集合思想創建者是德國數學家G·康托爾于1874年提出的,我國在1978年以后編的小學數學教材中也滲透了集合思想。在小學數學教材中也有所體現。小學數學教材中的知識點很多,通常我們更強調知識的聯系性或是連續性,即如果學生對某個知識點含糊不清,會影響后續的學習,形成知識系統中的“斷層”。而忽視了了某些知識之間不是前后連結的關系,而是集合中元素與集合的關系,即如果學生對這類知識分不清主次先后,上位概念與下位概念的關系,容易出現錯誤或混淆。大多數關于集合思想的研究集中于小學數學中集合思想中子集、交集、并集、差集、空集等在數學教學中的單個應用。而筆者主要從“一”與“多”的辯證關系談小學數學中的集合思想。
在數學中,集合是一個原始的概念,這如同幾何學中的“點”、“線”一樣,不能用別的概念加以定義。集合一般的描述是:在一定范圍內的個體事物的全體,當將它們看作一個整體時,我們把這個整體稱為一個集合,其中每個個體事物叫做該集合的元素。例如:一個班級的學生組成一個集合,其中該班級中的每個學生是該集合的一個元素;直線上所有的點構成一個集合,其中的每個點是該集合的一個元素;所有自然數組成的集合一般用N表示。一個集合可以通過列舉其元素a,b,c…來表示,并記為{a,b,c…}

“一”這個數量單位,看似簡單,兒童還在牙牙學語的時候,就知道了,尤其是現在的學前教育之后的孩子知道的數更可以達到數以百千。而我們的小學一年級教育應該著眼的重點不應該僅僅是1的讀、寫、認、數,而應該更多的考慮1與多之間的關系。首先“一”包含于“多”,聚“一”為“多”。
“1”是整個正負數系統中的基數,它自身繼續向加,可以得到任何其他的自然數。例如:1+1=2,2+1=3,3+1=4……這樣繼續下去可以得到無窮的自然數列。1屬于自
然數這個集合中的元素。一般在低年級結合認數教學進行,如,一個小隊有8個同學,8個同學是8個1。在認識O—lO這11個數的時候還可以結合集合圈來進行。如:2{1,l},3{l,1,1},4{1,1,1,l }……學生會發現一個集合中有幾個元素就用“幾”來表示,形象的將集合中的元素和基數概念有機的聯系起來了。或者3{1,2}……。在教授10以內數的認識的時候,用集合的思想,學生不僅認識了這些數,還認識了這些數可以有相同的幾個數組成,或者不同的幾個數組成,還附帶接觸到“等分”“不等分”“余數”等概念。其次“多”包含于“一”。
在引入分數之后,“1”是分子和分母相等的一切分數的值。例如:1/1=1,2/2=l,3/3=l……。在這里像這樣的值為“1”的分數組成了一個集合,而這些分數就是這個集合中的元素。“一”作為集合整體還體現在應用題教學中。例如,學習一個數是另一個數的幾倍或是幾分之幾的時候。用下圖表示有6個正方形,3個圓,正方形的個數是圓的幾倍?
這時候把3個圓看作一個集合,也就是我們通常所說的l份,那么正方形的個數就是這樣的2份,我們就說正方形的個數是圓的2倍。很顯然,在這里圓被看作1份的“1”,不是個數1,而是圓的總量是個集合。這里的1份包含了3個,也可以說3個包含于“1”份當中。
然而如果我們把上面這題改為圓的個數是正方形個數的幾分之一。這時候就要將正方形的個數看作“1”,當作一個集合整體,將改整體平均分成2份,其中1份與圓的只數相等,所以說圓的個數是正方形個數的二分之一。這里的“l”不是包含3個,而是6個,也就是說6包含于“1”之中。
像這樣把“多”當作“1”,“1”里面包含“多”,將“1”作為一個集合概念的情況還有很多,諸如在學習分數時,分“1”為“多”,如將一個餅平均分,每一份都是“l”的元素。而在分數、百分數應用題中這樣的關系就更加明顯了。當然在小學數學知識中不僅僅只有這些方面可以從“1”與“多”,集合與元素的關系來分析。我們在教學過程中要仔細分析,應用集合思想,讓學生在學習中獲得的不是孤立的知識點,而是相互呼應,渾然一體的有機整體,形成良好的認知結構,獲得對集合思想的感性認識,并逐步形成運用集合思想的觀念。
集合思想,是小學數學基礎知識的靈魂,在小學數學教學中,往往不直接出現集合的概念、名稱、符號和運算,而是結合數學基礎知識內容,采用直觀手段,利用形式多樣、生動活潑的集合圖畫來滲透集合的思想。如用圓圈圖(韋恩圖)向學生直觀的滲透集合概念,讓他們感知圈內的物體具有某種共同的屬性,可以看作一個整體,這個整體就是一個集合。我們教師應首先感知到這些內容中存在集合的思想,要做教育的有心人,在適當的時候有意點撥,讓集合思想在小學生的頭腦中逐漸扎根。