质数与合数:1既不是质数也不是合数,20以内质数8个怎么记牢
孩子把作业本推过来,指着一道题:「1是质数还是合数?」你大概会顿一下。**记住这一句就够了:质数恰好有两个因数,合数有三个或更多因数,而1只有一个因数(就是它自己),所以它两边都进不去,单独站着。**这不是出题人故意刁难,也不是什么约定俗成的怪规定,而是从定义里自然掉出来的结果——只要你把定义盯在「因数有几个」上,而不是背成「只能被1和自己除」这种半句话,孩子就不会年年在这里翻车。
因数与倍数这一块,多数教材放在五年级前后,不同教材版本进度不同,以孩子课本为准。真正卡人的地方也不是概念多难,而是孩子上一单元的因数与倍数没打牢,判断一个数是不是质数时除法算得磕磕巴巴,于是把「算不出来」误当成「除不尽」,一个合数就这么被放过去了。
一、定义要盯在「因数个数」上,不要背半句话
先把话说准。我们讨论质数合数,范围是大于1的自然数。在这个范围里:
只有两个因数的数,叫质数(也叫素数)。这两个因数一定是1和它本身,因为任何数都能被1整除,也都能被自己整除。比如7,把1到7都试一遍,能整除7的只有1和7,一共两个,7是质数。
因数超过两个的数,叫合数。 比如4,因数是1、2、4,三个;比如12,因数是1、2、3、4、6、12,六个。它们除了1和自己,还能被别的数整除,所以是合数。
让孩子养成一个动作:判断一个数,就把它的因数一个一个写出来,写成一排,然后数个数。这个动作比记口诀重要得多。
| 数 | 把因数全写出来 | 几个 | 结论 |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1个 | 既不是质数也不是合数 |
| 2 | 1、2 | 2个 | 质数 |
| 4 | 1、2、4 | 3个 | 合数 |
| 9 | 1、3、9 | 3个 | 合数 |
| 13 | 1、13 | 2个 | 质数 |
| 15 | 1、3、5、15 | 4个 | 合数 |
顺着这张表往下看,最小的质数是2,最小的合数是4——中间的3是质数,1被排除,所以合数从4起步。有孩子会答「最小的合数是2」或者「最小的质数是1」,都是没数因数个数留下的后遗症。
二、1为什么非要单独站着
孩子会不服气:1不是只能被1和它自己整除吗?那不正好符合质数吗?
问题在于,对1来说,「1」和「它自己」是同一个数。它的因数写出来就一个:1。数一数是1个,不是2个,所以质数的门槛它不够。合数要求三个以上,它更不够。两边都不收,只能单独一类。
如果你想给孩子一个更有说服力的理由,可以讲讲把1算成质数会捅出什么乱子。把一个数拆成质数相乘(分解质因数),本来答案是唯一的:6只能拆成2×3。可要是1也算质数,6就能写成1×2×3,还能写成1×1×2×3,再多几个1也行,写法没完没了,「唯一」就没了。数学上把1请出质数的队伍,是为了保住这份唯一性。
孩子听不懂唯一性没关系,你就说:1这个数太特殊了,它乘谁都不改变谁,把它放进质数里,后面的题就没法做了,所以数学家给它单独安排了一个位置。孩子对「特殊待遇」这个说法接受度很高。
顺带提一句0。小学阶段讨论质数合数都是从2起步的,0一般不参与这个分类,孩子在课本上碰不到「0是质数还是合数」这种问法,不用替他提前操心。
三、完整算一遍:91和97到底是什么
这一节请你陪孩子照着算,每一步都别跳。很多孩子判断质数靠眼缘,眼缘一旦不准就全错,靠的应该是一套固定的试除顺序。
先算91。
第一步,试2。91的个位是1,是奇数,不能被2整除。
第二步,试3。用各位数字加起来判断:9+1=10,10不能被3整除,所以91也不能被3整除。
第三步,试5。个位不是0也不是5,不能被5整除。
第四步,试7。做除法:91÷7。7×10=70,91-70=21,21÷7=3,所以商是10+3=13,正好除完没有余数。回头乘一遍核对:7×13=7×10+7×3=70+21=91,对上了。
91=7×13,因数有1、7、13、91,四个。91是合数。 这个数是判断题里的常客,因为它长得像质数——不是偶数,不是5的倍数,数字和也不被3整除,只有试到7才露馅。
再算97。
第一步,试2:奇数,不行。
第二步,试3:9+7=16,16不能被3整除,不行。
第三步,试5:个位是7,不行。
第四步,试7:7×13=91,97-91=6,余6,除不尽。
到这里能不能停?能。这里有一个省力气的道理,值得跟孩子说明白:假设97能拆成两个数相乘,比如97=a×b,那这两个数不可能都大于10,因为10×10=100,已经超过97了。所以小的那一个必定不超过9。只要把不超过9的质数——2、3、5、7——全试完都不行,就不必再往上试了。
所以97是质数,它的因数只有1和97两个。
把这个道理用上,判断100以内的数只需要试2、3、5、7四个,绝不用一路除到底。孩子一旦知道有终点,抵触情绪会小很多。你可以让他把这四个数写在草稿纸角上,判断一个数就照着划一遍。
顺手拆两个孩子最爱错的:
51:5+1=6,6能被3整除,所以51能被3整除。51÷3=17,核对3×17=51。51=3×17,是合数。
57:5+7=12,12能被3整除。57÷3=19,核对3×19=57。57=3×19,也是合数。
51和57被认成质数的次数,可能比91还多。原因就是孩子不习惯用「数字和判断3的倍数」这一招,光看长相。
四、20以内的8个质数,两条路记牢
20以内的质数是:2、3、5、7、11、13、17、19,一共8个。
第一条路是念出来。按2个一组的节奏读:「二三、五七,十一十三、十七十九。」每天早晚各读两遍,读一周就黏住了。读的时候一定要读8个,孩子最常漏的是2(觉得偶数不该是质数)和19(读到17就收尾了)。
第二条路是筛出来,这条路更值钱,因为它能推广到50以内、100以内。做法是把1到20写成两行:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
先把1圈掉扔出去(它两边都不算)。留下2,把2的倍数全划掉:4、6、8、10、12、14、16、18、20。留下3,把3的倍数划掉:9、15(6、12、18已经划过了)。留下5,5的倍数是10、15、20,三个都已经划过了。留下7,20以内7的倍数只有14,也划过了。划完剩下的就是2、3、5、7、11、13、17、19。
这里顺带让孩子留意一件事:从5开始,每一轮要划的数都已经被前面划光了。这不是巧合——因为5×2、5×3已经在2和3那两轮里划掉了,而5×5=25已经超出20的范围。所以20以内的筛,实际起作用的只有2和3两轮。换成50以内的表,就轮到5和7也开始有活干(5×5=25、7×7=49这两个数只有到自己那一轮才会被划掉)。
这个筛的过程孩子自己动手做一遍,比看你演示十遍都管用。做完再让他做一遍1到50的,会一下子明白为什么质数越往后越稀。
十几里的记法有个小便宜: 11到19中的奇数是11、13、15、17、19,五个里面只有15不是质数(15=3×5)。也就是说,十几里的质数就是「奇数去掉15」。这个说法孩子一听就记住,也顺手解释了为什么15老被认成质数——它周围全是质数,它混在里面不显眼。
需要提醒的是,这个便宜只在十几这一段成立,二十几、三十几不能照搬(21=3×7、27=3×9、33=3×11 都是合数)。别让孩子把它当成通用规律,不然到50以内就全乱了。
五、孩子最容易错在哪,家长最容易误解什么
错法一:把1当质数。 为什么会错?因为孩子背的是「只能被1和它本身整除」,而1恰好满足这句话的字面意思。根子在于这句话没说清「1和它本身是两个不同的数」。改法是把定义换成数因数个数,让他动手写出因数再数。
错法二:认为偶数都不是质数,2被冤枉了。 为什么会错?孩子从「质数大多是奇数」这个印象里,自己加工出了「质数都是奇数」的结论。这是从多数情况反推全部造成的。你可以反问他:2的因数写出来是哪几个?他写完1、2,两个,自己就推翻了。2是唯一的偶质数,这一点值得让他单独记一笔。
错法三:认为奇数都是质数。 为什么会错?和上一条是同一个毛病的另一面。9、15、21、25、27、33、35、49这些数全是奇数,也全是合数。让孩子把这八个数各自拆一遍(9=3×3,25=5×5,49=7×7,35=5×7,21=3×7,27=3×9,33=3×11,15=3×5),拆完印象就深了。
错法四:判断时除法算错,把合数当质数。 为什么会错?这不是概念问题,是计算硬度不够。孩子心里怕除法,试到7就含糊过去了。这种情况光讲概念没用,得先把除法练顺,可以让他集中练几天有余数的除法,练顺了判断题的正确率会跟着抬起来。
家长最容易误解的一点: 以为这一节是纯记忆题,让孩子把20以内质数背下来就算过关。实际上考题很少直接问「20以内质数有哪些」,更多是藏在后面:求最大公因数、约分、分解质因数,都要用判断质数这个动作。孩子如果只会背那8个,一碰到51、91、117这种数就停摆。所以判断的方法(试2、3、5、7,用数字和判3的倍数)比那张名单更要紧。
还有一个常见误解: 觉得孩子说不出定义就是没学会。有些孩子判断题全对,让他复述定义却磕磕巴巴。这时候不必急着纠正他的语言,先听他讲怎么判断的——如果他说「我看它除了1和它自己还能不能被别的数除」,其实理解到位了,只是表述不够利索。多让他讲讲自己的思路,说几次就顺了。
六、在家怎么练:每天五分钟,一周排好
这一节可以照着做,不用改。
第一天(约10分钟): 陪孩子画1到20的筛表,自己动手划。划完让他把剩下的8个数抄在便利贴上,贴在书桌上。当天不做判断题,只做这一件事。
第二到四天(每天5分钟,8道题): 你随口报数,他答质数还是合数,答完必须追加一句理由。题目从这一批里挑:15、17、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39。要求他的回答格式是「合数,因为它能被3整除」或者「质数,试过2、3、5、7都不行」。只答对错不给理由的,算没答。
追问的话术给你两句现成的:一句是「你怎么知道它不是质数?说出它除了1和自己还能被谁整除」;另一句是「你试到几就停了?为什么可以停」。第二句尤其重要,能逼出他对试除上界的理解。
第五、六天(每天5分钟,6道题): 上难度,只挑长得像质数的合数:49、51、57、77、87、91。这六个数全是合数,但先别告诉他答案是清一色的,让他自己一个个拆。拆完你再说:这六个我一个质数都没放,你抓出来几个?这一步做完,孩子对「不能靠眼缘」会有真切体会。
第七天(约8分钟): 让他做1到50的筛表,和第一天的20以内对照,数一数50以内有多少个质数(答案是15个)。做完这一遍,这个知识点基本就稳了。
除法不熟怎么补: 判断质数的底子是除法算得快且准。孩子如果试到7就卡住,先别加判断题的量,抽两三天用口算题生成器出几张除法口算卷,自己设题量和最大数值,打印出来限时做。这类练习不出分数题、不出小数题、不出带括号的混合运算,正好是判断质数需要的那种纯整数除法。同时把乘法口诀倒着背顺,看到91能直接想到7×13,判断速度会快一大截。
结尾
这个知识点的分量,不在那8个数,而在两个动作:把因数写出来数个数,以及按2、3、5、7的顺序试除并知道什么时候可以停。这两个动作扎稳了,1为什么被排除、2为什么是质数、9和15为什么是合数,都不用单独记。
如果孩子这两天还是把1说成质数,或者判断51时犹犹豫豫,不必着急上火。这一块的理解往往要跟后面的约分、分解质因数一起磨,磨过两三个单元才真正长在身上。你今天能做的,就是让他别再背半句定义,改成动手写因数、动手划筛表——方法对了,剩下的交给时间。