小学数学知识点解读与进修策略55——集合思想

小学数学知识点解读与学习策略55——集合思想

说到集合思想,大家可能首先想到韦恩图,如有5位同学参加了语文和数学两个兴致小组,其中参加语文兴趣小组的有3人,参加数学兴趣小组的有4人,因而得到下面的韦恩图:


原来有5人参加兴趣小组为什么现在会出现7人呢?哪一部分的人算多了?从上图直观可以看出,重叠部分的人数在计算语文兴趣小组人数时算了一次,在估计数学兴趣小组人数时又算了一次,也就多算了一次,所以比原来总人数5人多出的人数就是重叠部分的人数,即3+4-5=2(人)。


其实,集合论的创始人是德国数学家康托尔,他的集合思想主要特征是概括原则、外延原则、一一对应原则和无穷思想(绍光华)。如在自然数中,只有1和它本身两个因数的自然数所组成的集合就是质数集合,概括了构成质数集合的法子,这就是概括原则;外延原则保证了集合的确定性,如非零自然数集合和正整数集合就是两个确定的且完全相同的集合;是一条短线段上的点多还是一条长线段上的点多,利用一一对应原则便可以进行解释。


而在小学数学中,渗透集合思想的数学内容特别多,如:数的认识、数的性质、三角形分类、四边形的认识、长方体和正方体特征、堆叠问题等等。那么在学习中如何引导学生理解并掌握这种思想方法呢?一般要经历三个环节的训练:会看、会画、会用。


比如有这样一道卒业考试题:



 

该题是要求把三角形、正方形、长方形、平行四边形、梯形与多边形建立集合关系,一方面考查各多边形图形之间的关系,另一方面就是对集合思想的考查。首先要明确,多边形分为三角形(三边形)、四边形、五边形、六边形等;其次能把三角形、正方形、长方形、平行四边形、梯形与对应的多边形建设联系,如三角形属于三边形,正方形、长方形、平行四边形、梯形都属于四边形等;最后就是各四边形之间也能建立关系。


明确以上关系之后,就不妨解决该问题了。


一是会看,最大的外圈表示多边形,比它小一点的较大圈表示四边形,结合多边形分为三角形(三边形)、四边形、五边形、六边形等,便可以画出图形。


二是会画,自己可以先画出大体轮廓,其他细节后面再作处理。


三是会用,下面就是四边形的细节处理问题,也就是应用集合思想来表示正方形、长方形、平行四边形、梯形之间的关系。我们知道正方形属于长方形,而长方形又属于平行四边形,但是梯形却不属于平行四边形,是四边形中的另外一类,于是便有下图:


小学数学知识点解读与学习策略55——集合思想

在解决上面的问题过程中,经历了对集合图形的识、画、用的探索,也是对学生分析集合图、独立构造集合图并简单运用集合图的考查,真正起到在考查知识的同时也是对数学思想方法的考查,因此考题具有指导意义。


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