
一、概念详述
现代数学中的十进制是全球通用的计数进位制。在计数过程中,相邻两个单位之间的进率始终为十,即“逢十进一”的原则,这便是十进制。无论是我国古代,还是古希腊,都曾采用十进制进行计数和记数。现今世界通用的数字体系,即印度-数字,便是由0至9这十个基本数字构成,遵循的正是十进制法则。在计算时,当低位数字大于或等于10而小于20时,便会向高位进一;同理,当低位数字继续增大时,高位数字则相应增加。采用十进制计数的数,被称为十进制数或十进数。为了与其他进位制(如二进制、八进制)进行区分,常常使用符号“( )”来标记十进数。
在小学数学教材中,十进制的概念被明确界定:每两个相邻的计数单位之间的进率均为十,这种计数方法即被称为十进制计数法。
二、概念解读及历史背景
历史上,数基的形式多样,包括2、3、4等,但以5、10、20、60为数基的情况较为常见,其中以10为数基的十进制制是现今全球各国普遍采用的计数方式。尽管在计算机时代,二进制发挥了重要作用,但十进制制依然是最为基础和通用的计数方式。
古巴比伦采用六十进位制进行计数,计算过程相对繁琐;古埃及的数系虽然简单,但其记数方法并非位值制;古希腊和古罗马的记数方法则相对落后。随着文明的进步,古代印度逐渐采用了十进位值制记数法,这可能受到了我国的影响。现今通用的印度-数字记数法,大约在10世纪传入欧洲。
是十进位值制的重大发明者。从商代的陶文和甲骨文中,便可看出当时已能使用一至九、百、千、万等单字来记数十万以内的任何自然数。这种记数方法按照十进制的方式进行,且已采用了位值制记数法。李约瑟博士等著名学者认为,印度-数字的制造借鉴了我国古代的十进位值制记数法。
尽管我国的算筹记数方法在一定程度上方便了计数,但其缺点在于没有表示“0”的算筹。在进行筹算时,这容易导致混淆。直到数字“0”被发明后,印度-数系才成为了一个完备的记数系统。
三、教学建议及方法
(1) 结合生活实例,引导学生理解进制
在教学中,教师可以结合生活中的实例来引导学生理解进制的概念。例如,“半斤八两”这一说法实际上体现了古代的十六进制。通过让学生思考生活中的其他进制相关事物(如1年等于12月是十二进制、1分等于60秒是六十进制等),帮助他们体会到生活中与进制有关的多种规则。这样不仅能使数学知识更加贴近生活,还能激发学生的学习兴趣。
(2) 强化直观操作,加深对十进制的理解
为了帮助学生更好地理解十进位值制的意义,教师可以借助实物(如小棒、方块)或直观模型(如计数器)来帮助学生操作和体会。例如,在学习20以内的数时,鼓励学生将10根小棒捆在一起当作“1个十”,并将这捆小棒与计数器上的十位珠子相对应,从而初步体会位值原理。
(3) 感受十进制计数法的价值及应用
在数学历史的大背景下,教师可以引导学生了解十进制计数法的价值和重要性。从古代文明中的十进制计数法到现代数学中的广泛应用,让学生感受到十进制计数法的伟大之处。教师还可以介绍一些与十进制相关的数学发展史和数学思想,帮助学生构建完整的数学知识体系。
四、推荐阅读及拓展资料
(1) 《小学数学教学策略》(张丹著,北京师范大学出版社),该书详细介绍了数的意义的教学策略和数的表示的教学策略等内容。
(2) 《数学思想概论——数量与数量关系的抽象》(史宁中著,东北师范大学出版社),该书从数量的本质出发,详细阐述了十进制记数系统的抽象过程及其他进位记数制的分析等内容。
(3) 学生和教师还可以通过互联网等渠道搜索更多关于数学历史、数学思想及进制的资料进行学习和拓展。
