晚上,教妞珠怎麼解 12 ÷ 2
, 12 ÷ 4
, 12 ÷ 3
。妮妹在旁邊聽到,這不很簡單嗎😒?氣死我了,我用小學算術🧮給小朋友講清楚了群同構,妳居然覺得不過爾爾🤯😤🤬?!
事情是這樣的:
第一問:12 ÷ 2
問:兩個小朋友平分 12 個蘋果🍎,一人分幾個纔不會打架?
很簡單,「妳一個,我一個;妳一個,我一個;⋯⋯」,這樣分完就不會打架。
👩🏻🦰 | 👩🏻🦳 |
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🍎 | 🍎 |
🍎 | 🍎 |
🍎 | 🍎 |
🍎 | 🍎 |
🍎 | 🍎 |
🍎 | 🍎 |
這叫:
旌🆚旆
蓋🆚幢
故國🆚他邦
千山🆚萬水
九澤🆚三江
山岌岌🆚水淙淙
正好複習一下《聲律啟蒙》。
第二問:12 ÷ 4
問:現在又來了兩個小朋友,一共 4 個小朋友了,怎麼分?
簡單,原來拿到蘋果🍎的小朋友在一份二,就好了。
🧑🏻🦱 | 👩🏻🦰 | 👩🏻🦳 | 🧑🏼🦱 |
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🍎 | 🍎 | 🍎 | 🍎 |
🍎 | 🍎 | 🍎 | 🍎 |
🍎 | 🍎 | 🍎 | 🍎 |
第三問:12 ÷ 3
問:突然有個小朋友被喊回家喫飯去了,怎麼辦?
觀察到,被喊回家的小朋友手上有 3 個蘋果🍎,正好剩下 3 個人。問題簡單了,給剩下的 3 個人每人分 1 個蘋果🍎就行了啊。
🧑🏻🦱 | 👩🏻🦰 | 👩🏻🦳 | 🧑🏼🦱 |
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🍎 | 🍎 | 🍎 | |
🍎 | 🍎 | 🍎 | |
🍎 | 🍎 | 🍎 | |
🍎 | 🍎 | 🍎 |
但,為什麼手中的 3 個蘋果🍎能正好對應 3 個人?∴,這種解法不能說不對,但解釋上有瑕疵。我認為,更「自然」的解法並不是這樣,而是:在被喊回家的小朋友走之前,每個人手中有 3 個蘋果🍎,那麼,從每個人手中拿走 1 個蘋果🍎堆作 1 堆,不就正好能重複做出 3 堆來嗎?!
而為什麼能這麼做?其實背後是提取要走的小朋友手中每個蘋果🍎,在其他小朋友手中蘋果🍎的等價類。即:
🧑🏻🦱 | 👩🏻🦰 | 👩🏻🦳 | 🧑🏼🦱 |
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🍎 | 🍎 | 🍎 | 🍎 |
🍊 | 🍊 | 🍊 | 🍊 |
🍏 | 🍏 | 🍏 | 🍏 |
變為⬇️
🧑🏻🦱 | 👩🏻🦰 | 👩🏻🦳 | 🧑🏼🦱 |
---|---|---|---|
🍎 | 🍊 | 🍏 | |
🍎 | 🍊 | 🍏 | |
🍎 | 🍊 | 🍏 | |
🍎 | 🍊 | 🍏 |
這個解法能避開「巧合」的困擾,更有意義的在於,它能讓小朋友看到內在的結構,而非只是技巧。為什麼以前學數學總感覺一地雞毛🪶——學了一身的技巧,競賽成績也還可以,但仍然不能一句話說清楚數學是什麼——其原因也許在於「從來沒有獲得過對數學結構對洞見」。
為什麼我看數學滿滿都是技巧?∵我沒有看到結構。
七舅說,有次他給 @卓卓 弟解釋「壓強」的概念。他並沒有選擇引入「壓強」這個概念,甚至最後也沒有告訴 @卓 弟這就叫「壓強」,而是舉了兩個例子,「為什麼外人打你都是用拳頭👊🏻,而家人打你用的是巴掌🤚🏻」& :
10 ÷ 10 = 1
10 ÷ 1 = 10
10 ÷ 0.1 = 100
當我聽到這個故事,震憾極了——原來可以直接用數學結構去幫助小朋友觸達事物對本質。
另一個我非常喜歡的例子是:翻轉三角問題。
當看透了問題的結構,眼中會看到兩種硬幣🪙:一種是銀色的、不動的、對稱的、佔多數的硬幣🪙;另一種是金色的、挪動之後會導致方向翻轉的、佔少數的硬幣🪙。其實數學也是如此,找出問題的結構,找到其中不變的要件,其餘的就是可變的、可以騰挪的要件。剩下的就只有擺弄了。
第三個例子是有關「為什麼堵車的時候總感覺自己這道是最慢的?」這種自覺到底對不對?如果用「人們總是對順利的、習以為常的事情無感,而對不順的事記得很深」解釋,那麼這種感覺未必正確。但如果從「更堵的那條車道必然車🚗更多,∴我們更大概率掉進這條車道」的視角考察,我們的直覺反而是正確的。不管後者是否正確[1],但能從現實問題中抽取出數學結構,這點足以檢驗洞見的深刻程度。
嗯,找到一個好問題,循序漸進地設置一系列腳手架小問🪜,引導小朋友看到問題的結構——似乎又找到了一個幫助小朋友獲得不對稱競爭優勢的殺手鐧✂️😏。
故事的最後,妮妹說「那又怎樣?不過爾爾!」。
🤯😤🤬!
Ref:
- 一道小学二年级算术题🧮引发的纷争🤣;
- 一道小学四年级算术题🧮引发的纷争🤣;
- 小学生算术题🧮纷争第三弹🤕;
- 一道算术题🧮背后的算法迭代;
- 小学生算术题🧮纷争第四弹🤕;
- 小学生算术题🧮纷争第五弹🤕;
- 小学生算术题🧮纷争第六弹🤕;
- 小学生算术题🧮纷争第七弹🤕];
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比如未考慮這條車道上發生車禍、菜鳥司機更多⋯⋯等因素。 ↩