一.概念描述
現(xiàn)代數(shù)學:如果整數(shù)a能被自然數(shù)b整除,那么a叫作b的倍數(shù),b叫作a的約數(shù)(也叫因數(shù));如果整數(shù)a不能被自然數(shù)b整除,就表示a不是b的倍數(shù),或者b不是a的約數(shù)。
小學數(shù)學:小學數(shù)學教材中一般是這樣闡述因數(shù)和倍數(shù)的概念的。2004年北京版教材第10冊的第46頁指出:如果數(shù)a能被數(shù)b整除,a就叫作b的倍數(shù),b就叫作a的約數(shù)(也就是因數(shù))。例如,15能被3整除,15是3的倍數(shù),3是15的因數(shù)。2013年人教版教材五年級下冊第12頁指出:2x6=12,2和6是12因數(shù),12是2和6的倍數(shù)。
二.概念解讀
(1)因數(shù)和倍數(shù)的表達
因數(shù)和倍數(shù)表示的是一個數(shù)與另一個數(shù)的關系,它們是兩個相互依存的概念,不能單獨存在。因此,在敘述時,一定要說明哪個數(shù)是哪個數(shù)的因數(shù)或倍數(shù),而不能說成某數(shù)是因數(shù)或倍數(shù)。例如對15÷3=5,應說15是3的倍數(shù),3是15的因數(shù);而不能說15是倍數(shù),3是因數(shù)。
(2)求一個數(shù)的因數(shù)的***
例如,18的因數(shù)有哪些?用乘法想:哪兩個整數(shù)相乘的積是18?18=1×18,18=2×9......用除法想:18÷1=18,18÷2=9......
一個數(shù)的因數(shù)可以從1找起,也就是從最小的因數(shù)找起,一直找到它本身(如18的因數(shù)有1、2、3、6、9、18),也可以一對一對地找(如18的因數(shù)有1和18,2和9,3和6)。
(3)求一個數(shù)的倍數(shù)的***
例如,你能找出多少個2的倍數(shù)?從2的1倍找起,接著2的2倍、3倍……也可以這樣想:2x1=2,2x2=4,2×3=6…...
學生會發(fā)現(xiàn),一直這樣找下去是找不完的,說明2的倍數(shù)有無數(shù)個。
(4)一個數(shù)的因數(shù)和倍數(shù)的特點
一個數(shù)的最小的因數(shù)是1,最大的因數(shù)是它本身,它的因數(shù)的個數(shù)是有限的。
一個數(shù)的最小的倍數(shù)是它本身,沒有最大的倍數(shù),它的倍數(shù)的個數(shù)是無限的。
(5)有趣的數(shù)
①完全數(shù),又叫完美數(shù)。
—個自然數(shù)的所有真因數(shù)之和等于它本身,這樣的自然數(shù)叫完全數(shù)。
真因數(shù)即除了本身以外的所有正因數(shù)。例如,6的因數(shù)有:1、2、3、6。除去它本身6之外,剩下的1、2、3這三個因數(shù)都是6的真因數(shù)。把這三個真因數(shù)加起來---1+2+3=6,它們的和正好等于它本身,所以6就是一個完全數(shù)。
再如28,把它所有的真因數(shù)加起來---1+2+4+7+14=28,它們的和也正好等于它本身,所以28也是一個完全數(shù)。
前十個完全數(shù)是:
6(1位)
28(2位)
496(3位)
8128(4位)
33550336(8位)
8589869056(10位)
137438691328(12位)
2305843008139952128(19位)
2658455991569831744654692615953842176(37位)
191561942608236107294793378084303638130997321548169216(54位)
最早研究完全數(shù)的是古希臘數(shù)學家畢達哥拉斯。完全數(shù)自從誕生后,就一直吸引著眾多數(shù)學家與業(yè)余愛好者像淘金一樣去尋找。目前已發(fā)現(xiàn)47個完全數(shù),都是偶數(shù),尾數(shù)是6或8,于是人們又在猜測會不會有奇完全數(shù)存在呢?
完全數(shù)還有許多有趣的性質(zhì):
a.每個完全數(shù)都能寫成連續(xù)自然數(shù)之和(三角形數(shù))。
例如:6=1+2+3
28=1+2+3+4+5+6+7
496=1+2+3+...+30+31
b.每個完全數(shù)它們的全部因數(shù)的倒數(shù)之和都等于2,因此每個完全數(shù)又都可以叫做調(diào)和數(shù)。
例如:1/1+1/2+1/3+1/6=2
1/1+1/2+1/4+1/7+1/14+1/28=2
c.除6以外的每個完全數(shù)各位數(shù)字相加直到變成一位數(shù),這個一位數(shù)一定是1。這也可以看作:除6以外的完全數(shù),被9除都余1。
例如:28---2+8=10,1+0=1
496----4+9+6=19,1+9=10,1+0=1
②虧數(shù)和盈數(shù)。
對于“4”這個數(shù),它的真因數(shù)有1、2,它們的和是3,比4本身小,像這樣的自然數(shù)叫作虧數(shù)。
對于“12”這個數(shù),它的真因數(shù)有l(wèi)、2、3、4、6.它們的和是16,比12本身大,像這樣的自然數(shù)叫作盈數(shù)。
所以,完全數(shù)就是既不盈余、也不虧欠的自然數(shù)。
③相親數(shù),又稱親和數(shù)、友愛數(shù)。
兩個正整數(shù)中,彼此的全部真因數(shù)之和與另一方相等。
例如220與284,220的全部真因數(shù)相加的和是:1+2+4+5+10+11+20+22+44+55+110=284。284的全部真因數(shù)相加的和是:1+2+4+71+142=220。
所以,220與284是一對親和數(shù)。它是由古希臘數(shù)學家畢達哥拉斯發(fā)現(xiàn)的,是人類認識的第一對親和數(shù),也是最小的一對?,F(xiàn)在,人們找到的親和數(shù)已經(jīng)超過了1200多對。
人們發(fā)現(xiàn)的前十對親和數(shù)為:220與284,1184與1210,2620與2924,5020與5564,6232與6368,10744與10856,12285與14595,17296與18416,63020與76084,66928與66992。
人們還研究了友好數(shù)鏈:這是一連串自然數(shù),其中每—個數(shù)的真因數(shù)之和都等于下一個數(shù),最后一個數(shù)的真因數(shù)之和等于第一個數(shù)。如12496,14288,15472,14536,14264。
其中,最長的鏈競包含了28個數(shù):14316,19116,31704,47616,83328,177792,295488,629072,589786,294896,358336,418904,366556.274924,275444,243760,376736,318028,285778,152990,122410,97946,48976,45946,22976,22744,19916,17716。
三.教學建議
(1)注意弄清乘法算式中的“因數(shù)”與本單元中的“因數(shù)”的聯(lián)系與區(qū)別
在同一乘法算式中,乘號兩邊的數(shù)叫作因數(shù),這是相對于“積”而言的。此時的因數(shù)和積可以是整數(shù),也可以是小數(shù)、分數(shù)。本單元中的因數(shù),是相對于“倍數(shù)”而言的,因數(shù)和倍數(shù)具有整除的關系,所以因數(shù)和倍數(shù)都只能是整數(shù)。
(2)注意弄清“倍數(shù)”與“倍”的聯(lián)系與區(qū)別
“倍”的概念的外延比“倍數(shù)”要廣,比如對12÷3=4,1.2÷0.3=4.我們在用“倍”表述時可以說:12是3的4倍,1.2是0.3的4倍。而用“倍數(shù)”表述時只能說:12是3的倍數(shù),而不能說1.2是0.3的倍數(shù),因為只有在整除的情況下才有因數(shù)與倍數(shù)的關系。
(3)引導學生自主探究找一個數(shù)的因數(shù)和倍數(shù)的***
一個數(shù)的因數(shù)有哪些?倍數(shù)有哪些?教師可以放手讓學生先嘗試去找。學生初次去找有可能找不全,當出現(xiàn)問題后學生反而會去思考:用什么***去找?從幾找起?這樣可以使學生在活動體驗中逐步感悟出找一個數(shù)的因數(shù)和倍數(shù)的***,并逐步感悟出一個數(shù)的因數(shù)和倍數(shù)各有什么特點。
(4)注意滲透***思想
教師可以借助***圈表示出一個數(shù)的因數(shù)或倍數(shù),使學生更好地感受到一個數(shù)的因數(shù)的個數(shù)是有限的,一個數(shù)的倍數(shù)的個數(shù)是無限的;同時為后面用交集形式表示兩個數(shù)的公因數(shù)和公倍數(shù)打下基礎。
四.推薦閱讀
(1)《小學數(shù)學知識樹》(劉開云、李燕燕,北京大學出版社,2008)
該書第一部分《數(shù)與運算》的第二章《數(shù)的整除》中介紹了與因數(shù)和倍數(shù)相關的知識。
(2)《對“因數(shù)與倍數(shù)”教學內(nèi)容的再思考》(丁國忠,《小學數(shù)學》,2008年第2期)
該文分析了這部分內(nèi)容中相關概念之間的緊密聯(lián)系以及本部分內(nèi)容的學習對后續(xù)數(shù)學學習的重要意義,對因數(shù)和倍數(shù)在中小學階段的重要功能進行了深入思考。