① 分数的意义是什么有哪些应用
分数的意义
一、教学目标
知识与技能目标:
知道分数是怎样产生的,在初步认识分数的基础上,理解分数的意义,知道分子、分母和分数单位的含义
过程与方法目标:
结合实际,举例讨论,思考探索
二、教学重难点
教学重点:
明确分数和分数单位的意义,理解单位“ 1”的含义
教学难点:
对单位“1”的理解
三、教学过程
导入环节:
1、 提问
A、 把6个苹果平均分给2个小朋友,每个人分得几个?
B、 把一个苹果平均分给2个小朋友,每个人分得这个苹果的多少?
C、 从一把香蕉中(一共四根)掰下一半出来,是几根香蕉?
2、 实际操作
安排学生做活动,从中选出部分男生和部分女生组成一个团体,让剩余的学生指出女生和男生分别占总数的多少?同时让团体中的学生指出自己占团体总数的多少?和除自己以外的学生占总数的多少如何表示?
揭示课题:
在实际生产和生活中,人们在计算时,往往得不到整数结果,在这种情况下就产生了分数,什么叫分数呢?这节课我们就来学习“分数的产生和分数的意义”。
分数的由来:
说分数的历史,得从三千多年前的埃及说起。
三千多年前,古埃及为了在不能分得整数的情况下表示数,用特殊符号表示分子为1的分数。两千多年前,中国有了分数,但是,秦汉时期的分数的表现形式不一样。印度出现了和我国相似的分数表示法。再往后,阿拉伯人发明了分数线,今天分数的表示法就由此而来。
200多年前,瑞士数学家欧拉,在《通用算术》一书中说,要想把7米长的一根绳子分成三等份是不可能的,因为找不到一个合适的数来表示它.如果我们把它分成三等份,每份是三分之七米.像三分之七就是一种新的数,我们把它叫做分数。
为什么叫它分数呢?分数这个名称直观而生动地表示这种数的特征。例如,一个西瓜四个人平均分,不把它分成相等的四块行吗?从这个例子就可以看出,分数是度量和数学本身的需要—除法运算的需要而产生的。
分数中为什么把分数线上的叫分子,分数线下的叫分母?所谓分数,就是把数来进行划分的意思,所以,分数线上面的那个数于是便成了多少等分之一,而下面那个数则表示一个数的整体。
自主探索:
引导学生回忆,把一个物体或一个计量单位平均分成若干份,表示这样的一份或几份的数叫做分数。
A、 一个正方形经过两次对折后一共分成几份,其中一份占整个正方形的多少?
B、 一个圆经过两次对折一共分成几份,其中一份占整个圆形的多少?
C、 一条线段,结果两次对折一共分成几份,其中一份占整个线段的多少?
另外,利用现实中大家经常会看到的物体进行举例说明:
A、 一把香蕉
B、 一盘面包
重点讲解:
我
② 分数的产生和意义是什么
当两个整数相除时得不到整数,往往用分数表示,分数就在这时候产生了;分数的意义是把单位“1”平均分成若干份,表示这样的一份或几份的数。
分数的分类:
分数也可以看作两个数相除,分数的分子相当于被除数,分母相当于除数,分数线相当于除号;求一个数是(占)另一个数的几分之几的问题的解题办法,就是用一个数除以另一个数。
分数有真分数和假分数:真分数是分子比分母小的分数。真分数的特征是真分数小于1。假分数的意义是分子比分母大或等于分母的分数。假分数的特征假分数大于等于1。带分数的意义是由整数(不包括0)和真分数合成的数。
带分数的读法:先读整数部分,再读分数部分,中间加“又”字,带分数的写法是先写整数部分,再写分数部分,分数部分的分数线与整数的中间对齐。
分数的基本性质:分数的分子和分母同时乘或者除以一个相同的数(0除外),分数的大小不变;分数基本性质的运用,可以把不同分母的分数化成同分母分数,也可以把一个分数化成指定分母的分数。
③ 分数的意义
1.分数与分数单位的意义:
把单位‘1’平均分成若干份,表示这样一份或几份的数,叫做分数。表示这样一份的数,叫做分数单位。
2.单位‘一’的意义:
一个物体,一个计量单位,或由许多物体组成的一个整体,都可以用自然数‘一’来表示,通常我们把它叫做单位‘1’
3.把单位"1"平均分成若干份,表示这样的一份或几份的数叫做分数。分母表示把一个物体平均分成几份,分子表示取了其中的几份。
1 →分子
—→分数线
2 →分母 读作:二分之一
分数中间的一条横线叫做分数线,分数线上面的数叫做分子,分数线下面的数叫做分母.
读作几分之几.起源
分数在我们中国很早就有了,最初分数的表现形式跟现在不一样。后来,印度出现了和我国相似的分数表示法。再往后,阿拉伯人发明了分数线,分数的表示法就成为现在这样了。
200多年前,瑞士数学家欧拉,在《通用算术》一书中说,要想把7米长的一根绳子分成三等份是不可能的,因为找不到一个合适的数来表示它.如果我们把它分成三等份,每份是 米.像 就是一种新的数,我们把它叫做分数.
为什么叫它分数呢?分数这个名称直观而生动地表示这种数的特征.例如,一只西瓜四个人平均分,不把它分成相等的四块行吗?从这个例子就可以看出,分数是度量和数学本身的需要——除法运算的需要而产生的.
最早使用分数的国家是中国.我国古代有许多关于分数的记载.在《左传》一书中记载,春秋时代,诸侯的城池,最大不能超过周国的 ,中等的不得超过 ,小的不得超过 .
秦始皇时期,拟定了一年的天数为365又 天.
《九章算术》是我国1800多年前的一本数学专着,其中第一章《方田》里就讲了分数四则算法.
在古代,中国使用分数比其他国家要早出一千多年.所以说中国有着悠久的历史,灿烂的文化
[编辑本段]产生
人类历史上最早产生的数是自然数(正整数),以后在度量和平均分时往往不能正好得到整数的结果,这样就产生了分数。
用一个作标准的量(度量单位)去度量另一个量,只有当量若干次正好量尽的时候,才可以用一个整数来表示度量的结果。如果量若干次不能正好量尽,有两种情况:
例如,用b作标准去量a:
一种情况是把b分成n等份,用其中的一份作为新的度量单位去度量a,量m次正好量尽,就表示a含有把b分成n等份以后的m个等份。例如,把b分成4等份,用其中的一份去量a,量9次正好量尽.在这种情况下,不能用一个整数表示用b去度量a的结果,就必须引进一种新的数--分数来表示度量的结果。
另一种情况是无论把b分成几等份,用其中的一份作为新的度量a,都不能恰好量尽(如用圆的直径去量同一圆的周长)。在这种情况下,就需要引进一种新的数-无理数。在整数除法中,两个数相除,有时不能得到整数商。为了使除法运算总可以施行,也需要引进新的一种数-分数。
综上所述,分数是在实际度量和均分中产生的。
[编辑本段]分类
分数一般包括:真分数,假分数,带分数.
真分数小于1.分子比分母小
假分数大于1,或者等于1.分子比分母大或相等
带分数大于1而又是最简分数.带分数是由一个整数和一个真分数组成的。
[编辑本段]注意
①分母和分子中不能有0,否则无意义。
②分数中的分子或分母不能出现无理数(如2的平方根),否则就不是分数。
③一个最简分数的分母中只有2和5两个质因数就能化成有限小数;如果最简分数的分母中只含有2和5以外的质因数那么就能化成纯循环小数;如果最简分数的分母中既含有2或5两个质因数也含有2和5以外的质因数那么就能化成混循环小数。(注:如果不是一个最简分数就要先化成最简分数再判断;分母是2或5的最简分数一定能化成有限小数,分母是其他质数的最简分数一定能化成纯循环小数)
[编辑本段]历史
在历史上,分数几乎与自然数一样古老。早在人类文化发明的初期,由于进行测量和均分的需要,引入并使用了分数。
在许多民族的古代文献中都有关于分数的记载和各种不同的分数制度。早在公元前2100多年,古代巴比伦人(现处伊拉克一带)就使用了分母是60的分数。
公元前1850年左右的埃及算学文献中,也开始使用分数。
我国春秋时代(公元前770年~前476年)的《左传》中,规定了诸侯的都城大小:最大不可超过周文王国都的三分之一,中等的不可超过五分之一,小的不可超过九分之一。秦始皇时代的历法规定:一年的天数为三百六十五又四分之一。这说明:分数在我国很早就出现了,并且用于社会生产和生活。
[编辑本段]意义
一个物体,一个图形,一个计量单位,都可看作单位“1”。把单位“1”平均分成几份,表示这样一份或几份的数叫做分数。在分数里,表示把单位“1”平均分成多少份的叫做分母,表示有这样多少份的叫做分子;其中的一份叫做分数单位。
分数的发展历史
分子与分母同时乘或除以一个相同的数〔0除外〕,分数的大小不变.这就是分数的基本性质。
算筹是中国古代的计算工具,真正意义上的中国古代数学体系形成于自西汉至南北朝的三、四百年期间。《算数书》成书于西汉初年,是传世的中国最早的数学专着,它是1984年由考古学家在湖北江陵张家山出土的汉代竹简中发现的。《周髀算经》编纂于西汉末年,它虽然是一本关于“盖天说”的天文学着作,但是包括两项数学成就——(1)勾股定理的特例或普遍形式(“若求邪至日者,以日下为句,日高为股,句股各自乘,并而开方除之,得邪至日。”——这是中国最早关于勾股定理的书面记载);(2)测太阳高或远的“陈子测日法”。
《九章算术》在中国古代数学发展过程中占有非常重要的地位。它经过许多人整理而成,大约成书于东汉时期。全书共收集了246个数学问题并且提供其解法,主要内容包括分数四则和比例算法、各种面积和体积的计算、关于勾股测量的计算等。在代数方面,《九章算术》在世界数学史上最早提出负数概念及正负数加减法法则;现在中学讲授的线性方程组的解法和《九章算术》介绍的方法大体相同。注重实际应用是《九章算术》的一个显着特点。该书的一些知识还传播至印度和阿拉伯,甚至经过这些地区远至欧洲。
九章算术》标志以筹算为基础的中国古代数学体系的正式形成。
中国古代数学在三国及两晋时期侧重于理论研究,其中以赵爽与刘徽为主要代表人物。
赵爽学术成就体现于对《周髀算经》的阐释。在《勾股圆方图注》中,他还用几何方法证明了勾股定理,其实这已经体现“割补原理”的方法。用几何方法求解二次方程也是赵爽对中国古代数学的一大贡献。三国时期魏人刘徽则注释了《九章算术》,其着作《九章算术注》不仅对《九章算术》的方法、公式和定理进行一般的解释和推导,而且系统地阐述了中国传统数学的理论体系与数学原理,并且多有创造。其发明的“割圆术”(圆内接正多边形面积无限逼近圆面积),为圆周率的计算奠定了基础,同时刘徽还算出圆周率的近似值——“3927/1250(3.1416)”。他设计的“牟合方盖”的几何模型为后人寻求球体积公式打下重要基础。在研究多面体体积过程中,刘徽运用极限方法证明了“阳马术”。另外,《海岛算经》也是刘徽编撰的一部数学论着。
南北朝是中国古代数学的蓬勃发展时期,计有《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》等算学着作问世。
祖冲之、祖暅父子的工作在这一时期最具代表性。他们着重进行数学思维和数学推理,在前人刘徽《九章算术注》的基础上前进了一步。根据史料记载,其着作《缀术》(已失传)取得如下成就:①圆周率精确到小数点后第六位,得到3.1415926<π<3.1415927,并求得π的约率为22/7,密率为355/113,其中密率是分子分母在1000以内的最佳值;欧洲直到16世纪德国人鄂图(Otto)和荷兰人安托尼兹(Anthonisz)才得出同样结果。②祖暅在刘徽工作的基础上推导出球体体积公式,并提出二立体等高处截面积相等则二体体积相等(“幂势既同则积不容异”)定理;欧洲17世纪意大利数学家卡瓦列利(Cavalieri)才提出同一定理……祖氏父子同时在天文学上也有一定贡献。
隋唐时期的主要成就在于建立中国数学教育制度,这大概主要与国子监设立算学馆及科举制度有关。在当时的算学馆《算经十书》成为专用教材对学生讲授。《算经十书》收集了《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》等10部数学着作。所以当时的数学教育制度对继承古代数学经典是有积极意义的。
公元600年,隋代刘焯在制订《皇极历》时,在世界上最早提出了等间距二次内插公式;唐代僧一行在其《大衍历》中将其发展为不等间距二次内插公式。
从公元11世纪到14世纪的宋、元时期,是以筹算为主要内容的中国古代数学的鼎盛时期,其表现是这一时期涌现许多杰出的数学家和数学着作。中国古代数学以宋、元数学为最高境界。在世界范围内宋、元数学也几乎是与阿拉伯数学一道居于领先集团的。
贾宪在《黄帝九章算法细草》中提出开任意高次幂的“增乘开方法”,同样的方法至1819年才由英国人霍纳发现;贾宪的二项式定理系数表与17世纪欧洲出现的“巴斯加三角”是类似的。遗憾的是贾宪的《黄帝九章算法细草》书稿已佚。 秦九韶是南宋时期杰出的数学家。1247年,他在《数书九章》中将“增乘开方法”加以推广,论述了高次方程的数值解法,并且例举20多个取材于实践的高次方程的解法(最高为十次方程)。16世纪意大利人菲尔洛才提出三次方程的解法。另外,秦九韶还对一次同余式理论进行过研究。
李冶于1248年发表《测圆海镜》,该书是首部系统论述“天元术”(一元高次方程)的着作,在数学史上具有里程碑意义。尤其难得的是,在此书的序言中,李冶公开批判轻视科学实践活动,将数学贬为“贱技”、“玩物”等长期存在的士风谬论。
公元1261年,南宋杨辉(生卒年代不详)在《详解九章算法》中用“垛积术”求出几类高阶等差级数之和。公元1274年他在《乘除通变本末》中还叙述了“九归捷法”,介绍了筹算乘除的各种运算法。公元1280年,元代王恂、郭守敬等制订《授时历》时,列出了三次差的内插公式。郭守敬还运用几何方法求出相当于现在球面三角的两个公式。
公元1303年,元代朱世杰(生卒年代不详)着《四元玉鉴》,他把“天元术”推广为“四元术”(四元高次联立方程),并提出消元的解法,欧洲到公元1775年法国人别朱(Bezout)才提出同样的解法。朱世杰还对各有限项级数求和问题进行了研究,在此基础上得出了高次差的内插公式,欧洲到公元1670年英国人格里高利(Gregory)和公元1676一1678年间牛顿(Newton)才提出内插法的一般公式。
14世纪中、后叶明王朝建立以后,统治者奉行以八股文为特征的科举制度,在国家科举考试中大幅度消减数学内容,于是自此中国古代数学便开始呈现全面衰退之势。
明代珠算开始普及于中国。1592年程大位编撰的《直指算法统宗》是一部集珠算理论之大成的着作。但是有人认为,珠算的普及是抑制建立在筹算基础之上的中国古代数学进一步发展的主要原因之一。
由于演算天文历法的需要,自16世纪末开始,来华的西方传教士便将西方一些数学知识传入中国。数学家徐光启向意大利传教士利马窦学习西方数学知识,而且他们还合译了《几何原本》的前6卷(1607年完成)。徐光启应用西方的逻辑推理方法论证了中国的勾股测望术,因此而撰写了《测量异同》和《勾股义》两篇着作。邓玉函编译的《大测》〔2卷〕、《割圆八线表》〔6卷〕和罗雅谷的《测量全义》〔10卷〕是介绍西方三角学的着作。
此外在数学方面鲜有较大成就取得,中国古代数学自此便衰落了。
数学知识的原始积累
数学知识伴随着人类文明的产生而起源,并率先在几个文明古国开始了漫长的原始积累过程,人类的祖先为我们留下了珍贵的、可供研究的原始资料,最着名的古埃及象形文字纸草书和巴比伦楔形文字泥板书,较为集中地反映了古埃及数学和巴比的水平,它们被视为人类早期数学知识积累的代表。
古埃及纸草书,是用尼罗河流域沼泽地水生植物的茎皮压制、粘连成纸草卷,用天然涂料液书写而成的。有两份纸草书直接书写着数学内容。一份叫做“莫斯科纸草”,大约出自公元前1850年左右,它包括25个数学问题。这份纸草书于1893年被俄国人戈兰尼采夫买得,也称之为“戈兰尼采夫纸草”,现藏莫斯科美术博物馆。另一份叫做“莱因特纸草”,大约成书于公元前1650年左右,开头写有:“获知一切奥秘的指南”的字样,接着是作者阿默士从更早的文献中抄下来的85个数学问题。这份纸草书于1858年被格兰人莱因特购得,后为博物馆收藏。这两份草书是我们研究古埃及数学的重要资料,其内容丰富,记述了古埃及的记数法、整数四则运算、单位分数的独特用法、试位法、求几何图形的面积、体积问题,以及数学在生产、生活初中中的应用问题。
古巴比伦泥板书,是用截面呈三角形的利器作笔,在将干未干的胶泥板上刻写而成的,由于字体为楔形笔划,故称之为楔形文字泥板,从19世纪前期至今,相继出土了这种泥板有50万块之多。它们分别属于公元前2100年苏美尔文化末期,公元前1790年至公元前1600年间汉莫拉比时代和公元前600年至公元300年间新巴比伦帝国及随后的波斯、塞流西得时代。其中,大约有300至400块是数学泥板,数学泥板中又以数表居多,据信这些数学表是用来运算和解题的。这些古老的泥板,现在散藏于世界各地许多博物馆,并且被一一编号,成为我们研究巴比伦数学最可靠的资料。巴比伦数学从整体上讲比古埃及数学高明,古巴比伦人采用60进位制记数法,并计算出倒数表、平方表、立方表、平方根表和立方根表,其中2的平方根近似为1.414213...。巴比伦的代数有相当水平,他们用语言文字叙述方程问题及其解法,常用特殊的“长”、“宽”、“面积”等字眼表示未知量,除求解二次、三次方程的问题之外,也有一些数论性质的问题。巴比伦的几何似乎没有古埃及的几何那么重要,只是收罗了一些计算简单图形的面积、体积的法则,也许他们只是在解决实际问题时才搞点几何。此外,巴比伦数学中有很明显的商业、农业和天文的应用背景。
我们可以说,在人类早期数学知识积累过程中,由于计数物件的需要,产生了自然数,随着记数法的产生和发展,逐渐形成了运算,导致算术的产生;由于计量实物的需要,产生了简单的几何,随着农业、建筑业、手工业及天文观测的发展,逐渐积累了有关这些的基本性质和相互关系的经验知识,于是几何学萌芽了;由于商业计算、工程计算、天文的需要,在算术计算技巧的基础上,逐渐积累起代数学基本知识。但是,在这个阶段上,直到公元前6世纪,无论如何也找不到我们今天所谓的“理性的数学”,而只是一种初级的“经验的数学”。
表示一个多位数字时,采用十进位值制,各位值的数目从左到右排列,纵横相间〔法则是:一纵十横,百立千僵,千、十相望,万、百相当〕,并以空位表示零。算筹为加、减、乘、除等运算建立起良好的条件。
在几何学方面《史记.夏本记》中说夏禹治水时已使用了规、矩、准、绳等作图和测量工具,并早已发现“勾三股四弦五”这个勾股定理〔西方称毕氏定理〕的特例。战国时期,齐国人着的《考工记》汇总了当时手工业技术的规范,包含了一些测量的内容,并涉及到一些几何知识,例如角的概念。
战国时期的百家争鸣也促进了数学的发展,一些学派还总结和概括出与数学有关的许多抽象概念。着名的有《墨经》中关于某些几何名词的定义和命题,例如:“圆,一中同长也”、“平,同高也”等等。墨家还给出有穷和无穷的定义。《庄子》记载了惠施等人的名家学说和桓团、公孙龙等辩者提出的论题,强调抽象的数学思想,例如“至大无外谓之大一,至小无内谓之小一”、“一尺之棰,日取其半,万世不竭”等。这些许多几何概念的定义、极限思想和其他数学命题是相当可贵的数学思想,但这种重视抽象性和逻辑严密性的新思想未能得到很好的继承和发展。
此外,讲述阴阳八卦,预言吉凶的《易经》已有了组合数学的萌芽,并反映出二进制的思想。
汉唐初创时期
这一时期包括从秦汉到隋唐1000多年间的数学发展,所经历的朝代依次为秦、汉、魏、晋、南北朝、隋、唐。
秦汉是中国古代数学体系的形成时期。为使不断丰富的数学知识系统化、理论化,数学方面的专书陆续出现。
西汉末年〔公元前一世纪〕编纂的天文学着作《周髀算经》在数学方面主要有两项成就:(1)提出勾股定理的特例及普遍形式;(2)测太阳高、远的陈子测日法,为后来重差术的先驱。此外,还有较复杂的开方问题和分数运算等。
《九章算术》是一部经几代人整理、删补和修订而成的古代数学经典着作,约成书于东汉初年〔公元前一世纪〕。全书采用问题集的形式编写,共收集了246个问题及其解法,分属于方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程和勾股九章。主要内容包括分数四则和比例算法、各种面积和体积的计算、关于勾股测量的计算等。在代数方面,《方程》章中所引入的负数概念及正负数加减法法则,在世界数学史上都是最早的记载;书中关于线性方程组的解法和现在中学讲授的方法基本相同。就《九章算术》的特点来说,它注重应用,注重理论联系实际,形成了以筹算为中心的数学体系,对中国古算影响深远。它的一些成就如十进位值制、今有术、盈不足术等还传到印度和阿拉伯,并通过这些国家传到欧洲,促进了世界数学的发展。
魏晋时期中国数学在理论上有了较大的发展。其中赵爽和刘徽的工作被认为是中国古代数学理论体系的开端。赵爽是中国古代对数学定理和公式进行证明的最早的数学家之一,对《周髀算经》做了详尽的注释。刘徽注释《九章算术》,不仅对原书的方法、公式和定理进行一般的解释和推导,且在论述过程中多有创新,更撰写《海岛算经》,应用重差术解决有关测量的问题。刘徽其中一项重要的工作是创立割圆术,为圆周率的研究工作奠定理论基础和提供了科学的算法。
南北朝时期的社会长期处于战争和分裂状态,但数学的发展依然蓬勃。《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》就是这个时期的作品。《孙子算经》给出“物不知数”问题,导致求解一次同余组问题;《张丘建算经》的“百鸡问题”引出三个未知数的不定方程组问题。 祖冲之、祖日桓父子的工作在这一时期最具代表性,他们在《九章算术》刘徽注的基础上,将传统数学大大向前推进了一步,成为重视数学思维和数学推理的典范。他们同时在天文学上也有突出的贡献。其着作《缀术》已失传,根据史料记载,他们在数学上主要有三项成就:(1)计算圆周率精确到小数点后第六位,得到3.1415926 <π< 3.1415927,并求得π的约率为22/7,密率为355/113;(2)得到祖 日桓定理〔幂势既同,则积不容异〕并得到球体积公式;(3)发展了二次与三次方程的解法。
唐朝在数学教育方面有长足的发展。656年国子监设立算学馆,设有算学博士和助教,由太史令李淳风等人编纂注释《算经十书》〔包括《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《张丘建算经》、《夏侯阳算经》、《缉古算经》、《五曹算经》、《五经算术》和《缀术》〕,作为算学馆学生用的课本。对保存古代数学经典起了重要的作用。
宋元全盛时期
唐朝亡后,五代十国仍是军阀混战的继续,直到北宋王朝统一了中国,农业、手工业、商业迅速繁荣,科学技术突飞猛进。从公元十一世纪到十四世纪〔宋、元两代〕,筹算数学达到极盛,是中国古代数学空前繁荣,硕果累累的全盛时期。这一时期出现了一批着名的数学家和数学着作,列举如下:贾宪的《黄帝九章算法细草》〔11世纪中叶〕,刘益的《议古根源》〔12世纪中叶〕,秦九韶的《数书九章》〔1247〕,李冶的《测圆海镜》〔1248〕和《益古演段》〔1259〕,杨辉的《详解九章算法》〔1261〕、《日用算法》〔1262〕和《杨辉算法》〔1274-1275〕,朱世杰的《算学启蒙》〔1299〕和《四元玉鉴》〔1303〕等等。
高次方程数值解法; 天元术与四元术,即高次方程的立法与解法,是中国数学史上首次引入符号,并用符号运算来解决建立高次方程的问题;
大衍求一术,即一次同余式组的解法,现在称为中国剩余定理;
招差术和垛积术,即高次内插法和高阶等差级数求和。
另外,其他成就包括勾股形解法新的发展、解球面直角三角形的研究、纵横图〔幻方〕的研究、小数〔十进分数〕具体的应用、珠算的出现等等。
这一时期民间数学教育也有一定的发展,以及中国和伊斯兰国家之间的数学知识的交流也得到了发展。
④ 分数的意义是什么
分数的意义和性质
(一)教学目标
1. 知道分数是怎样产生的,理解分数的意义,明确分数与除法的关系。
2. 认识真分数和假分数,知道带分数是一部分假分数的另一种书写形式,能把假分数化成带分数或整数。
3. 理解和掌握分数的基本性质,会比较分数的大小。
4. 理解公因数与最大公因数、公倍数与最小公倍数,能找出两个数的最大公因数与最小公倍数,能比较熟练地进行约分和通分。
5. 会进行分数与小数的互化。
(二)教材说明和教学建议
教材说明
1. 本单元内容的结构及其地位作用。
本单元是学生系统学习分数的开始。内容包括:分数的意义、分数与除法的关系,真分数与假分数,分数的基本性质,最大公因数与约分,最小公倍数与通分以及分数与小数的互化。
学生在三年级上学期的学习中,已借助操作、直观,初步认识了分数(基本是真分数),知道了分数各部分的名称,会读、写简单的分数,会比较分子是1的分数,以及同分母分数的大小。还学习了简单的同分母分数加、减法。在本学期,又学习了因数、倍数等概念,掌握了2、3、5的倍数的特征。这些,都是本单元学习的重要基础。
通过本单元的学习,将引导学生在已有的基础上,由感性认识上升到理性认识,概括出分数的意义,比较完整地从分数的产生,从分数与除法的关系等方面加深对分数意义的理解,进而学习并理解与分数有关的基本概念,掌握必要的约分、通分以及分数与小数互化的技能。
这些知识在后面系统学习分数四则运算及其应用时都要用到。因此,学好本单元的内容是顺利掌握分数四则运算并学会应用分数知识解决一系列实际问题的必要基础。
本单元的内容分为六节,各节的内容的编排体系及其内在联系如下图所示。
从上面的图示,不难看出六节教材的内容所具有的内在逻辑联系。
首先,第1节分数的意义和第3节分数的基本性质,是整个单元教学内容的主干,也是本单元教学的重点。第2节真分数与假分数是分数意义即分数概念的引申;第 4节约分、第5节通分则是分数基本性质的运用。最后一节沟通了分数与小数在表现形式上的相互联系,得出了分数与小数的互化方法。整个单元的内容,大体上显现出由概念到性质,再到方法、技能的递进发展关系。
其次,在第1节里,分数的意义是学习的重点。在前面学习的基础上,这里引入了两个新的概念,即单位“1”与分数单位。至于分数的产生、分数与除法的关系,则是从分数的现实来源和数学内部来源两方面来帮助学生深化对分数的认识。
在第2节里,先通过三道例题,引入真分数、假分数、带分数三个概念,再通过例4,解决把假分数化成带分数或整数的问题。
在第3节里,先通过例1,得出分数基本性质,然后通过例2,在运用的过程中加以巩固。
在第4、5节里,先引入公因数与最大公因数,公倍数与最小公倍数的概念,再讨论求最大公因数、最小公倍数的方法,然后在此基础上,引入约分、通分的概念和方法。
显然,在第2、3、4、5节内部,同样显现出由概念到方法的逻辑关系。
2. 本单元教材的编写特点。
与原教材相比,本单元教材的主要改进有以下几点。
(1)多侧面地展现了分数的来源。
在小学数学里,认识分数是小学生数概念的一次重要扩展。考虑到分数概念比较重要,又比较抽象,有必要通过揭示产生分数的现实背景,来帮助学生形成分数概念,理解它的含义。
从现实的角度来看,数是用来表示量的。5只兔、5个人,这些量的共同特征,可以用自然数5来表示。也就是说自然数是一个量(兔、人)与另一个作为单位的量(1只兔、1个人)的比。
现实世界中存在的量,除了上面例举的,由一些单位量合成的,可以用自然数表示多少的量之外,还存在着许多可以分割的,无法用自然数表示的量。例如,用一根作为单位长的木棒(米尺)去量一条线段AB的长,量了3次还有一段PB剩余。
这时,运用自然数就只能粗略地说,这条线段长3米多一点。要更精确一些,就必须把度量单位等分成更小的单位,来度量余下的那条线段。比如把1米一分为四,则每等份叫做“四分之一”米,记做1/4米。这就引入了形如1/n(n为大于1的自然数)的分数。假如使用度量单位14米去量图中剩下的一条线段PB,量了3次恰巧量尽,那么PB的长就是“3个1/4”,记作3/4米,这样就又引入了形如m/n(n为大于1的自然数,m为自然数)的分数。历史上,分数正是为了比较精确地测量这类可以分割的量而引入的。
从数学的角度来看,分数的引入是为了解决在整数集合里除法不是总能实施的矛盾。比如,2÷3在整数范围内不能计算,引入分数就能记作2÷3=2/3。当然,这种抽象的表示方法也有它的实际意义。例如把2块饼平均分给3个人,每人分得2/3块饼。
在本单元的第1节里,教材首先从历史的角度,从现实生活中等分量的需要出发,生动形象地展示了分数的现实来源。
在引出分数概念之后,教材又通过分蛋糕、分月饼的实例,抽象出分数与除法的关系,使学生初步感悟,有了分数,就能解决整数除法除不尽的矛盾。这实际上是从数学内部发展的角度,揭示了分数的来源。
这就为拓宽学生的认识,加深对分数的理解,提供了较为丰富的教学素材。
(2)约数、倍数的有关知识与分数的相关知识结合起来教学。
我们知道,在小学数学中,约数、倍数的有关知识的学习,主要是为学习分数服务的。但在以往的教材中,两者各自独立成章,学完后,学生还不知道学了公因数、公倍数与最大公因数、最小公倍数有什么用,只能对一组组整数单纯地练习求它们的最大公因数或最小公倍数。而且,这些知识集中在一个单元里,概念多,而且抽象,不利于分散难点,逐步消化,也不利于认识的螺旋上升。
现在,把公因数、最大公因数的内容安排在讨论约分之前教学;把公倍数、最小公倍数的内容安排在引进通分之前学习。从而将两部分知识紧密结合起来,学了就用,既能减少单纯的枯燥练习,节省教学时间,又有利于整除性知识的教学改革。为了配合这一改革,约分与通分不再合成一节,而是公因数、最大公因数与约分编为一节,公倍数、最小公倍数与通分编为一节。
(3)关注数学的抽象过程,从现实问题情境引出数学问题,得出数学知识。
在本单元中,无论是公因数与最大公因数、公倍数与最小公倍数的引入,还是约分、通分的给出,教材都创设了适当的现实问题情境,进而在解决实际问题中,抽象出数学的概念,得出数学的方法。这些数学知识,还有利于培养学生的数学应用意识和解决实际问题的能力。
(4)部分内容作了适当的精简处理或编排调整。
本单元中,比较重要的内容精简处理与编排调整,在前面揭示单元内容结构与联系的图示中,已有所显示。这里,再择要作些说明。
其一,分数大小比较,不在第1节中单列一段,而是充分利用前面学习分数初步认识时打下的基础,把有关内容与通分结合在一起学习。这样既进一步简化了第1节的内容,也有利于发挥学习的正向迁移作用。
其二,删去了原来第2节中把整数或带分数化成假分数的内容。这是因为根据课程标准,今后的分数运算中将不含带分数,所以无须再掌握把整数或带分数化成假分数的技能。考虑到把假分数化成带分数,容易看出这个假分数的大小在哪两个整数之间,从而有利于数感的形成;把能化成整数的假分数化成整数,是化简某些计算结果的需要。所以,把假分数化成带分数或整数的内容,仍然保留,但也作了简化,合在一个例题中予以解决。
教学建议
1. 充分利用教材资源,用好直观手段。
如前介绍,本单元教材在加强数学与现实世界的联系上作了不少努力,同时,教材还运用了多种形式的直观图示,数形集合,展现了数学概念的几何意义。从而为教师与学生提供了较为丰富的学习资源。教学时,应充分利用这些资源,以发挥形象思维和生活体验对于抽象思维的支持作用。
本单元的特点之一就是概念较多,且比较抽象。而小学高年级学生的思维特点是他们的抽象逻辑思维在很大程度上还需要直观形象思维的支撑。因此,在引入新的数学概念时,适当加大思维的形象性,化抽象为具体、为直观,对于顺利开展教学来说,是十分必要的。所谓化抽象为具体,就是通过具体的现实情境,调动学生相关生活经验来帮助理解。所谓化抽象为直观,就是运用适当的图形、图示来说明数学概念的含义,这是小学数学最常用的也是最主要的直观教学手段。
2. 及时抽象,在适当的抽象水平上,建构数学概念的意义。
为了搞好本单元的教学,在加强直观教学的同时,还要重视及时抽象,不能听任学生的认识停留在直观水平上。否则,同样会妨碍学生对所学知识的理解和应用。例如:比较1/3与1/2的大小,有学生回答,不一定谁大谁小,要看他们分的那个圆,哪个大,由此得出1/3可能比1/2大,也可能比1/2小,还可能和1 /2相等。造成这种错误认识的主要原因,就在于过分依赖直观,而没有及时抽象。因此,在充分展开直观教学,让学生获得足够的感性认识基础上,要不失时机地引导学生由实例、图示加以概括,建构概念的意义。
3. 揭示知识与方法的内在联系,在理解的基础上掌握方法。
在本单元中,约分与通分、假分数化为带分数或整数、分数与小数的互化的方法,都是必须掌握的。这些方法看似头绪较多,但若归结为基础知识,就是揭示相关知识与方法的联系,就比较容易在理解的基础上掌握方法。以约分与通分为例,它们都是分数基本性质的应用。尽管约分时分子、分母同除以一个适当的数,通分时分子、分母同乘一个适当的数,但它们都是依据分数的基本性质,使分数的大小保持不变。因此,教学时不宜就方法论方法,而应凸显得出方法的过程,使学生明白操作方法背后的算理。这样就能依靠理解掌握方法,而不是依赖记忆学会操作。
4. 这部分内容可以用20课时进行教学。
⑤ 分数的含义是什么
分数单位
把单位“1”平均分成若干份,表示这样的一份或几份的数叫分数。表示这样的一份的数叫分数单位
定义
把单位"1"平均分成若干份,表示这样的一份或几份的数叫做分数。分母表示把一个物体平均分成几份,分子表示取了其中的几份。
1 →分子
—→分数线
2 →分母
分数中间的一条横线叫做分数线,分数线上面的数叫做分子,分数线下面的数叫做分母。
起源
分数在我们中国很早就有了,最初分数的表现形式跟现在不一样。后来,印度出现了和我国相似的分数表示法。再往后,阿拉伯人发明了分数线,分数的表示法就成为现在这样了。
产生
人类历史上最早产生的数是自然数(正整数),以后在度量和均分时往往不能正好得到整数的结果,这样就产生了分数。
分类
分数一般包括:真分数,假分数,带分数.
真分数小于1.
假分数大于1,或者等于1.
带分数大于1而又是最简分数.带分数是由一个整数和一个真分数组成的。
注意
①分母和分子中不能有0,否则无意义。
②分数中不能出现无理数(如2的平方根),否则就不是分数。
产生
人类历史上最早产生的数是自然数(正整数),以后在度量和均分时往往不能正好得到整数的结果,这样就产生了分数。
③判断一个分数是否能变成有限小数:一、先要看它是不是最简分数。二、如果分母是2或5的倍数(不含其他任何数),就能变成有限小数
历史
在历史上,分数几乎与自然数一样古老。早在人类文化发明的初期,由于进行测量和均分的需要,引入并使用了分数。
在许多民族的古代文献中都有关于分数的记载和各种不同的分数制度。早在公元前2100多年,古代巴比伦人(现处伊拉克一带)就使用了分母是60的分数。
公元前1850年左右的埃及算学文献中,也开始使用分数。
我国春秋时代(公元前770年~前476年)的《左传》中,规定了诸侯的都城大小:最大不可超过周文王国都的三分之一,中等的不可超过五分之一,小的不可超过九分之一。秦始皇时代的历法规定:一年的天数为三百六十五又四分之一。这说明:分数在我国很早就出现了,并且用于社会生产和生活。
意义
一个物体,一个图形,一个计量单位,都可看作单位“1”。把单位“1”平均分成几份,表示这样一份或几份的数叫做分数。在分数里,表示把单位“1”平均分成多少份的叫做分母,表示有这样多少份的叫做分子;其中的一份叫做分数单位。
⑥ 分数的历史和由来是什么
分数的由来:
分数的历史,得从三千多年前的埃及说起。
三千多年前,古埃及为了在不能分得整数的情况下表示数,用特殊符号表示分子为1的分数。两千多年前,中国有了分数,但是,秦汉时期的分数的表现形式不一样,印度出现了和我国相似的分数表示法,再往后,阿拉伯人发明了分数线,今天分数的表示法就由此而来。
分数计算方法:
1、分数约分的步骤方法:
(1)将分子分母分解因数。
(2)找出分子分母公因数。
(3)消去非零公因数。
2、分数的乘法运算:
(1)分数乘整数,分母不变,分子乘整数,最后能约分的要约分。
(2)分数乘分数,用分子乘分子,用分母乘分母,最后能约分的要约分。
⑦ 分数的起源和发展历史是怎么样的
分数的由来:
分数的历史,得从三千多年前的埃及说起。
三千多年前,古埃及为了在不能分得整数的情况下表示数,用特殊符号表示分子为1的分数。两千多年前,中国有了分数,但是,秦汉时期的分数的表现形式不一样。印度出现了和我国相似的分数表示法。再往后,阿拉伯人发明了分数线,今天分数的表示法就由此而来。
分数计算方法:
分数乘整数的意义与整数乘法的意义相同,都是(求几个相同加数和的简便运算)。
分数乘整数的意义与整数乘法的意义相同,一个数与分数相乘,可以看作是求这个数的几分之几是多少。
分数乘法是一种数学运算方法,分数的分子与分子相乘,分母与分母相乘,能约分的要先约分,分子能不能和分母乘,做第一步时,就要想一个数的分子和另一个数的分母能不能约分(0除外)。
⑧ 分数的意义到底是什么
分数的意义是将一样东西分成某个数例如5,那就是分母,分子就是5裏你拿了1分,就是五分之一懂了吗
⑨ 分数的由来是什么
分数的由来是
分数的历史,得从三千多年前的埃及说起。
三千多年前,古埃及为了在不能分得整数的情况下表示数,用特殊符号表示分子为1的分数。两千多年前,中国有了分数,但是,秦汉时期的分数的表现形式不一样。印度出现了和我国相似的分数表示法。再往后,阿拉伯人发明了分数线,今天分数的表示法就由此而来。
分数注意事项
1、分母一定不能为0,因为分母相当于除数。否则等式无法成立,分子可以等于0,因为分子相当于被除数。相当于0除以任何一个数,不论分母是多少,答案都是0。
2、分数中的分子或分母经过约分后不能出现无理数(如2的平方根),否则就不是分数。
3、一个最简分数的分母中只有2和5两个质因数就能化成有限小数;如果最简分数的分母中只含有2和5以外的质因数那么就能化成纯循环小数;如果最简分数的分母中既含有2或5两个质因数也含有2和5以外的质因数那么就能化成混循环小数。