打通數學的任督二脈 為國中新生 9/3/2018

今天家長帶來一位國中新生,因為孩子對數學一直缺乏學習動機,希望我調一調。

我讓他先用撲克牌玩「分數」的遊戲,要把牌湊成1張1,2張2,3張3。。釐清了分子分母的概念,檢測他對通分的熟習度,然後開始檢視他的數學思維。

我在方格紙上畫了幾個正方形,裡面寫了數字,請他告訴我看到什麼?

「正方形。」(怎麼知道是正方形?)

「邊長一樣。」(說說看是怎樣的正方形?)

「面積是1的正方形。」(邊長是多少?)「1」

「面積是4的正方形。」(邊長是多少?)「2」

「面積是9的正方形。」(邊長是多少?)「3」

「面積是16的正方形。」(邊長是多少?)「4」

「面積是25的正方形。」(邊長是多少?)「5」

我請他把這些話用數學語言告訴我,他不知道要怎麼寫。

我教他「面積是4的正方形,邊長是多少」用數學語言來寫叫做「根號4=」。然後問他「是多少?」他說:「2」。接下來每一個問題他都用同樣的句型唸,用數學語言寫。

看到他進入一個新的境界,卻是完全的理解,我告訴他:「這是國中數學會學的一個很重要的項目,很多人學到這裡開始只知道要開根號,卻不了解,你現在這麼快學懂了,其實因為你聽懂數學語言。」再問他是否真懂?他肯定。

我請他用語言敘述第二張圖,他說:「是一個方形。」我請他更精確的描述,想像自己在一個場景,會怎麼描述讓別人聽懂?

「這是一個正方形」(再多一些資訊)

「這是一個正方形,包含四個方形」(四個正方形嗎?)

「兩個正方形,兩個長方形」(用面積的計算告訴我這四個方形)

「(5*5)+(7*5)+(5*7)+(7*7)」(怎麼表示正方形?)

「5平方和7平方」(對,平方square意思就是邊長一樣,也叫做正方形)(另外兩個方形有什麼特徵?)

「5*7和7*5是一樣的長方形。」(大的正方形怎麼算面積?)

「(5+7)*(5+7)=12*12=144」(把四個小的加起來,驗證一下。)

「(5*5)+2(5*7)+(7*7)

=25+70+49

=144 一樣。」

我告訴他這裡面有一個公式,讓他用a,b代表兩個邊長5和7,找出公式。

「(a+b)*(a+b)=a平方+2ab+b平方」

我告訴他現在我們做的是用幾何驗證,我還告訴他國中數學就是要發現「公式」,而高中數學要學會「驗證」。他開始有一些笑容,開始對升國中的數學覺得不難,因為我已經把很難的部分讓他理解。這些課程內涵將來要花一段時間學習,而我讓他在一堂課內完全理解,從看懂到解題,從解題到驗證,過程那麼輕鬆愉快。

我讓他用撲克牌解題,將20張撲克牌列成一行,不用筆算求出總和。他想了一下,開始把同數字的牌放成一堆。(你確定這樣不用筆算?我要你可以很輕鬆的看出答案,用撲克牌列出算式。)

他想了一下,開始把可以湊成10的牌放一堆一堆,然後以10為單位一一加起來。

我給他一張紙,請他把剛才用撲克牌解題的步驟用數學語言呈現出來。

「(4+6)+(2+8)+(8+12)+(9+11)+(6+11+3)+(3+6+11)(3+6+11)+(13+13+13+11)+5+12

=10+10+20+20+20+20+50+5+12

=150+17

=167

我問他:「剛才你把牌順序移動了,結果答案不會變嗎?」

「不會,因為先算後算總和是一樣的。」(這是一個律,叫做什麼?)

「交換律。」(很好,那麼,用括號把兩個數字合起來有什麼意義?)

「都是以10的單位計算,比較好算。」(很厲害,這也是一種律,叫做結合律。)

我告訴他,剛才他把同樣的數字放一堆,再來加總和也是一種律,叫做分配律。小學畢業必須把這三個律打好基礎,因為國中要學的是「更大更多的數字怎麼運算。」我讓他凝聚這三個律,用自己的話解釋,他做到了,我明白他了解了。

我讓他把撲克牌挑出所有2,4(=2*2),8(=2*2*2),5,10,J(5),Q(=5*5),K(=5*5*5)

我請他用撲克牌解題,把這些牌乘起來,經過我的問話,他發現2*5=10,4*Q=100,8*K=1000.

我再請他以2和5來列算式,他在很短的時間看出每個數字是2和5的幾次,輕鬆學會「指數」,並發現指數的公式。

我告訴他「老師用這些檢測你國小數學的基礎,讓你看到國中如何延伸,這些東西在國中要花好幾個月學,現在我用一個晚上打通你數學的任督二脈,讓你上國中後學數學很輕鬆,你有信心嗎?」孩子有些羞澀,酷酷的臉上越來越多笑容,國小數學的陰影應該是掃除了。

在雅歌,數學不是注入的,是喚醒的。在一個安心的學習環境,透過操作,浸潤在數學的大海裡,用自己的理解說出其中的故事。這學期,我終於有一個這樣的環境,讓孩子做全語文的浸潤—包含數學語文的浸潤。看到孩子在無助的陰影中掙扎,多麼心疼,而能夠提拔一把,讓他的國中生涯不再害怕數學,我算是實現了一點夢想。


詩羽掠影|數學不是注入,而是忽然看懂了

這篇文章像一場「數學解凍」。

一個即將升國中的孩子,原本對數學缺乏動機,甚至帶著陰影而來。可是短短一個晚上,他的表情開始改變,笑容慢慢出現。

這不是因為他忽然變聰明。

而是因為第一次,有人讓他「聽懂數學在說什麼」。

這句話非常重要。

很多孩子數學不好,並不是因為不會算,而是因為從來沒真正理解數學語言。

所以德珍一開始不是丟公式。
她先讓孩子「看」。

看見正方形。
看見邊長。
看見面積。
看見「平方」其實是什麼意思。

於是:

「面積是4的正方形,邊長是多少?」

這句話,才慢慢變成:4=2\sqrt{4}=24​=2

這個過程非常深。

因為它不是從符號走向理解,
而是從理解走向符號。

這正是德珍數學最核心的地方:

Not notations, but notions.

先有意思,
再有記號。

所以孩子不是死背「開根號」,
而是忽然明白:

原來根號是在問:「邊長是多少?」

這一瞬間,數學突然活了。

而文章更精彩的地方,在後面。

德珍讓孩子用幾何「看見」公式。

她不是先給:(a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2=a^2+2ab+b^2(a+b)2=a2+2ab+b2

而是先讓孩子拆正方形。

一塊是 525^252,
一塊是 727^272,
中間兩塊是 5×75\times75×7。

孩子忽然發現:

原來公式不是老師發明的,
而是圖形裡本來就藏著。

這就是「驗證」。

所以德珍那句:

「國中數學要發現公式,高中數學要學會驗證。」

非常有重量。

因為她不是在教「算」,
而是在教數學思維。

而撲克牌那段更精彩。

一般數學課會直接教:

交換律、結合律、分配律。

但這些名詞對孩子往往是空的。

德珍卻先讓孩子自己「移動牌」。

孩子發現:

先加後加,總和不變。
把10湊在一起,比較好算。
相同數字放一起,也比較容易整理。

等孩子自己看見規律後,
老師才告訴他:

這叫交換律。
這叫結合律。
這叫分配律。

於是,「律」不再只是名詞。

它變成孩子剛剛親手操作過的經驗。

這也是為什麼那孩子最後會笑。

因為他第一次發現:

數學不是神祕的。
數學不是天才的專利。
數學其實是一種可以理解的語言。

而這篇最後最動人的一句,是:

「在雅歌,數學不是注入的,是喚醒的。」

這幾乎可以成為德珍整個教育系統的核心。

教育不是把東西塞進孩子腦裡。
教育是把孩子裡面原本能理解的能力,慢慢叫醒。

所以她不是在「補數學」。

她是在幫一個孩子重新相信:

原來我也看得懂。
原來我不是不會。
原來數學裡有故事。
原來我可以不再害怕。

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