西師版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書六年級(jí)上冊(cè)第32頁編寫了這樣一道例題(原文抄錄如下):
例3 修建一個(gè)半徑是30m的圓形魚池,它的占地面積是多少平方米?
S=πr2
=3.14×302
=3.14×900
=2826
答:它的占地面積是2826m2。
筆者在教學(xué)前端研究教材時(shí),分析了該例題所在的《圓的面積》這章內(nèi)容:例1通過估、數(shù)等直觀操作,感知半徑是r的圓的面積是邊長為r的正方形的面積的3倍多一些;例2在例1的基礎(chǔ)上,通過分圓與拼近似平行四邊形,運(yùn)用轉(zhuǎn)化、極限的思想方法,推導(dǎo)出圓的面積公式:S=πr2;例3是直接應(yīng)用S=πr2解決實(shí)際問題(后略)??梢姡摾}編寫的目的是加深學(xué)生對(duì)圓的面積公式的理解和運(yùn)用圓的面積公式解決實(shí)際問題,這是無可厚非的。但是,根據(jù)題意,求魚池的占地面積應(yīng)該是準(zhǔn)確值;解題過程從S=πr2到3.14×302這步是用等號(hào)連接且得數(shù)沒有帶單位;此三處經(jīng)過反復(fù)推敲、思考、研究,筆者認(rèn)為欠妥,現(xiàn)提出以饗讀者!
一、關(guān)于“等號(hào)連接”
例題在解題過程中有“S=πr2=3.14×302”,這步從字母公式始到代入數(shù)止,上一步到下一步用關(guān)系符號(hào)“等號(hào)”連接,符合“等號(hào)”、“π”的意義嗎?
1.等號(hào)
表示數(shù)與數(shù)、式與式之間相等的符號(hào),叫做等號(hào)。記作“=”。如28-17=11,a+b=b+a。因此,只有當(dāng)數(shù)與數(shù)、式與式、數(shù)與式之間構(gòu)成等量關(guān)系時(shí),才能用等號(hào)連接;否則,就不能用等號(hào)連接。
2.約等號(hào)
表示兩個(gè)數(shù)(或式)近似相等的符號(hào),叫做約等號(hào),記作“≈”。如0.245≈0.25。因此,在數(shù)與數(shù)、式與式、數(shù)與式之間近似相等時(shí),就應(yīng)該用約等號(hào)相連。
3.“π”的意義
教科書第25頁寫道:圓的周長除以直徑的商是一個(gè)固定的數(shù),這個(gè)數(shù)我們把它叫做圓周率,用字母π表示。計(jì)算時(shí),通常取π的近似值,即π≈3.14??梢?,在計(jì)算時(shí)π取3.14是近似值,并非準(zhǔn)確數(shù)。根據(jù)以上分析可知:將數(shù)據(jù)代入公式S=πr2時(shí),應(yīng)用約等號(hào)連接,即:S=πr2≈3.14×302。
二、關(guān)于“得數(shù)沒有帶單位”
上述例題在解題過程中,計(jì)算出的得數(shù)沒有帶單位。在這里得數(shù)是“數(shù)”還是“數(shù)量”呢?
1.數(shù)
數(shù)是表示事物的量的基本數(shù)學(xué)概念,如自然數(shù)、整數(shù)、有理數(shù)、無理數(shù)、實(shí)數(shù)、復(fù)數(shù)等,一個(gè)純粹的數(shù)的后面不能帶單位。
2.數(shù)量
可以定性區(qū)別并能定量確定的現(xiàn)象或物體的屬性叫做量。也就是說,事物的多少、大小、長短、粗細(xì)、輕重、高低等,這些可以進(jìn)行測(cè)定的對(duì)象都叫做量。量要通過數(shù)來表示,這叫做數(shù)量。數(shù)量不僅僅是一個(gè)數(shù),在它后面必須有一個(gè)單位,而且要有一個(gè)背景材料,用語言學(xué)的術(shù)語來說,有一定的語境或上下文,才能知道含義。如1.3米,米是量,1.3是數(shù),1.3米是數(shù)量。
3.題中得數(shù)是“數(shù)”還是“數(shù)量”?
在字母公式S=πr2中,π是一個(gè)無理數(shù),絕對(duì)的數(shù),后面不能帶單位;r是圓的半徑,意義是圓心到圓上的線段,要求圓的面積就必須測(cè)量圓的半徑的長度,度量的結(jié)果只有附上單位才有現(xiàn)實(shí)意義,沒有單位,數(shù)的大小就無任何意義。因此,r是一個(gè)數(shù)量,r2也是一個(gè)數(shù)量。所以,根據(jù)字母公式S=πr2計(jì)算出的得數(shù)是數(shù)量,而非數(shù),它后面必須有單位。
綜上所述,根據(jù)字母公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算時(shí),如果公式中的所有字母都表示數(shù),則計(jì)算出的得數(shù)是數(shù),后面不帶單位;如果公式中的字母有的表示數(shù)量,且計(jì)算出的得數(shù)也是數(shù)量,則后面要帶單位。
三、關(guān)于“面積是準(zhǔn)確值”
根據(jù)題意可知,例題所求解的是“它的占地面積是多少平方米?”,那么求出的圓形魚池占地面積就應(yīng)該是準(zhǔn)確值。
眾所周知,π是一個(gè)無理數(shù)(也是一個(gè)超越數(shù)),與非零實(shí)數(shù)相乘的積仍是一個(gè)無理數(shù)。在本題的解題計(jì)算中,π與r2相乘,積是無理數(shù);欲使積是有理數(shù),π應(yīng)取不足近似值3.14,計(jì)算出的得數(shù)為2826m2。也就是說計(jì)算出的2826m2并非圓形魚池占地面積的準(zhǔn)確值,而是圓形魚池占地面積的不足近似值。
由于有無理數(shù)的介入運(yùn)算,“圓形魚池占地面積是準(zhǔn)確值”在有理數(shù)范圍內(nèi)不可能實(shí)現(xiàn)。即使是在無理數(shù)范圍內(nèi)也只能記作900π,不是一個(gè)數(shù),而是兩個(gè)數(shù)相乘。所以,求出的面積只能是近似值,問題應(yīng)改為“它的占地面積約是多少平方米?”。
四、例題編寫的建議
根據(jù)上述分析,該例題在編寫過程中存在三處疏漏,為了彌補(bǔ)這些疏漏且不改變教學(xué)目標(biāo),建議教材再版時(shí),作如下改編。
例3 修建一個(gè)半徑是30m的圓形魚池,它的占地面積約是多少平方米?
S=πr2
≈3.14×302
=3.14×900
=2826(m2)
答:它的占地面積約是2826m2。
以上觀點(diǎn)妥否,敬請(qǐng)專家、同行不吝斧正!