为什么要定义单位“1”?为什么需要单位“1”?单位“1”不定义为1,定义为2,3或者其他行不行?
这些问题得从度量说起。理论上讲,我们其实本不需要关心度量的单位到底是多少。我们以长度为例,这样的情形大家应该都会比较熟悉。我们一定有过用手去量某个东西长度的经历,要知道丈量的东西的长度,就只要关心用手丈量了多少次,实际上我们并不关心一个手具体多长,所以,本质上我们关心的只是比例关系。实际上,我们可以任意选择一个东西用于测量,我们可以选择一个棍子,用这个棍子测量房子的长宽高,测量的结果大概是长=10根棍子,宽=6根棍子,高=3根棍子(为了简化抽象的模型,我们假定都是整数比)。
在上面的情形中,我们实际上关注都是比例关系,关注的是量了几次,就能达到测量的目的。
我们由此,再来考虑单位“1”为什么要定义为1?因为任意一个数乘以1等于其本身,这意味着什么呢?测量的次数=长度。因为1次等于一根棍子的长度,测量n次,长度=n,所见即所得,不需要在进行转换计算。如果,我们把一根棍子定义为2,这就意味着测量n次,长度=2n,还需要进行转换计算。
虽然,我们的确可以任意定义一把尺子去丈量我们想丈量的东西。但是,这里却存在一个问题,你的“尺子”是否是大家的共识?如果不是,会怎么样?
我们从一个生活场景开始说起(如果你是要给小孩子讲,可以换一个他接触过的场景),你老婆在忙事情,让你帮忙往正在烧的汤里放两勺盐,但是,以前你从来没有做过饭,你看到灶台上放着个汤勺,于是乎,按照老婆的吩咐,倒了两勺盐放进了汤里。后面的画面,大家可以发挥一下想象力,自行脑补。显然,这里的问题在于没有统一度量单位。你老婆口中的一勺的勺和你用的勺不是一个勺,你老婆口中的勺子比下图的勺子还要小,你用的勺子却是下图的大勺,当然,这只是个玩笑话,现实中,应该不会发生如此滑稽的事情。
这也就是统一单位的意义所在,所以,我们在学习分数时,遇到了诸多困惑,也就有迹可循。
问:比较2/3和3/5的大小?
如何比较呢?有了上面的思考,我们知道统一单位的意义在于,我们就可以把两个分数放在同一个尺度上比较。虽然,数学逐步由具象的事物走向抽象,但是,我们反着来,用具象的事物来解释这个抽象的问题。
假如,有两个一样大的杯子,一个里面装了2/3的水,另一个里面装了3/5的水。到了这一步,我们依然无法比较这个大小。
我们转换一下,分别用15个小杯子来装水,我们用可视化的方式来表述一下这个问题。
这个也是通分的意义。
当然,这也只是一个视角,我这篇文章不一定能帮助你解决你的困惑,也不一定能帮助你理解单位“1”,可能看完这篇文章,你会有更多的困惑。也有可能看完这篇文章,你会醍醐灌顶。但是,这些都不是重点,重点是,我们需要有这样的意识,小孩子讨厌数学,不是数学的问题,只是我们可能还没有找到一个合适的情境,帮助小孩子看清数学本来的面貌。