Операция над множествами как основа обучения арифметическим действиям над целыми неотрицательными числами

Из курса математики нам известно, что если а и в целые неотрицательные числа, то:

а) а · в = а + а + а + … + а, при в < 1;

в слагаемых

б) а · 1 = а, при в = 1

в) а · 0 = 0, при в = 0

Теоретико-множественная трактовка этого определения лежит в основе разъяснения младшим школьникам смысла умножения. Она легко п

ереводится на язык предметных действий и позволяет для усвоения нового понятия активно использовать ранее изученный материал. Для осознания необходимости введения нового действия можно использовать различные реальные ситуации. Например: учащимся предлагается подсчитать количество кафельных плиток, необходимых для выкладки стены на кухне. Стена имеет форму прямоугольника разбитого на квадраты (это может быть клетчатая часть доски). Они, естественно, начинают действовать способом по единичного счета клеток, но скоро обнаруживают трудоемкость такой работы. Подчеркнув это, учитель ставит задачу найти более простой путь поиска ответа. Конечно, сами учащиеся могут не менее при этом будут созданы благоприятные психологические условия для его принятия.

Аналогичный пример: учащимся предлагается схематический рисунок поля прямоугольной формы, которое разбито на равные участки (квадраты), нужно определить, на сколько участков (квадратов) разбито данное поле.

Рис.10.

Достаточно посчитать число квадратов в одном ряду (их 11) и повторить это число слагаемым 4 раза (11 +11 + 11 + 11). После этого учитель вводит новую запись 11 4 = 44 и предлагает учащимся составить эти две записи. Выясняется: что обозначает во втором равенстве первый множитель и второй множитель. Это помогает детям лучше усвоить чтение выражение вида: 11 4, 7 6, 28 4. (9,112-116)

Детям также предлагается различные задания на соотнесение рисунка и математической записи, на запись и набор выражений, соответствующих паре рисунков. Затем предметные множества заменяются схемами. Для этой цели можно использовать отрезки. Например:

- Выбери отрезок, который в 6 раз больше отрезка АВ.

При объяснение о смысле действия деления основой его формирования у младших школьников служит теоретико-множественный подход к трактовке частного, суть которого сводится к разбиению конечных множеств на равночисленные подмножества, не имеющие общих элементов.

Выбор этого подхода обусловлен тем, что он позволит опираться на жизненный опыт ребенка при введение новой терминологии и математической записи. Действительно, большинство учащихся легко справляются с таким практическим заданием:

«Раздай 10 яблок - по 2 каждой девочке».

Наглядное изображение выполняемых действий помогает ребенку осознать их математический смысл.

Рис.11.

Он сводится к разбиению конечного множества яблок на равночисленные подмножества (по 2 яблока). В результате получаем число частей в этом разбиение. На языке, доступном младшему школьнику, это означает, что он разделил яблоки на части, по 2 яблока в каждой, т.е. узнал: «Сколько раз по 2 содержится в 10». Выполненные действия в математике принято записывать так: 10:2 = 5 (десять разделить на два получится пять).

Термин «разделить по» употребляется в случае, когда речь идет о конкретных предметах, что связано с особенностями русского языка. Например, по-русски не говорят: «10 яблок разделить по 2 яблока». При чтении же числового равенства мы не называем предметы, поэтому можно сказать: « 10 разделить на 2, получим 5». Термины «деление по содержанию» и « деление на равные части» вводить не следует, так как числовые равенства вида 10:2 = 5 могут соответствовать предметной ситуации, связанный как с делением по содержанию, так и с делением на равные части.

В процессе выполнения учащиеся осознают связь действий умножения и деления, которая обобщается в виде правил, отражающих взаимосвязь компонентов и результатов умножения и деления. Эти правила формируются в таком виде:

1) если значение произведения разделить на один множитель, то получим другой множитель.

2) если делитель умножить на значение частного, то получим делимое.

3) если делимое разделить на значение частного, то получим делитель.

Формирование представления о смысле деления связано с введением понятий «уменьшить в несколько раз» («меньше в») и «кратное сравнение» («во сколько раз меньше?», «во сколько раз больше?»).

Для их усвоения используются также действия с предметными множествами. Однако деятельность учащихся может быть организовано по разному.

Детям дается такое правило на заучивание. Чтобы узнать, во сколько раз одно число больше или меньше, чем другое, надо большее число разделить на меньшее. Показ независимости числа предметов в множестве от их размера, площади и формы расположения. Сопоставляются множества, составленные из предметов разного размера или по-разному расположенные.(3, 64-69) Когда детей познакомят со всеми числами до 10, им показывают, что для ответа на вопрос сколько? не имеет значения, в каком направление ведется счет. Они в этом сами убеждаются, пересчитывая одни и те же предметы в разных направлениях: слева направо и справа налево; сверху вниз и снизу вверх. Дается представление о том, что считать можно предметы, расположенные не только в ряд, но и самыми различными способами. Они считают игрушки, расположенные в форме разных фигур (по кругу, парами, неопределенной группой), изображения предметов на карточке, наконец, кружки числовых фигур. Детям показывают разные способы счета одних и тех же предметов и учат находить более удобные (рациональные), позволяющие быстро и правильно сосчитать предметы. Пересчет одних и тех же предметов разными способами (3-4 способа) убеждает детей в том, что начинать счет можно с любого предмета и вести его в любом направлении, но при этом надо не пропустить ни один предмет и ни один не сосчитать дважды.