【科普論壇】爭鳴:小學數學教材有必要過度區分乘數與被乘數嗎?(中)

发布时间:2022/08/19 点击数:

(中)


撰文 | 吳進遠

來源|《返樸》(微信ID:fanpu2019)


(續上期:02知識概念的多視角理解與多支點記憶①)


02

知識概念的多視角理解與多支點記憶②


比如在中學物理中,速度和加速度是兩個貌似很容易混淆的概念。我們當然要強調這兩個物理量的定義,我們甚至會和學生咬文嚼字,加速度是“加速——度”,或者說加速的程度,而不是“加——速度”。但光靠這樣幾個說法,重複無數遍還是不那麼容易懂。


換個方式,我們在手機上下載安裝一個加速度計的軟件,把手機放在一個玩具小車上向前推動,軟體上就記錄了小車所經歷的不同運動階段的加速度。


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上面圖中紅色曲線是沿著手機軸線的加速度。從大約0.7秒左右開始,我們推動小車,圖中顯示正向的加速度,小車速度逐漸增加。隨後有一段時間,軸向加速度基本為0,小車在這段時間中自由滑行。在2.5秒左右,小車碰到障礙物,加速度圖上呈現一個很大的負值,小車的速度在很短的時間中下降為0。  


通過這樣一個實驗,就可以看到加速度和速度這兩個概念分得清清楚楚,二者完全不是一回事。


實際上,很多講課不容易說清楚的概念,換個視角,做個實驗就可以講清楚。如果學生仍然不清楚,那麼就再換一個視角,再做一個實驗。比如把手機安在氣墊導軌上,比如把手機朝天上拋再接住。


03

不要人為製造難點與焦慮①


正如馬博士文章中談到的,我國小學數學教學的寶典之一是“突出重點,分散難點”。這是一個非常符合人類認識規律的有效舉措。


在這裡,重點是指知識概念技能本身的重要之點,而難點則是學習理解過程中可能會出現的理解障礙。有時候重點本身也是難點,比如線性代數教學中有一個說法,叫“線性相關,真是一關”,意思是說線性相關既是重要的知識,又是一個難講清楚的話題。但很多時候,重點和難點不是一回事。對於不同屆的學生,以及不同的學生個體,難點都可能不同。某個對多數人而言的難點,對有的學生可能不是事。而對多數人不是事的地方,有的聰明學生完全可能會繞進去半天出不來。


所謂分散難點,是指不追求一次把所有的事情講清楚,而是通過多次講解探討,逐步排除學生的理解障礙。這一逐步排除的過程,就包括了前面說的通過多個視角來理解相應的概念。


比如馬博士文章中談到,由於不區分被乘數與乘數,因此 5x3 = 3x5。這樣就必須解釋清楚 5+5+5 = 3+3+3+3+3,因而加重了認知負擔。在這個例子中,如果我們只拘泥於3個5或者5個3這樣的單一視角,確實有點難講。比如像下圖這個例子,很難一眼看出兩種情況下葡萄的總數一樣。


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但我們換個視角,就沒有那麼難了。比如同學們每天要做課間操,排成3行,每行5個人,就是 5+5+5 一共15人。而同樣的方陣,也可以看成排成5列,每列3人,這就變成了 3+3+3+3+3 還是15人。或者把上面的葡萄擺成下圖的樣子,兩種演算法總數相等這個事實就非常直觀了。


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更進一步,如果把課間操的情景,改成排列小方塊積木,則可以提前讓孩子接觸到了面積的概念。


(未完待續。歡迎關注下一期內容03不要人為製造難點與焦慮②)


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《返朴》:科学家领航的好科普


新媒體編輯:李偉強

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