分物來引入分?jǐn)?shù)。創(chuàng)設(shè)如“2顆糖果、1塊餅干怎么分給2名孩子才公平合理”的數(shù)學(xué)問題情境。當(dāng)學(xué)生考慮1塊餅干平均分給2名孩子,發(fā)現(xiàn)“半塊”無法用現(xiàn)成的數(shù)字表示時,引發(fā)認(rèn)知矛盾,產(chǎn)生表示半塊餅干的計數(shù)需要。
接下來學(xué)生就會迫于表達(dá)需要自行研創(chuàng)新型數(shù)字——分?jǐn)?shù),從整數(shù)分物開始,到產(chǎn)生創(chuàng)造分?jǐn)?shù)的需要,激起學(xué)生對分?jǐn)?shù)的強(qiáng)烈好奇,符合學(xué)生的心理特征,這是不可或缺的教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生理解了分?jǐn)?shù)的“份數(shù)定義”之后,為了減少知識發(fā)展障礙,就要撇開“分物”操作思維,另辟蹊徑,借助“數(shù)數(shù)和測量”等活動,多角度詮釋分?jǐn)?shù)意義。分?jǐn)?shù)的本源是測量。在測量中,人們發(fā)現(xiàn)用某個固定的長度單位去度量一個物體,無法得到整數(shù)數(shù)據(jù),為了精確記錄,就要引進(jìn)新數(shù)字。這時,分?jǐn)?shù)就成為首選,它是一種小于整數(shù)1的計數(shù)單位。
若以“1米”為基本長度單位,當(dāng)不足這一個基本單位長度時,就要細(xì)化,若是分為10等份,其中一份就是十分之一米,作為一個更小的計量單位,可以定義為1分米。課桌寬度具有2個這樣的單位,也就是2分米,占一米的也就是米;拿著課桌寬作為新的基本單位去度量黑板長度,一個個數(shù)數(shù):這樣一來,度量問題就轉(zhuǎn)化為計數(shù)問題,如此計數(shù)下去,數(shù)出6個是,等于12分米,12分米大于1米順理成章,可以有效防范“分?jǐn)?shù)小于1”這一知識發(fā)展障礙。
在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識時,理清知識脈絡(luò),是學(xué)生形成完整認(rèn)知結(jié)構(gòu)的前提。學(xué)生通過量一量、數(shù)一數(shù),不僅用另類的解讀弱化了分?jǐn)?shù)的份數(shù)定義,而且在數(shù)的過程里,為“分?jǐn)?shù)單位”“假分?jǐn)?shù)”這些概念打下基礎(chǔ)。
用所取份數(shù)占總份數(shù)的比例來定義分?jǐn)?shù),這種做法局限性很大,必須向除法定義過渡,分?jǐn)?shù)作為除法算式的商,自然可以用除法來定義。出示3個問題:“小豬佩奇中,佩奇、喬治、豬爸爸、豬媽媽,每頭豬成員可以吃幾個西瓜?每頭豬成員可以吃幾千克西瓜?每個西瓜重多少千克?”思考下,解決以上問題需要知道什么,數(shù)量關(guān)系式是什么?這是二年級舊知,運用表內(nèi)除法即可解決。學(xué)生能很快得到“西瓜總個數(shù)÷豬家族全體成員=每頭豬成員吃幾個西瓜”“西瓜總重量÷豬家族全體成員=每頭豬成員吃幾千克西瓜”“西瓜總重量÷西瓜總數(shù)=平均每個西瓜重量”。
然后賦值:“12個小西瓜,重5千克,平均分給6只小豬”,讓學(xué)生列式。
用線段圖揭示分?jǐn)?shù)也很重要,平面面積最易激起劃分效果,因此單位“1”通常采用面積表示。具體解釋時,平面模型和線段模型差距很大。如把長方形紙條(平面模型)視為單位“1”,涂色部分就占?!翱偣灿?個。每一份都可以用表示,即是但是,紙條抽象為數(shù)軸后,0~1之間被三等分,每一段長度是,但第一個三等分點表示數(shù)字,第二個三等分點表示數(shù)字
在線段圖上,0~1還是被視為單位“1”,但是脫離了份數(shù)的束縛,這里的是表示到原點距離小于“1”的“新”數(shù)。
對分?jǐn)?shù)的不同定義,需要不同的認(rèn)知。不同定義之間的緊密關(guān)系如果被隔斷,不利于學(xué)生靈活理解,運用分?jǐn)?shù)。通過加入“數(shù)數(shù)測量”活動,豐富學(xué)習(xí)素材,避免形成對分?jǐn)?shù)的片面理解,通過加入除法定義,打破了唯份數(shù)定義獨尊的局面,溝通了分?jǐn)?shù)、除法、比之間的聯(lián)系,彌合了各種定義的孤立狀態(tài),有效減輕了知識發(fā)展障礙。