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我在美国当数学老师(57)

(2015-02-11 18:46:11) 下一个

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。


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评论
6651 回复 悄悄话 回复 'Panggz' 的评论 :
说的是
Panggz 回复 悄悄话 回复 '6651' 的评论 : 是啊,年年加薪,还加得不少,福利也好吧?比私企强多啦!
6651 回复 悄悄话 回复 'JohnLocke' 的评论 :
其实年年可以加薪是很不错的了,比很多私人企业的打工一族好很多。这主要是有工会。
6651 回复 悄悄话 回复 'caihong66' 的评论 :
这对真才实学的真博士很不公平。
6651 回复 悄悄话 回复 '小胖厨子' 的评论 :
有的时候也很无奈。
Maples 回复 悄悄话 回复 'caihong66' 的评论 : 那也不能绝对说文凭是衡量知识的唯一标准,数学大家华罗庚先生最高不就职业初中的文凭啊!这丝毫没有影响华罗庚先生成为伟大的科学家!
JohnLocke 回复 悄悄话 单纯为两年加薪7.3%顶一下。我工作的地方也马马虎虎算是一个州政府下属的部门吧。金融危机之前,每年小领导可以自主决定的加薪幅度是7%,如果要加的更多就要层层上报,由上面的大头审批,但也不是不可能的(我自己就被加过10%)。自金融危机以来,起初几年先是冻结加薪以及雇人(我们倒没有裁员),最近这几年开始每年最多加2%。去年大头欢欣鼓舞的昭告天下加薪最高可以到3%啦。。。看来有工会还是好啊。
caihong66 回复 悄悄话 我就看到有一初中毕业,却拥有博士头衔的人经常在电视里出现。一张口说话就暴露无遗。
小胖厨子 回复 悄悄话 是呀,想想我们有哪一天没有说过谎呢。而且很多时候我们说了谎,自己却意识不到,反而要为谎言贴上各种冠冕堂皇的标签。性质虽有不同,但谎言已不可避免地成为了我们生活的一部分。要生活,要吃饭,都是人啊!
cycycycy 回复 悄悄话 无奈的谎言
金碧辉煌 回复 悄悄话 地板
小胖厨子 回复 悄悄话 板凳
reflower 回复 悄悄话 sf
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