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关于“最小的一位数是几”的争议

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作者简介:罗奎(1983-)男,贵州大方人,大方县马场镇衙院小学一级教师,主要从事小学数学教育教学与研究。

摘 要:“最小的一位数是几”的争议是数学中的一个模糊命题。解决争议的的关键就是明确界定相关概念,从认知常识和认知规律方面着手解决。

关键词:最小;一位数;争议

今年期终全乡统考评卷时,全乡参与评卷的所有教师(包括语文和数学教师)对一个一年级的数学填空题的答案展开了激烈的争论。这个数学题目是:“最小的一位数是( )”。一部分教师认为答案应该是“1”,另一部分教师认为答案应该是“0”。两方各持己见,谁也没能说服对方,最后认为答案为“0”的一方作出妥协,不承认问题的答案为“1”,但是同意在此次评卷中以1作为评卷参考答案进行评卷。本次争议的问题是:“最小的一位数是那个数?是1还是0?”这个看似简单而不简单的问题困扰着很多教师和学生,在没有一个具体的解释以前大家纠结也是很正常的。

关于该争议,主要有以下两种观点:

一种观点认为“最小的一位数是1”。持该数字来表示的数就叫做两位数……”,假设 0 也算作一位数的话,那么最小的两位数是就是 “00”了,以此类推,最小的三位数、四位数就是“000”和“0000”了。《九年义务教育六年制小学数学第八册教师教学用书》第98 页“关于几位数”是这样叙述的:“通常在自然数里,含有几个数位的数,就叫做几位数。例如,2是含有一个数位的数,叫做一位数;30是含有两个数位的数,叫做两位数;405是含有三个数位的数,叫做三位数……但是要注意:一般不说 0 是几位数。”持该观点的人,还以“通常谈论几位数的时候,最高位不能是0”作为支撑理由。

另一种观点认为“最小的一位数是0”。持该论者的理由如下:0 表示没有,在记数法中是表示该数位上存在“0”个该数量单位,如 5001 里的“0”就分别表示这个数的十位、百位上存在“0”个该数量单位。关于“几位数”是这样定义的:“只用一个有效数字表示的数,叫做一位数,只用两个有效数字,其中左边第一个数字是有效数字来表示的数就叫做两位数……”,0 也是一位数,也是有效的一个数字,如果“0”是无效的数字,那么为什么还要用“0”来表示一个数?所以“0”是一位数。如果说 “00”是两位数,这与认知常识是不相符的。因为经常谈到两位数的时候,潜意识里的两位数就是10到99。当然最高位上不是“0”。如果十位上是“0”,那么这个数就不是我们所说的两位数,例如我们不会把01说成是两位数,而常说01是一个编号。关于《九年义务教育六年制小学数学第八册教师教学用书》第98 页“关于几位数”的叙述:“通常在自然数里,含有几个数位的数, 叫做几位数。例如,2是含有一个数位的数,叫做一位数;30是含有两个数位的数,叫做两位数;405是含有三个数位的数,叫做三位 数……但是要注意:一般不说 0 是几位数。”该阐述只说明了这是该学者的个人观点,并不能够说明“0”是不是最小的一位数。因为他在实质上回避了一个问题:一般不说 0 是几位数,那么,什么情况我们说0是一位数呢?“0”究竟是不是一位数呢?数字是用来表示特定数量的特定符号。在形式上,“0”只有一位数字,符合一位数的特征,并且0是有效的数字。在一位数当中,0是最小的,符合最小的特征。所以,“0”是最小的一位数。

对于观点一的评析:观点一从 “几位数” 的定义即:“只用一个有效数字表示的数,叫做一位数;只用两个有效数字表示的数,且其中左边第一个数字是有效数字来表示的数就叫做两位数……”,外加一个“假如”的类推以及教参书上的“一般不说 0 是几位数”就得出0不是一位数的结论在逻辑推理上不是必然推理,不能保证结论的正确性。另外,以“通常谈论几位数的时候,最高位不能是0”作为支撑理由也是不充分的。通常谈到两位以上(含两位)的几位数时,确实最高位上不是0,但这只是作为两位以上(含两位)数的的特征,不能由此得出0是不能为两位以上(含两位)数的最高位的原因,而恰恰是两位以上(含两位)数的结果特征,这一说法把逻辑上的结果变成了原因,是错误的。同时该观点也没有考虑到“通常谈到一位数时究竟0是不是一位数的问题”,这点在逻辑上也是不严谨的。

对于观点二的评析:观点二从“几位数”的定义着手,论证了0也是一位数,这符合思维常识和认知常识,似乎给人一种无懈可击的感觉。但是,这一论证只是解决了0是不是一位数的问题,并没有论证“最小”这一范围。因此,不能必然推出“最小的一位数是0”的结论。因为“一位数”的涵义是不明确的,“最小”的比较的范围没有确定,比较就没有意义和结果。

争议双方来看,观点一试图证明0不是一位数,没有达到目的。因为无论如何,都要和思维常识和认知常识不相背才更容易让人接受;观点二证明了0是一位数,但没能证明“最小的范围”,最终也不可能得出“最小的一位数是0”的结论。

关于 “最小的一位数是0还是1”的争议的焦点有两个:一是0是不是一位数。需要特别注意的是:0是一个特殊的数。因为特殊,就要区别对待,不能和其他数一并而论。例如:0既不是正数也不是负数;0既不是质数也不是合数;0是偶数;007不是传统意义上的三位数,而是代表一个编号,但700却是三位数;当0作为一个单独的数来讨论的时候,0应该是一位数。承认0是一位数符合逻辑和认知常识,观点二基本说清楚了。二是“最小”肯定存在比较,那么比较的范围是什么?即“一位数”的外延是什么。要确定比较的范围,必须确定“一位数”的具体外延才能够确定。具体到教学中,从集合理论着手,能轻松解决这个问题。广义上的“一位数”的外延组成了一个大集合,在这个大集合里有若干个子集合,这些子集合的关系的复杂性是产生争议的根源。因为在寻找最小的“一位数”时,个体思维中所预想的子集不同答案就会不同。广义上的“一位数”这个大集合里,有如下几个子集合:第一,一位自然数集(非负整数集),其元素有:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9,最小的一位数是0;第二,一位正整数集,其元素有:1、2、3、4、5、6、7、8、9,最小的一位数是1;第三,一位负整数集,其元素有:-9、-8、-7、-6、-5、-4、-3、-2、-1。最小的一位数是-9;第四,一位整数集,其元素有:-9、-8、-7、-6、-5、-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9,最小的一位数是 -9。从教学实际来看,广义上的“一位数”的概念意义不大,因为“一位数”的内涵和范围会随着学生对数的认识而不断丰富和扩大。所以在教学中,我们所谈论的“一位数”应该不是广义上的,而是有具体限定范围的。

总之,在不同的范围内,“最小的一位数”是不同的。解决该争议的关键就是要在具体的教学中具体化“最小的一位数”之“一位数”的概念和外延,在讨论“最小的一位数”时,预先具体化比较的范围,用具体的概念表达代替“一位数”这个界限范围不确定的表达。如,在小学阶段,学生所接触到的一位数实际上是自然数(非负整数),用“最小的自然数”代替“最小的一位数”这个含糊不清的概念,比较的结果当然是唯一确定的。在中学,可以具体到其他的子集合概念即:自然数集(非负整数集)、正整数集、负整数集、整数集等。具体到这些子集合概念,范围也就确定了,无谓的争议也就不会产生了。(作者单位:贵州省大方县马场镇衙院小学)