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如何看待小数除法中的“余数”(转摘)

(2014-02-17 17:06:40)
分类: 他山之石

1、 小数除法不能使用有余数除法的算式表示

(1) 有余数除法及其应用

有余数除法是指整数除法中,被除数除以除数不能得到整数商而有余数的除法。在有余数除法中,商和余数都是整数,可以用“被除数÷除数=商……余数”这样的算式表示,如23÷5=4……3。该算式是用“商和余数”表示有余数除法结果的书写形式,但不是等式,“4……3”既不是数也不是式,只能作为有余数除法的计算结果。

有余数除法是可以直接应用于所求结果是“最多”和“剩余”的一类应用题的解答,如孙老师文章中所引用的×××版教材中的题:篮球单价40元,花900元可以买多少个?还剩多少元?由于该题满足“有余数除法”的条件,就可以通过竖式计算出商和余数,直接写出900÷40=22……20的算式。

(2) 小数(分数)除法没有余数。

小数除法中由于商可以是小数,若所得商是有限小数,最终被除数是会被除数除尽而没有余数;若商是无限小数,可将小数除法化为分数除法,而分数除法所得商是确定且唯一的,被除数能被除尽也没有余数。因此才有了“有余数除法”只存在于整数运算中。

(3)“数学问题”的求解不能写成“1.7÷0.2=8……0.1”.

数学问题尽管也是求“最多”和“剩余”,但列出的1.7÷0.2是小数除法没有余数,题中“还余多少厘米”不能当成余数来求,也就不能将所求问题的答案看做“商和余数”,竖式计算后直接写出1.7÷0.2=8……0.1的算式是不妥的。

(3) 小数除法竖式运算中习惯称谓的“余数”不是真正的余数。

在小数除法中,商计算到十分位、百分位……,都会存在与其对应的被除数余下的数。如1.5÷0.4所列竖式计算:商计算到个位时,余数为0.3;商计算到十分位,余数为0.02;商计算到百分位,被除数被除尽余数为0.显然这里的“余数”仅仅是指商计算到某一数位后被除数还余下的数,这些余下的数还会随着继续运算不断出现新的“余数”,同时所得到的商也在变化(商的小数位数增加),即“余数”的出现与得到的商具有相对性。同一个小数除法算式可以得到多个这样的“余数”。这些
“余数”只能是随除法运算进行而不确定,和“有余数除法的商和余数唯一确定”有着本质的区别。因此上述算式中的“0.1”仅仅是商计算到个位时被除数还余下的数,并不是真正的余数。1.7÷0.2是能被除尽而没有余数的,只能写成1.7÷0.2=8.5,而不能写成用“商和余数”来表示结果的算式。

2、“数学问题”的错因分析。

蒋老师文章中某老师提出的数学问题可以简述为:1.7厘米中有几个0.2厘米,还剩多少厘米。学生列出了下列算式:

             1.7÷0.2          

            =17÷2             

            =8……1             

①   单看错在哪一步没有意义。

 蒋老师认为①到②是错误的,理由却是①和②的余数不相等,①本来就没有余数又怎么能比较呢?潘老师则以①没有余数②有余数,也认为①到②是错的,显然,否定相等也是缺少道理的。周老师和提出数学问题的某老师都认为①到②是对的,理由是应用了商不变的性质,两式的数值都是8.5;②到③也是对的,理由是17÷2的确是等于8……1.既然都是正确的,为什么求出的结果不是题目的答案呢?显然错误的出现已经不是在哪一步上。

(2)“无余”当成“有余”去寻找错因也没有意义。

蒋老师和吴老师都依据“使用商不变性质,商不变余数变化”,认为学生错在没有将余数“还原”只是在余数还原上两位老师产生了分歧。孙老师和杨老师也都认同1.7÷0.2=8(本)……0.1(厘米)表示数学问题的结果。其实无论是余数“还原”还是“表达”都已经与“错因”无关。

(4)错源是利用小数除法求余数。

一个没有余数的小数除法应用题却要去它的余数,这也就导致了整个计算思路从源头上就出了问题;学生的计算过程是错误的,而老师们却仍然顺着错误的思路去分析错因、讨论正确答案,也就只能是说不清道不明。尽管有些老师也用“具体语言环境或数学环境”作解释,但小数除法在任何语言环境下都不能写成有余数除法的算式。

3、所讨论的数学问题是一道分两步计算的应用题。

从学生的实际考虑,就会发现这实际上就是常见的分两步计算的应用题:第一步计算出“可放书多少本”,第二部再计算“还余下多少厘米”。第一步的计算方法,×版教材五年级上册32页例12的(2)就是现成的范例:王阿姨用一根25米长的红丝带包装礼盒,每个礼盒要用1.5米长的丝带,这些红丝带可以包装几个礼盒?

   2.5÷1.5=16.666……(个)。可包装16个礼盒。

   该题所计算出的数值是大于16而小于17,只能够包转16个礼盒,所得商的小数就可省略掉,这样根据解决实际情况取商的近似值的方法就是“去尾法”。

显然“可放书多少本”完全可以参照上题利用“去尾法”求得。

“数学问题”的解法:1.7÷0.2=8.5(本)≈8(本),1.7-0.2×8=0.1(厘米)

答:可放书8本,还余下0.1厘米。

上述计算过程,第一步求出的8(本)是利用“去尾法”取商的近似值所得,并不是求商;第二步求出的0.1(厘米)是放置8本书后还余下的高度,也不是余数。两个结果分别用两种算式计算求出,并非是“商和余数”的结果表示。

2、          文章中提到的两种解答方法值得商榷。

(1)吴老师提出“在有余数的除数是小数的除法中,商不变性质的直观事实是被除数和除数扩大(缩小)相同倍数,数学本质是转化计量单位。”的观点,认为“这样的小数除法可以写成递等式,仅仅是要在算式的数字后面带上相应的计量单位”。并以此解释所列出的完整递等式。

首先,“有余数的除法是小数的除法”说法就欠缺,所谓的“直观事实”和“数学本质”也就没有了科学依据,只不过是想利用“数学本质→单位变化”而给“数字带单位”变得“合理”些。其次,所谓的“完整的递等式”并不具有递等式的特征。如下列等式    1.7厘米÷0.2厘米     (a)

             =17毫米÷2毫米         (b)

             =8(本)……1(毫米)    (c)

             =8(本)……0.1厘米      (d)

(a)             到(b)是相等的,但(b)到(c)不是等式,(c)到(d)也仅仅是同一结果的换单位表示。我认为“这样的小数除法”根本就不可能用递等式来表达。另外在计算思路上与蒋老师和学生的没有两样,尽管想用“数字后面带上单位”来说明算式变化的意义和余数还原的道理,却使计算过程在不断改变单位中进行,难以体现出应用题解答的基本要求。

(2)潘老师尽管认为1.7÷0.2是没有余数的而断定“题目本身就有问题”,却在解答中仍以计算余数为目的,提出“恰好可以转化单位来做”的解法而将原题变为没有问题的有余数除法。然而讲一个有问题的题转化为没有问题了,实质上是改变了原题。如果题目中的单位不是厘米而是毫米,就可以直接列出算式17÷2=8(本)……1(毫米),又为什么用厘米呢?这样的计算思路也只是把吴老师的“4步”拆成了三个运算过程:先是将“无余”变成“有余”,再计算改变后的“有余数题”;由于运算的是“有余数题”,才有了将计算的结果再改回到原题答案的一步。

其实,在解答一个应用题时为了更方便些,借用“其他题”作为“运算载体”,最终得到所需要的答案,也没有什么不妥,但前提是所解应用题是没有问题的。我们讨论的数学问题也只是求“余数”才求出了问题。

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