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小學數學教材裡為何沒有公式

教育 更新时间:2025-01-16 14:08:46

函數,是一個讓學生們撓頭的問題,不管是初中生還是高中生,不少孩子都談函數色變。

大家都認為函數是在初中才接觸,但作為教材編寫者,其實在小學教材中——從一年級到六年級,就已經埋下了函數的相關内容。

隻不過藏得有些隐蔽而已。

今天我就帶大家看一看,小學數學教材中那些函數内容。

小學數學教材裡為何沒有公式(小學數學教材中函數思想體現在哪裡)1

在一年級上冊《20以内的進位加法》整理與複習的第1題。

本題中每一列式子都有一個共同點——兩個加數中一個數字保持不變,另一個數字在依次加1,而結果也是依次加1。

這裡就體現了加數與和的對應關系或者說是變化依存關系,随着一個加數的變化,和也在變化。

比如第一列9 2、9 3、9 4......其實就是一元一次函數y=9 x。

這一題的第(3)問——發現了什麼,也即是在引導學生發現這種變量間的變化依存關系。

在一年級下冊,我們也能看到類似的題目。

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一年級下冊《20以内退位減法》的一道練習題。

因為減數不變,顯然差是随着被減數的逐漸變大而變大,這其實就是函數y=x-8。

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一年級下冊《20以内退位減法》整理與複習的第1題,也是如此。

小學數學的函數思想滲透的非常隐蔽,并沒有出現變量,而是把變量變化用一個個具體的式子體現出來,需要家長或者老師在教學的過程中引導孩子發現這種規律。

再比如二年級上冊數學課本中,因為涉及到表内乘法,可以說每一組乘法都可以認為是一個正比例函數。

比如2×2=4、2×3=6、2×4=8、2×5=10......

這其實就是正比例函數y=2x。

當然在課本中也不是隻有這些内容,比如在本冊《表内乘法(一)》的練習十一中,有這麼一道題目:

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這道題看上去平平無奇,但其實就是高中數學中會學習的映射。

也可以認為是函數的一種表示。

很明顯會發現,随着左側數值的變化,右側數值也在相應的變化,但左右兩側數值之間的關系是不變的,這其實是一種對應的觀點。

在二年級下冊的除法學習中,我們會看到熟悉的形式:

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仍然是整理與複習的第1題,熟悉的位置,熟悉的味道。

如果說一開始我們是臆測的話,那麼到此我們就會确定——小學數學教材,起碼人教版教材的編寫者,的确在用這種方式潛移默化的向學生灌輸函數思維,就看老師和家長能否注意到了。

随着學生年級的上升,函數内容的出現方式也日趨多樣。

比如在三年級上冊課本中我們會看到一些老面孔,以及新的變化。

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三年級上冊多位數乘一位數中練習十三的題目——y=99x。

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整理與複習最後一題——y=9x b。

其實到了三年級往上,學生的能力有所提高,其實可以适當的抽象一下,比如讓學生說一下規律,并嘗試着把這種規律用圖表、式子的形式表示一下。

這有些建模思想的意思了。

因為在三年級上冊,其實會涉及到類似的内容:

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這裡的長方形、正方形周長公式,已經可以算作标準的函數了。

隻不過沒有代數化而已。

長方形周長=(長 寬)×2,這其實是一個二元函數y=2×(a b),周長随着長寬的變化而變化。

正方形周長=邊長×4,這是一個正比例函數y=4a。學生在應用公式計算的過程,其實就是将自變量帶入解析式求函數值的過程,顯然随着邊長的變化,周長也在變化,而且雙方是一一對應的關系。

三年級下冊中也有函數的身影。

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三年級下冊《筆算乘法》練習十第9題,y=11x。

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三年級下冊《筆算乘法》練習十一第10題,其實是二次函數y=x^2。

這裡可以讓學生觀察平方關系中,因數每增加1,積增加的量越來越大。

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長方形的面積公式且不去說,正方形的面積=邊長×邊長,其實也是二次函數y=x^2。

家長或者老師在給孩子講的時候,其實可以多以表格的形式給孩子練習,計算邊長與面積的值,體會其中的變化、對應關系。

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在這一冊課本《筆算乘法》練習十三中有這麼一道題。

這道題内涵其實很豐富。

一方面揭示了當長方形周長為定值時,長寬越接近面積越大,正方形面積最大。

另一方面,如果我們用代數方式表示,就是當a b=k(定值),S=a×b=a×(k-a),這其實是一個二次函數了。

在四年級上冊中,出現了新的函數類型。

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這裡涉及到三種函數模型——y=x÷k,y=k÷x,y=kx。

四年級下冊函數思想體現的不多,不再贅述,但是到了五年級之後,函數的内容愈發多樣。

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在五年級上冊第一單元《小數乘法》中的例9,體現了分段函數的思想,如果你去看初中或者高中的數學課本或者試題,在其中都會涉及到分段函數以及這個案例。

這道題的核心在于:打車計費需要分情況考慮,以3公裡為标準,裡程在其上下所面的的計費情況是不同的。

3公裡以内,收費y=7,3公裡以外,收費y=7 1.5(x-3),這是典型的分段函數。

進一步還可以讨論下定義域,即x的取值範圍問題。

無獨有偶,在小數除法這一單元中也出現了類似的問題。

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這道題目可以列方程,也可以用先列函數解析式,然後根據函數值求自變量。

甚至可以從中體會函數與方程的關系。

在第五單元《簡易方程》中有一道練習題:

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這可以所謂一道數列問題,其實是一個等差數列,但也可以作為一個一次函數的問題,每次增加1個正方形,都需要增加3條邊,其實是一次函數:y=1 3n。

等差數列,其實也是一個一次函數。

五年級下冊沒有特别明顯的新鮮的内容,所以我們略過不談。

但随着學生年齡增長,抽象能力越來越強,小學數學中函數的形式化也愈加明顯。

比如六年級上冊中,我們會遇到很多函數的内容。

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在《圓》這一單元,周長公式與面積公式都是直接用字母代表,周長是一個一次函數,面積是一個二次函數,可以說解析式形式已經很标準、很抽象了。

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這一冊中的《數與形》中的一道練習題,這三幅圖是标準的函數圖像。

都表達了離家距離與離家時間的變化關系。

老師和家長可以引導孩子根據圖像描述其反映的變化關系,尋找正确的答案。

體會圖像是如何表示變化關系的。

到了六年級下冊數學教材中,已經開始小初銜接的相關準備,所以函數内容在形式上更加明顯突出。

比如在第四單元《比例》中正比例的概念:

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這個式子整理一下,就是y=kx的正比例函數。

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而且這道問題還直接給出了函數圖像。

圖像和解析式都是表示函數關系的工具。

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你可以說它是比例問題,也可以說其是函數問題。

除了正比例,還有反比例。

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這個式子整理一下,就是y=k/x反比例函數。

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反比例函數的圖像。

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這道題如果要求學生寫出關系式,并且仿照上圖描點,就是典型的函數表示方法——解析式法、列表法、圖像法了。

也就是說,在小學數學教材中,學生對于一次函數(包含正比例函數)、反比例函數、二次函數其實都有或多或少,或直觀或抽象的認識了。

如果在孩子學習小學數學的過程中,有意識的結合這些編寫者提供的素材,引導孩子熟悉函數概念,體會這種變化過程,對于他們初中函數的學習是很有幫助的,對于學有餘力的孩子,更是可以引出一篇大文章。

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