六年級數(shù)學(xué)《分?jǐn)?shù)基本性質(zhì)的地位與作用》教案
分?jǐn)?shù)基本性質(zhì):分?jǐn)?shù)的分子和分母都乘或除以相同的數(shù)(0除外),分?jǐn)?shù)的大小不變。
根據(jù)分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì),我們能夠把任何一個分?jǐn)?shù)變換成另一個分?jǐn)?shù)單位的等值分?jǐn)?shù)。也就是說,分?jǐn)?shù)基本性質(zhì)解決了分?jǐn)?shù)單位的換算問題。統(tǒng)一了分?jǐn)?shù)單位,異分母的分?jǐn)?shù)才能進(jìn)行加減運(yùn)算。
例如,+=+
=×2+
。健粒2+1)
=。
在分?jǐn)?shù)的運(yùn)算中,把異分母分?jǐn)?shù)變成同分母的分?jǐn)?shù)的過程,叫通分;通分是把較小的分?jǐn)?shù)單位變換為較大的分?jǐn)?shù)單位。在分?jǐn)?shù)的運(yùn)算中,有時也需要把較大的分?jǐn)?shù)單位變換成較小的分?jǐn)?shù)單位,這個過程叫約分。
例如,×=
。
=。
通分和約分的理論根據(jù)都是分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)。
分?jǐn)?shù)基本性質(zhì)還是分?jǐn)?shù)集合分類的一個標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)分?jǐn)?shù)基本性質(zhì),可以把分?jǐn)?shù)集合中所有等值分?jǐn)?shù)都?xì)w為一類,于是分?jǐn)?shù)集合就被分成無數(shù)個這樣的等值分?jǐn)?shù)的類別。如,上述和屬于同一類,和屬于同一類。
在分?jǐn)?shù)集合的每一個等值分?jǐn)?shù)的類別中,都有且只有一個最簡分?jǐn)?shù)。所謂最簡分?jǐn)?shù),就是它的分子和分母除1以外再也沒有其他的公因數(shù)了。如,上述、都分別是它們所在的等值分?jǐn)?shù)類別中的最簡分?jǐn)?shù)。
在分?jǐn)?shù)集合中,最簡分?jǐn)?shù)就是每一個等值分?jǐn)?shù)類別的代表。確定這一個代表的重要意義是,確保分?jǐn)?shù)運(yùn)算與自然數(shù)運(yùn)算一樣,運(yùn)算結(jié)果具有單值性(唯一性)。這就是為什么要對運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行約分,直到最簡分?jǐn)?shù)為止。
小數(shù)單位0.1、0.01、......分別與分?jǐn)?shù)單位、、......是等價的,小數(shù)是特殊的分?jǐn)?shù)。小數(shù)與分?jǐn)?shù)可以互相轉(zhuǎn)化。
例如,把0.25化為分?jǐn)?shù)。
方法1:(根據(jù)小數(shù)的意義)
0.25=0.01×25
。健25
=
。健
方法2:(把小數(shù)視為分母是1的分?jǐn)?shù))
0.25=
。
=
。健
方法1和方法2中,每一步都是可逆的,所以如果把化為小數(shù),也有與上述對應(yīng)的兩種方法。此外,把分?jǐn)?shù)化為小數(shù)還可以直接利用除法,即=1÷4=0.25。
在上述兩種方法中,分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)都發(fā)揮了作用。
分?jǐn)?shù)基本性質(zhì)與商不變規(guī)律,事實上是從不同的形式表示相同的規(guī)律。本質(zhì)相同而形式不同,主要是適應(yīng)不同的情境。所以,從商不變規(guī)律的重要性亦可反觀分?jǐn)?shù)基本性質(zhì)的重要性。
遇到小數(shù)除法,根據(jù)商不變規(guī)律可以轉(zhuǎn)化為整數(shù)除法,從而以整數(shù)除法為基礎(chǔ)把把小數(shù)除法與整數(shù)除法統(tǒng)一起來。
例如,2.4÷0.4=(24×0.1)÷(4×0.1)=24÷4=6;
或者,2.4÷0.4=(2.4×100)÷(0.4×100)=24÷4=6.
如果把2.4÷0.4寫成分?jǐn)?shù)形式,也未嘗不可,不過將出現(xiàn)被稱為“繁分?jǐn)?shù)”的分?jǐn)?shù)形式。把繁分?jǐn)?shù)化為簡單分?jǐn)?shù),也必須根據(jù)分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)。
例如,=
。
=6.
有了“商不變規(guī)律”,在算式的等值變形中可以避免出現(xiàn)繁分?jǐn)?shù)的形式,所以繁分?jǐn)?shù)的概念很早以前就已經(jīng)不出現(xiàn)在小數(shù)數(shù)學(xué)的教科書中了;即使出現(xiàn)了“繁分?jǐn)?shù)”,我們就把它當(dāng)作一般分?jǐn)?shù)來對待,也不必專門為之增加一個新名稱。
當(dāng)溝通了分?jǐn)?shù)、除法與比的本質(zhì)的聯(lián)系后,我們可以想到,其實比也有一個與分?jǐn)?shù)基本性質(zhì)等價的基本性質(zhì)。即比的前項與后項都乘或除以相同的數(shù)(0除外),比值不變。
根據(jù)比的這一基本性質(zhì),比可以進(jìn)行等值變形。在比的實際應(yīng)用中,如果不掌握比的等值變形,就會寸步難行。不過,比的等值變形不能局限于比的化簡。在筆者《分?jǐn)?shù)認(rèn)識的三次深化與發(fā)展》一文中,已經(jīng)說明把按比分配轉(zhuǎn)化為分?jǐn)?shù)問題來解決的時候,事實上要把整數(shù)比轉(zhuǎn)化為分?jǐn)?shù)比的形式,而且這些表示部分與整體關(guān)系的分?jǐn)?shù)的總和還必須等于1(即部分之和等于整體)。
下面再看兩個實例,進(jìn)一步體會比的必要性。
例1一種混凝土是由水泥、沙子和石子混合成的,其中水泥與沙子的比是1︰1.5,沙子與石子的比是1︰。這種混凝土中水泥、沙子和石子的比是多少?
問題中兩個已知的比,分別表示混凝土中兩個成分的比,而且這兩個比的基準(zhǔn)不一致。解決這個問題的關(guān)鍵是統(tǒng)一比的基準(zhǔn)。因為這兩個比中都含有沙子的.成分,所以選擇沙子為統(tǒng)一的基準(zhǔn),就能把兩個比統(tǒng)一起來。
解:水泥︰沙子=1︰1.5=10︰15=︰1;
沙子︰石子=1︰。
所以,水泥︰沙子︰石子=︰1︰=2︰3︰5。
當(dāng)某種混合物的成分多于兩種,并要表示它各種成分之間的倍比關(guān)系時,比的表示形式就得天獨(dú)厚志顯示出它的優(yōu)越性。
例2(阿拉伯民間流傳的數(shù)學(xué)故事)有一位阿拉伯老人,生前養(yǎng)有11匹馬,他去世前立下遺囑:大兒子、二兒子、小兒子分別繼承遺產(chǎn)的、、。兒子們想來想去沒法分:他們所得的都不是整數(shù),即分別為、和,總不能把一匹馬割成幾塊來分吧?聰明的鄰居牽來了自己的1匹馬,對他們說:“你們看,現(xiàn)在有12匹馬了,老大得12匹的就是6匹,老二得12匹的就是3匹,老三得12匹的就是2匹,還剩一匹我照舊牽回家去!边@樣把分的問題解決了。
學(xué)習(xí)比的知識,我們都會變得和阿拉伯兄弟的那個鄰居一樣聰明。這個知識就是比的等值變形。
解:︰︰=(×12)︰(×12)︰(×12)
=6︰3︰2,
而且6+3+2=11。
所以,老大、老二、老三分別分得的馬分別是6匹、3匹和2匹。
這位阿拉伯鄰居一定是一名優(yōu)秀教師,他善于把上述抽象的演算過程直觀地表現(xiàn)出來。他牽來自己的一匹馬,湊成12匹馬,這個12恰是這三個分?jǐn)?shù)分母的最小公倍數(shù),這個數(shù)也是把這三個分?jǐn)?shù)的比化為整數(shù)比的關(guān)鍵所在。
綜上,可以看到分?jǐn)?shù)基本性質(zhì)的重要地位和作用:
⒈是把分?jǐn)?shù)從一個分?jǐn)?shù)單位換算為另一個分?jǐn)?shù)單位的基礎(chǔ);
⒉是分?jǐn)?shù)的通分與約分的根據(jù),也是一些算式等值變形的重要途徑之一;
、呈欠?jǐn)?shù)集合被分成等值分?jǐn)?shù)類別的分類標(biāo)準(zhǔn),在每一個類別中都有且只有一個最簡分?jǐn)?shù),使得分?jǐn)?shù)運(yùn)算的結(jié)果具有唯一性。
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