王智洋,劉思璐
摘要:從概念產(chǎn)生的角度看,比的意義體現(xiàn)在描述和測量、物物交換、合成與分配、自然與美學(xué)四個(gè)方面,不僅源自古人對物質(zhì)生活的需求,還有對精神世界的熏陶。從概念發(fā)展的角度看,“比較”“大小關(guān)系”和“同類量”是比的定義的“源”,而“除法”“分?jǐn)?shù)”和“非同類量”是比的定義的“流”。比的概念的歷史為教學(xué)提供了諸多啟示:創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,揭示比的意義;厘清教學(xué)主線,闡明比的定義;明晰廣度和深度,提升對比的認(rèn)識;滲透數(shù)學(xué)文化,達(dá)成德育之效。
關(guān)鍵詞:HPM;比的意義;比的定義;數(shù)量關(guān)系
隨著越來越多的數(shù)學(xué)教育工作者意識到數(shù)學(xué)史的教育價(jià)值,HPM(History and Pedagogy of Mathematics的簡稱,意為數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育)研究已經(jīng)成為數(shù)學(xué)教育研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。其中,教育取向的數(shù)學(xué)史研究是HPM領(lǐng)域的基礎(chǔ)性研究,是課例研究的第一步,決定著課例的成敗。
“比”是小學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)與代數(shù)學(xué)習(xí)領(lǐng)域“數(shù)量關(guān)系”主題下的重要概念,被安排在第三學(xué)段(5—6年級)教學(xué)。比的知識承接除法、分?jǐn)?shù)的知識,也是學(xué)習(xí)比例、函數(shù)等相關(guān)知識的基礎(chǔ)?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱“新課標(biāo)”)要求:“在實(shí)際情境中理解比的含義,能解決簡單的問題?!北鹊母拍畹慕虒W(xué)中,學(xué)生要理解比的意義,了解比的定義,形成比的概念,即要認(rèn)識到“為什么要學(xué)習(xí)比”以及“什么是比”。
現(xiàn)行各版本小學(xué)數(shù)學(xué)教材都通過不同類型的生活情境來體現(xiàn)比的意義。為了選擇合適的教學(xué)情境,厘清教學(xué)主線,實(shí)施“發(fā)生教學(xué)法”,教師需要深入了解比的概念的產(chǎn)生和發(fā)展過程。此外,各版本教材上關(guān)于比的定義的敘述不盡相同,且較為抽象,給學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)造成了困擾。鑒于此,本文擬通過歷史文獻(xiàn)(包括英美早期數(shù)學(xué)教科書)的考察,追溯比的概念的產(chǎn)生和發(fā)展脈絡(luò),為教學(xué)提供啟示。
一、比的意義的來源
比是數(shù)量之間的關(guān)系,其意義主要來自四個(gè)方面:描述和測量的需要、物物交換的需要、合成與分配的需要以及自然與美學(xué)現(xiàn)象。
(一)描述和測量的需要
生活中,各種各樣的單位無處不在,我們常用“米”來描述大樓的高矮,用“斤、兩”來稱量物品的輕重……單位制在我們描述和測量時(shí),發(fā)揮著重要作用。事實(shí)上,其中蘊(yùn)藏著比的意義,單位制其實(shí)是比的概念形成和發(fā)展的最終產(chǎn)物。
最初人們并沒有單位的概念,對未知事物進(jìn)行描述時(shí),只能通過將其與已知事物進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)。美國數(shù)學(xué)史家史密斯提到,人類歷史早期產(chǎn)生了兩個(gè)有關(guān)比的概念:古人在描述部落規(guī)模時(shí),會指出一個(gè)部落的人數(shù)是另一個(gè)部落的兩倍多;在形容皮制帶子的長度時(shí),會指出一根皮制帶子只有另一根的一半長。
隨著人類文明的進(jìn)步,為了建造生活中需要的住房、生產(chǎn)工具等,人們需要對材料的形狀、大小等進(jìn)行測量,自然想到用已有工具的形狀、大小等進(jìn)行測量,這樣就得到了最初對長度、重量和容量的度量。蘇聯(lián)學(xué)者鮑爾加爾斯基在《數(shù)學(xué)簡史》中介紹了一種傳統(tǒng)的長度測量方法——借助人體的部件。? 例如,為了測量長度,成年男子的步長被當(dāng)作最常用的測量單位。如果測量一些體積不大的物體,人們會動用自己的手和腳,將手指的厚度、大拇指關(guān)節(jié)的長度、手掌的寬度、大拇指與食指或者中指頂端之間的距離等作為測量單位。利用身體的部件進(jìn)行測量不僅可以較為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)測量目的,還十分便利,隨時(shí)隨地都可以進(jìn)行。直到今天,我們在生活中依然頻繁使用這種測量方法。
之后,由于社會的發(fā)展,人們對度量單位的要求更為精確,于是度量單位制度逐漸形成。鮑爾加爾斯基還介紹了古巴比倫建立的公制度量單位制度,其進(jìn)制是六十。直到今天,依然有六十進(jìn)制的痕跡存在,如劃分時(shí)間和角度的方法,即1小時(shí)等于60分鐘、1°等于60′。這樣的度量單位制度能夠準(zhǔn)確地表達(dá)任意的數(shù)量,滿足商業(yè)、農(nóng)業(yè)和建筑業(yè)的需要,推動了古巴比倫文明的發(fā)展進(jìn)程,也大大造福了后世。
除了在古代的西方,在古老的中華大地上也建立起了度量衡單位制度,該制度產(chǎn)生于四五千年前的原始社會末期。度量衡是測量長短、容積、輕重的統(tǒng)稱,其中“度”指測量長短,“量”指測量容積,“衡”指測量輕重。眾所周知,秦始皇統(tǒng)一中國后所做的重要的貢獻(xiàn)之一便是統(tǒng)一度量衡。漢承秦制,《漢書·律歷志》中有“以一黍之廣度之,一為一分”的記載,意思是橫排100粒黍的長度記為漢代的一尺(約為今天的23厘米)。書中還詳細(xì)記載了度量衡的單位、進(jìn)位以及量器的形狀、材質(zhì)等。這些發(fā)明即便在今天,仍不失其耀眼的光輝,在世界度量衡史上也是絕無僅有的。
(二)物物交換的需要
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開生產(chǎn)和交易。在社會分工形成之后,自然產(chǎn)生了以物易物的需求。而在交換過程中,雙方為實(shí)現(xiàn)公平,必須制訂一個(gè)交換規(guī)則,這便產(chǎn)生了比的意義。
中國漢代數(shù)學(xué)典籍《九章算術(shù)》的第二章《粟米》中記載著以下問題:“若粟率五十,糲米率三十。今有粟一斗,欲為糲米,問得幾何?答曰:為糲米六升。術(shù)曰:以粟求糲米,三之,五而一。”《粟米》一章主要是為了處理抵押交換的問題,其中用到的方法稱為“今有術(shù)”,是將所有物的數(shù)量乘所有物的率作為分子,將所求物的率作為分母,得到的分?jǐn)?shù)即為所求物的數(shù)量,相當(dāng)于現(xiàn)在教材中解比例問題的“知三求一”。“今有術(shù)”涉及比和比例的性質(zhì),也揭示了比的概念是在物物交換的過程中產(chǎn)生的。
隨著人類文明的進(jìn)步,貨幣逐漸產(chǎn)生并充當(dāng)物物交換的媒介。18世紀(jì)出版的英國數(shù)學(xué)教科書中提到,用一種商品交換另一種商品,或用商品交換貨幣,或用貨幣交換商品時(shí),為了使得交易過程更加便利,產(chǎn)生了比的概念。人們可以在一個(gè)地方用一筆錢換一張支票,然后在另一個(gè)地方將支票兌換成對應(yīng)的貨幣,即現(xiàn)在的“外匯兌換”。貨幣的產(chǎn)生和發(fā)展不僅讓交易的范圍擴(kuò)大,也極大地增加了交易的便利性和安全性,而這本質(zhì)上得益于比的概念。
(三)合成與分配的需要
合金產(chǎn)物的硬度和耐用性都高于組成金屬,如今已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,其合成的原理也離不開比的概念。早在3000多年前的商朝,中國的青銅工藝就已經(jīng)非常發(fā)達(dá)了。公元前6世紀(jì)左右鍛鑄的越王勾踐的青銅劍就是一把合金寶劍,出土后仍然鋒利無比。斐波那契在《計(jì)算之書》的第十一章《論合金錢幣的配制》中提到:“當(dāng)錢幣由銀和銅混合配制而成時(shí),無論面值多少,它都被稱作合金錢幣。所謂‘含銀2盎司的錢幣,意指每磅錢幣中含有2盎司的銀?!睍薪榻B了配制合金錢幣的三種方法,第一種方法是用一定量的銀或銅合鑄而成,第二種是由任意給定的錢幣加入銀或銅合鑄而成,第三種是由給定的若干種錢幣合鑄而成。關(guān)于以上三種方法,書中一共展示了七類不同的問題。其中第一類(由給定量的銀和銅鑄成錢幣)如下:“某人有7磅銀,欲鑄含銀2盎司的錢幣,他想知道需要加入多少盎司的銅?!苯鉀Q該問題所用到的方法被稱為“商議法(method of negotiations)”,具體過程是:將每磅含銀量和含銅量寫在第一行,將所有銀的數(shù)量寫在每磅含銀量的下方;然后將對角位置的每磅含銅量和所有銀的數(shù)量相乘,除以每磅含銀量,即得所加銅的數(shù)量(如下圖1所示)。
《論語·季氏》中有云:“不患寡而患不均。”資源和利益的分配是自古以來始終困擾人們的難題。從數(shù)學(xué)的角度出發(fā),利用除法運(yùn)算可以平均分配,但是有時(shí),平均分配未必公平?!毒耪滤阈g(shù)》的第三章《衰分》中有這樣一個(gè)問題:“已知羊吃的食物是馬的一半,馬吃的食物是牛的一半。問:總共五斗粟如何在這三種牲口間分配?”考慮到羊、馬、牛三種動物的差異,平均分配顯然不合情理,書中應(yīng)用“衰分術(shù)”解決這個(gè)問題?!八シ中g(shù)”為:將每項(xiàng)之和作為分母,每一項(xiàng)乘分配的總數(shù)作為分子,所得的分?jǐn)?shù)即為分得數(shù)。本題中,羊、馬和牛的食量分別是1、2、4,各項(xiàng)加起來是7,作為分母,將每一項(xiàng)乘以5作為分子,故分給羊、馬和牛的粟以斗為單位分別是57、107和207。
(四)自然與美學(xué)現(xiàn)象
比的意義除了從生活需求中產(chǎn)生,還蘊(yùn)藏于奇妙和諧的自然界之中。
古希臘的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派在悅耳的音樂中,覺察了“和聲”,并注意到在用三根弦發(fā)音時(shí),如果這三根弦的長度之比為3∶4∶6,就會得到和聲的諧音。在許多其他場合,他們也發(fā)現(xiàn)了同樣的數(shù)量關(guān)系。例如,立方體的面數(shù)、頂點(diǎn)數(shù)、棱數(shù)分別為6、8、12,它們的比化簡后也是3∶4∶6。再如,用正多邊形覆蓋平面時(shí),只有圖2所示的三種情況,所用正多邊形的邊數(shù)分別為3、4、6。根據(jù)類似的觀察,他們確信,整個(gè)宇宙的現(xiàn)象完全依附于某種數(shù)值的相互關(guān)系,也就是存在著“宇宙的和諧”。
此外,畢達(dá)哥拉斯學(xué)派還觀察到正五角星中有不少黃金比,故視正五角星為神物,將其作為學(xué)派的徽章?!包S金比”是意大利著名科學(xué)家、藝術(shù)家達(dá)·芬奇冠以的美稱,他在畫作中也經(jīng)常使用黃金比。19世紀(jì)末,德國心理學(xué)家費(fèi)希納做了一個(gè)實(shí)驗(yàn):制作了十個(gè)長寬比不同的矩形,讓592位參觀者在其中選擇最美的,結(jié)果565人認(rèn)為長寬比為黃金比的矩形是“最美矩形”??梢?,黃金比是具有普遍審美價(jià)值的。 黃金比揭示了一種和諧的線段比例,因而在古今中外大量的藝術(shù)、建筑作品和日常生活中都被廣泛應(yīng)用。
二、比的定義的發(fā)展
(一)從國內(nèi)現(xiàn)行教材中比的定義說起
比就像空氣,無處不在,但要具體說出它的定義卻是難事。翻開國內(nèi)主要的幾個(gè)版本的小學(xué)數(shù)學(xué)教材,有關(guān)比的定義的敘述分別如下。(1)滬教版:“a、b是兩個(gè)數(shù)或兩個(gè)同類的量,為了把b和a相比較,將a與b相除,叫作a與b的比(ratio)。記作a∶b,或?qū)懗蒩b,其中b≠0。a叫作比的前項(xiàng),b叫作比的后項(xiàng)。 前項(xiàng)a除以后項(xiàng)b所得的商叫作比值。”(2)人教版:“兩個(gè)數(shù)的比表示兩個(gè)數(shù)相除。‘∶是比號。在兩個(gè)數(shù)的比中,比號前面的數(shù)叫作比的前項(xiàng),比號后面的數(shù)叫作比的后項(xiàng)。比的前項(xiàng)除以后項(xiàng)所得的商,叫作比值?!保?)蘇教版:“兩個(gè)數(shù)相除又可以叫作兩個(gè)數(shù)的比?!檬潜忍?,比號前面的數(shù)叫作比的前項(xiàng),比號后面的數(shù)叫作比的后項(xiàng),比的前項(xiàng)除以后項(xiàng)所得的商叫作比值?!保?)北師大版:“兩個(gè)數(shù)相除,又叫作這兩個(gè)數(shù)的比。如,6÷4寫作6∶4。6是這個(gè)比的前項(xiàng),4是這個(gè)比的后項(xiàng),1.5是6∶4的比值?!?/p>
可見,四個(gè)版本教材中,比的定義均基于除法運(yùn)算,揭示了比和除法之間的統(tǒng)一性。蘇教版和北師大版給出的“兩個(gè)數(shù)相除又叫作兩個(gè)數(shù)的比”,意指比和除法是完全一樣的,只是名稱不同。人教版給出的“兩個(gè)數(shù)的比表示兩個(gè)數(shù)相除”,透露出比的范圍相較于除法更寬泛。比、除法以及分?jǐn)?shù)三者之間差異模糊,容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)產(chǎn)生困惑,不理解學(xué)習(xí)比的必要性。
另外,四個(gè)版本教材都規(guī)定了比的對象是兩個(gè)“數(shù)”,滬教版教材還補(bǔ)充了兩個(gè)同類的“量”。同時(shí),人教版教材與蘇教版教材采用了“路程與時(shí)間之比”的情境,這把比的對象擴(kuò)大為兩個(gè)不同類的“量”。
(二)梳理比的定義的發(fā)展
比與除法、分?jǐn)?shù)有什么區(qū)別?比的對象到底有什么要求?為解決這兩個(gè)問題,我們翻閱了《幾何原本》和大量西方早期教科書。
1.歐氏定義
歐幾里得在《幾何原本》第五卷中明確給出了比的定義:“當(dāng)一個(gè)較小的量能量盡一個(gè)較大的量時(shí),我們把較小量叫作較大量的一部分;當(dāng)一個(gè)較大的量能被一個(gè)較小的量量盡時(shí),我們把較大量叫作較小量的倍量;兩個(gè)同類量彼此之間的一種大小關(guān)系叫作比。”
以《幾何原本》第五卷命題1的圖示(見圖3)為例來理解這個(gè)定義,EG為較小量,AB為較大量,則EG為AB的一部分,AB為EG的倍量,AB與EG的大小關(guān)系為比。
歐幾里得認(rèn)為,比是兩個(gè)同類量之間的一種大小關(guān)系,而這種大小關(guān)系特指倍數(shù)關(guān)系?!傲勘M”一詞,不僅體現(xiàn)了比的“描述和測量”意義,也從“形”的角度幫助我們理解比的概念?!稁缀卧尽分性S多命題的圖示中都有類似于圖3的線段比。
2.比較定義
19世紀(jì)的英美教科書基本沿用了《幾何原本》中的定義,即比是兩個(gè)同類量之間的一種大小關(guān)系,但敘述更為具體,內(nèi)容也更加豐富。如J.Day在《代數(shù)引論》中寫道:
我們經(jīng)常會把已知的數(shù)量與不等于它的其他數(shù)量進(jìn)行比較。那么,如何進(jìn)行比較?自然就產(chǎn)生了兩種比較方式,可以考慮兩個(gè)數(shù)量中一個(gè)比另一個(gè)多了多少,或者一個(gè)是另一個(gè)的多少倍。在尋找答案的過程中,我們發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)數(shù)量的比,分別為“算術(shù)比(arithmetical ratio)”和“幾何比(geometrical ratio)”。
比是指一個(gè)量與另一個(gè)量的大小關(guān)系。首先這兩個(gè)量要是相同類型的,否則無法判斷。例如,把英尺(長度單位)和磅(重量單位)放在一起比較是荒謬的。
“算術(shù)比”表示的比較,旨在發(fā)現(xiàn)一個(gè)量比另一個(gè)量多了多少,即他們的差,最早用“..”表示。a與b的算術(shù)比,記為a..b。例如,6..3=3。既然兩個(gè)量的算術(shù)比即兩個(gè)量的差,而“差”似乎是更好的表達(dá)方式。因此,“算術(shù)比”逐漸被“差”代替,記號“..”也被“-”代替?!皫缀伪取北硎镜谋容^,旨在發(fā)現(xiàn)一個(gè)量是另一個(gè)量的多少倍,簡稱為比。a與b的比,記為a∶b。例如,6∶3=2。
書中指出比是兩個(gè)同類量之間大小關(guān)系的比較,并交代了兩種比較方式——“算術(shù)比”和“幾何比”,從感知的角度形象地給出了比的定義。
3.形式定義
比的定義敘述在20世紀(jì)的英美教科書中發(fā)生了較大變化,主要有兩種類型:(1)除法定義:“兩個(gè)數(shù)的比是第一個(gè)數(shù)除以第二個(gè)數(shù),通常用a∶b表示,由于比實(shí)際上是除法,所以也寫成ab。顯然,兩個(gè)不同性質(zhì)的數(shù)量之間沒有比,而在同一種類的兩個(gè)單位之間有比,例如1英尺∶1英寸=12?!保?)分?jǐn)?shù)定義:“兩個(gè)數(shù)a和b的比是分?jǐn)?shù)ab(b≠0)。每兩個(gè)同類量的比是這些量的數(shù)值之比?!?/p>
以上兩種定義的對象都是兩個(gè)“數(shù)”或兩個(gè)同類的“量”。其中,除法定義用兩個(gè)數(shù)的除法運(yùn)算(過程)來定義比,與國內(nèi)現(xiàn)行教材給出的定義一致;分?jǐn)?shù)定義則從運(yùn)算結(jié)果的角度來定義比。兩種定義都表達(dá)了比的形式,揭示了比與除法、分?jǐn)?shù)的緊密聯(lián)系。
(三)厘清比的定義的源流
歐氏定義和比較定義表明,比的“源”是“比較”,是一種“大小關(guān)系”,包含了“算術(shù)比”與“幾何比”兩種關(guān)系;隨著定義的發(fā)展,“算術(shù)比”逐漸被“差”代替,“幾何比”演化成了今天教材中的“比”。這一過程體現(xiàn)了數(shù)學(xué)是動態(tài)發(fā)展的,數(shù)學(xué)追求精確性與嚴(yán)謹(jǐn)性等科學(xué)精神。除法定義和分?jǐn)?shù)定義只是“流”,除法和分?jǐn)?shù)是比較大小關(guān)系(倍數(shù)關(guān)系)的一種手段及其結(jié)果:可以通過除法對“比”進(jìn)行運(yùn)算,得到用分?jǐn)?shù)表示的“比值”。也就是說,關(guān)系才是比的內(nèi)容和本質(zhì),除法、分?jǐn)?shù)只是比的形式和現(xiàn)象。比可以推廣到三個(gè)、四個(gè)乃至更多個(gè)數(shù)量之間的倍數(shù)關(guān)系,還可以擴(kuò)展為兩個(gè)變量之間的函數(shù)關(guān)系,這些含義較之除法和分?jǐn)?shù)要深刻得多。
關(guān)于數(shù)和量的關(guān)系,數(shù)是量的抽象(去掉一切物理屬性)。通俗來說,量屬于形象具體的現(xiàn)實(shí)世界,而數(shù)則被抽象到了數(shù)學(xué)內(nèi)部,“量=數(shù)·單位”。從比的概念產(chǎn)生歷程我們可以發(fā)現(xiàn),比來源于生活,即產(chǎn)生于數(shù)學(xué)外部,所以,比較兩個(gè)量的大小關(guān)系是自然的,由此,同種類型的量成了最直觀的前提。隨著數(shù)學(xué)的發(fā)展,正如畢達(dá)哥拉斯學(xué)派提出的“萬物皆數(shù)”,兩個(gè)量的比逐漸抽象成了兩個(gè)數(shù)的比,于是兩個(gè)“非同類量”的比也就能理解了。但與同類量之比不同,非同類量的比值有量綱。也就是說,不僅其數(shù)值要比,而且其單位也要比??紤]到數(shù)與單位本質(zhì)上是乘法關(guān)系,非同類量的比不能是“算術(shù)比”,因?yàn)榉峭惲恐g的加減運(yùn)算(如“1米-1秒”)無論如何都是沒有意義的,而非同類量之間的乘除運(yùn)算(如“1米÷1秒=1米/秒”)可能具有(或被賦予)意義。綜上,同類量之比是比的概念之“源”,非同類量之比是“流”,數(shù)之比起著紐帶作用。從同類量之比到非同類量之比的發(fā)展,滿足從數(shù)學(xué)外部到數(shù)學(xué)內(nèi)部再到數(shù)學(xué)外部的順序,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)來源于生活又應(yīng)用于生活。
這里值得一提的是,新課標(biāo)特別強(qiáng)調(diào)了計(jì)數(shù)單位的概念,比如“在理解整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)意義的同時(shí),理解整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)基于計(jì)數(shù)單位表達(dá)的一致性”(由此就可形成“數(shù)=個(gè)數(shù)·計(jì)數(shù)單位”的認(rèn)識),這有助于勾連數(shù)和量及其運(yùn)算的聯(lián)系,體現(xiàn)數(shù)和量及其運(yùn)算的一致性。
三、教學(xué)啟示
從概念產(chǎn)生的角度看,比的意義體現(xiàn)在描述和測量、物物交換、合成與分配、自然與美學(xué)四個(gè)方面,不僅源自古人對物質(zhì)生活的需求,還有對精神世界的熏陶。從概念發(fā)展的角度看,“比較”“大小關(guān)系”和“同類量”是比的定義的“源”,而“除法”“分?jǐn)?shù)”和“非同類量”是比的定義的“流”。進(jìn)一步來看,畢達(dá)哥拉斯學(xué)派所謂的“萬物皆數(shù)”指世間萬物都可以表示成兩個(gè)整數(shù)之比,但無理數(shù)的發(fā)現(xiàn)卻讓其存在漏洞;倘若將“萬物皆數(shù)”的口號賦予新的含義,改成“萬物皆比”,便能將比的意義體現(xiàn)得淋漓盡致。
比的概念的歷史為今日教學(xué)提供了諸多啟示。
其一,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,揭示比的意義。閱讀有關(guān)比的概念的史料,積累豐富的素材,并對多種素材進(jìn)行分類或加工,可以圍繞多個(gè)主題創(chuàng)設(shè)不同種類的教學(xué)情境,從而引導(dǎo)學(xué)生歸類和總結(jié),揭示比的多種意義。
其二,厘清教學(xué)主線,闡明比的定義。學(xué)生的認(rèn)知往往具有歷史相似性。若在情境引入中直接采用非同類量的例子,是不符合歷史發(fā)展規(guī)律的,可能會增加學(xué)生的困惑。先給出“同類量之比”的定義,再抽象成“數(shù)之比”,最后引出“非同類量之比”,這是符合歷史發(fā)展順序的教學(xué)思路。
其三,明晰廣度和深度,提升對比的認(rèn)識。橫向來看,生活中到處都是比,通過情境創(chuàng)設(shè)可以讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)與生活息息相關(guān)。縱向來看,比有著除法、分?jǐn)?shù)所不具備的深刻含義和思想,可以為后面比例、三連比、函數(shù)的學(xué)習(xí)做鋪墊。
其四,滲透數(shù)學(xué)文化,達(dá)成德育之效。東西方不同文化背景下比的產(chǎn)生與發(fā)展,可以讓學(xué)生感受到古今中外數(shù)學(xué)文化的多元性,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,樹立其動態(tài)的數(shù)學(xué)觀。同時(shí),測量、交換、分配等方面的應(yīng)用,可以讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)之于公平要求、理性精神和規(guī)則意識等的重要性,數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含著對美的刻畫。