这天,我和几个转班学生讨论四则运算与几何计算的逻辑关系。
我要求他们思考这个运算的几何转换:5 + 5 + 5 + 5。
通常,我们为了提高重复地加一堆相同的数的运算速度,我们就有了乘法的概念,求这“4”个“5”相加的“和”就转换成5 × 4来运算。
有了乘法的概念,我们就会有几何面积的计算,也就是乘法可以转化为一个几何图形的面积,这就是长方形的面积计算公式“长 × 宽”,这表示每行总共有多少个“1”,总共有多少行。也就是说,面积是“一堆数相加的和”。
根据这个原理,我们不但可以把两个数相乘转化为计算一个长方形的面积,而且我们还可以把复杂一些的运算转化为其它图形的面积,使计算变得直观而容易理解。
实际上,我们是可以把很多计算转化为各种形状图形的面积的计算。
例如,1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10。
我要他们想想看,这将会是个什么样的图形的面积呢?
他们想来想去,没有人能够得出答案。
我启发他们,这是个等差数列的和,所以我们可以用一个公式S = n (n + 1) / 2
把它计算出来:
10 ×(10 + 1)/2
我们把顺序换一下,以方便分析:
(1 + 10)× 10 ÷ 2 = 55
我问:“这看起来像哪种图形的面积计算公式呢?”
一个学生说:“像梯形的面积计算公式,(上底 + 下底)× 高 ÷ 2,但这个运算怎么会转化为一个梯形的面积?”
我说:“梯形的猜想是完全正确的。如果我们把很多根圆柱木头堆起来,而且要稳固而不向外滑动,将会堆成这个样子,最底层有10根木头,然后每一层少1根,一直堆到顶部。”
当我把图形画出来之后,他们说:“这是三角形,不是梯形。”我说:“这既是三角形,也是梯形,看你怎么理解。”
我继续解释:
如果你把最上面一层看作是“1”,那就是梯形,也就是上底是“1”,下底是“10”,高是“10”,面积为 (1 + 10 ) × 10 ÷ 2 = 55。
如果你把最上面一层看作是“0”,那就是三角形,也就是底边为“10”,高为“11”,因为多了一层虚层,所以高是“11”,面积为“底x 高 ÷ 2”,10 × 11 ÷ 2 = 55。
算出来的结果是一样的。
学生们听得很兴奋,问我:“哪本书有这方面的分析?”
“应该没有哪本书有这样的分析,我没见过任何一本书这样解释过。”
他们问:“那你怎么知道可以这样做?”
“是我自己想出来的。”
说实话,我真的从来没有见过有哪一本书有类似的分析,网上我也没见过。可能会有,但目前为止,我还没找到,说到底,我也没有刻意去找。
我说:“其实,你们也可以自己想出一些逻辑分析来。数学就是这样一门科学,要用逻辑思维去分析数的关系,而不是死记公式,死记公式是记不住的。例如,借助图形来分析,也是理解公式的一个有效方法。”
这样,我每天都给他们讲一些数学逻辑方面的东西,完全像闲谈一样,而几乎没有教他们书本上任何的习题,对他们一点压力都没有。
至于他们做不做作业,我也对他们放任自流,随他们自己,高兴就自己做,不想做也就罢了。但实际上,他们是会自觉做的,他们既然坚决要求转班,这就说明他们是很想学习的,并不是吊儿郎当的那种学生。
直到快要考试了,我才给他们一些复习题做,但并不帮他们批改,除非他们要求我批改。做得对不对,只有他们自己知道。我是不想给他们有预先熟悉考试气氛的机会,使他们真的考试时就不能熟练应对了。
考试这一天,我提醒他们去考试室考试。临走时,他们都对我说,这一次他们都很有信心考出好成绩。我虽然鼓励他们说有信心就好,但我并不相信他们的“自我感觉良好”。
考试回来,他们果然全部都及格了,而且全都考到了600分以上。这完全出乎我的意料,这回我真的估计错误,轻看他们了。
我问他们:“你们为什么考得这么好,有没有作弊?”
他们告诉我:“我们绝对没有作弊,都是我们的真实成绩,这次考试题比以前容易多了。”
艾萨斯还说:“以前几次考试我觉得每道题都很难,这次考试我突然觉得都很容易。”
我说:“当你弄懂了基本的原理,你自然就觉得容易了。”
实际上,四则运算的基本计算方法他们早就懂了,以前几次考试都不及格,是因为他们不会解应用题,而且他们一看到应用题就心烦意乱,就乱猜答案。这段时间,我教了他们很多逻辑思维的方法,渐渐地,在不知不觉中,他们在做应用题时的思路就变得开阔了,对这么简单的应用题,自然就感到很容易,一种水到渠成的感觉。
我突然醒悟过来,原来是我歪打正着,课堂上逻辑思维的讨论,无意中大大地提高了他们分析应用题的能力。这也使我在以后的教学中找到另外一种有效的方法。
他们马上去肥仔主任那里,报告他们的好成绩,还去比特老师那里,炫耀一番。我没有为比特老师挽回面子,我从内心希望他不要太介意,我实在没有料到考试结果会是这样。我突然觉得,数学上的概率真的不能相信的,百分之九十九的概率可能实际上是零发生,而百分之一的概率可能实际上却是必然发生。
通过了考试,这三个学生就完成了这门课。艾萨斯很不想离开,她说她要继续留在我的班里。
我问她:“每个同学都巴不得马上离开这烦闷的数学课堂,你为什么反而要留下来?”
她说:“我真的很喜欢你教的数学逻辑的方法,我真心地想多学一些东西,将来我打算去考大学。”
她去找肥仔主任,要求继续留下来,准备下次考出更好的成绩,而肥仔主任马上就答应了她的要求。
肥仔主任来跟我解释,现在学生越来越少,这样对我很不利,他要尽量多安排一些学生给我,以致裁员时不会第一个裁掉我,如果把我裁掉了,那将会是我们学校的一个损失。
原创作品,请勿转载