什么是十进制计数法(数与代数之十进制)

什么是十进制计数法(数与代数之十进制)

什么是十进制记数法(数字和代数的十进制)

数与代数之十进制

一、概念描述

现代数学:十进制是当今世界各国普遍使用的十进制。计数时,每相邻两个单位之间的进步率为十,即每十进制一的规律,称为十进制。在古代中国和古希腊,十进制被用来计数和计数。目前世界上通用的数字是印阿数字,即以0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数字来计数。计算时,每十进制一次,即低位的数大于等于10但小于20时,高位加1,低位的数大于等于10但小于30时,高位加2,以此类推。采用十进制计数法的数字称为十进制数或十进制数。当数字的使用涉及到不同的进位制时,为了区分它们,常用的符号“()10”代表十进制数。十进制数可以与其他十进制数(如二进制数和八进制数)互换。

小学数学:小学数学教材明确定义了十进制:每相邻两个计数单位之间的进步率为十,这种计数方法称为十进制计数法。

二.概念解释

从历史上看,有基于2、3和4的数字,但仍有许多基于5、10、20和60的数字,即十进制、十进制和十六进制。大部分都是以10为基础,也就是现在全世界普遍使用的十进制,也就是“满十进一”的方法。当然,在计算机时代,二进制也起着很大的作用。

古巴比伦的记数法虽然有价值体系的意义,但它使用的是十进制数,计算起来非常繁琐。古埃及的数字系统有一种简单而朴素的风格。从一到十只有两个数字符号,从一亿到一千万有四个数字符号,这些符号是象形的,比如一只鸟代表十万。其他数字是通过把这些符号相加来表示的。虽然使用了十进制表示法,但它不是一种价值体系。由于古希腊先进的几何学,计算被轻视,计数方法落后。所有的希腊字母都用来表示从10,000到10,000的数字。当字母不够用时,就加上符号“’”等方法来补充。古罗马数字系统和古埃及数字系统有许多相似之处。采用累计法,如ccc为300。古印度既有字母法,也有累加法,公元7世纪采用十进制,大概是受我国图像的影响。常见的印度-阿拉伯数字和符号系统在10世纪传入欧洲。

十进制值在中国是一项伟大的发明。从《陶文》和《商代甲骨文》可以看出,当时我们用十三个字就能记住十万以内的任何自然数:一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、一百、一千和一万。它的记数方法是以十进制为基础,并采用了位置制记数法,在世界数学史上具有重要意义。正如英国著名科学史家李约瑟博士所指出的:“没有这个十进制,就没有我们这样的统一世界。”《孙子兵法·算经》记载“凡法计算,先知其位。纵横,百里挺立,千里相向,千里相等”,其中介绍了计数和计数的方法。也就是说,一位数是垂直的,十位数是水平的,以此类推。当为零时,留一个空数字。显然,任何自然数都可以用计算来表示,这是一种十进制记数法——“每十进制为一”,不同的数值用位置来表示。比巴比伦的十进制更方便,比古希腊罗马的十进制无值制更先进。有学者认为“印度-阿拉伯数字的制造是基于中国古代的十进制记数法”。马克思还称中国的十进制价值体系为“最奇妙的发明之一”。

但是,中国的计数方法也有一个很大的缺点,就是没有表示“0”的计数方法。如果没有,就用“空 bit”,其实计算的时候很容易混淆。直到数字“0”的发明,十进制的印度-阿拉伯数字系统才成为目前最完整的记数系统。

三.教学建议

(1)结合生活实例介绍十进制。

十进制数值系统是数字识别教学中的核心概念,比较抽象,不利于学生理解和掌握。在教学中,教师要结合生活实例,让学生体验十进制的过程,体会十进制的本质特征。老师可以通过题串让学生知道,生活中不仅很多事情都和十进制有关,而且十进制也是不一样的。例如,通过询问“半斤是82两”的含义,学生可以了解到古代人的1斤是16两,所以“半斤”等于“82两”——本质上是用十六进制。再者,老师可以要求学生重新思考:生活中还有哪些数值与十进制有关?根据自己的生活经验,学生会发现一年等于十二月——本质是十进制;一分钟等于60秒,一小时等于60分钟——本质是六十秒;一米等于10分米,一分米等于10厘米——本质上是十进制。这些例子的引入,不仅让学生对数学知识感到友好,也让他们意识到生活中有很多东西是离不开十进制的。

(2)加强直观操作,加深对十进制的理解。

为了帮助学生更好地理解十进制值系统的意义,在教学中可以借助实物(如手)、直观模型(如木棍、方块、计数器轴)等加深理解。特别是要鼓励学生操作“直观模型”去体验。比如对于20以内的数的理解,学生将正式开始从一个一个数到分组数,学会“一个十等于十个一”。这时要鼓励学生操作小棒,把10个小棒捆在一起作为“十”,而这捆小棒对应的是计数器第十位数字上的一颗珠子,这样学生就可以对比特值的原理有一个初步的了解。

(3)感受十进制计数法的价值。

在古代文明中,世界上大多数国家都使用“十进制”来计算规则,比如中国和古罗马。然而,十进制计数法离十进制数值系统还有一大步。所谓“价值体系”,就是同样的计数符号,由于位置不同,可以代表不同大小的数字。有了位置系统,就可以用有限的数字表达无限的自然数,这是计数史上的一个创造,也是一个奇迹。

自然数的计数方法是十进制。在小学阶段,为了它的学习,教材安排了几个年级。作为老师,首先要了解每个年级的具体要求,即20以内的数字,分组计数,认识到10 ^ 1是10: 100以内的数字,认识到10 ^ 1是一个十,10 ^ 10是一百,同一个数字0用不同的数字表示不同的数字;要知道一万以内的数字,就要学习新的数字,知道新的计数单位,体会相邻计数单位之间的小数关系,然后把“词缀”扩展为“一万”和“一亿”,这样才能全面学习表示所有自然数的方法。我们还需要知道小数的知识:知道小数的计数方法——计数单位和进度。其次,“数的生成”和“十进制计数法”可以贯穿数的发展史背景,让学生自主完成关于数的知识体系的构建。同时,使学生在学习数数的过程中感受到十进制价值体系的伟大。

四.推荐阅读

(1)《小学数学教学策略》(张丹,北京师范大学出版社,2010)

本书从《数与代数》内容的“核心词”、数的意义教学策略、数的表示教学策略三个方面进行了详细的介绍。

(2)《数学思想概论——量与量的关系摘要》(史宁中,东北师范大学出版社,2008)

本书第一讲和第二讲详细介绍了数量的本质,十进制计数系统的抽象过程,各种进位计数及其分析,数的性质及其研究过程,对数的表示和数的性质。

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