话说“什么是数学的领悟?”

拙行 2022-08-11 10:46:16

为什么有些孩子在数学上面花费了那么多时间,做了那么多试题,背诵了那么多定理和考点,但一遇到相似的类型题还是不会做呢?

因为,你没有领悟到题目的本质。

怎么才算是领悟到了数学题目的本质?

对于K12学生来说,看到一道题,能清晰地说出该题考察的知识点,算是敲了门了;能应用已学知识点解出题目,算是进门了;能用几种不同的方式解答,可以自行变换题中条件或换个问法,能联想到其他类型问题和技巧,算是领悟到本质了。

01 趣味数学测试题

3个人外出旅行到一家旅店住宿,一间三人房30元一晚,每人各交了10元给了老板。后来老板想到今天有个优惠促销,只需要25元,就拿出5元给服务员,让他退给这3个旅客。服务员觉得5元钱3个人不太好分,于是就扣下了2元钱,给这3人每人1元。

问题来了:这3人每人花了9元住宿,合计是27元,加上服务员扣下的2元钱,一共是29元,但开始的时候3人共付了30元,那1元钱哪去了呢?

百度上有很多关于这个问题的答案,我大致看了下,都没有说出该题的核心。

这道题测试的就是数学思维,具体来说,就是函数方程的等量思想。

正确的等量表达式:

总支出=3×10=30元

旅客实际支出=3×9=27元

各自收入和(30元都去了哪里)=25元(老板)+2元(服务员)+3元(3个旅客)=30元。

那么,为何会出现1元钱不知道去哪里的问题呢?

是因为违反了正确的等量关系,把旅客实际支出和服务员收入相加,再和总支出30元建立等量关系,这个等式是不成立的。所以,1元钱的问题根本不存在。

看到这里,你是不是有一种茅塞顿开的感觉?对,这就是领悟。

网上还有一道类似的题型,也很流行:

有了上面的例子,这道题就很容易了,不是吗?

数学考察的是什么?

数学考察的是对基础知识的理解,以及对数学基本思想的掌握和应用。

02 什么是数学的基本思想?

数学的基本思想,也可以认为是数学方法,分别是:分类讨论、等价转化、数形结合和函数方程。

1 分类讨论

一个问题如果有多个可能的情况,必须对不同的情况分别进行讨论。如一个数大于0,等于0,小于0三种情况的处理。

2 等价转化

简单描述就是a=b,b=c,则a=c。从数学思维上来说,就是把一种情况转化为另一种比较容易理解的情况来进行处理,以提高效率。

3 数形结合

一个看起来很复杂的描述,当把相应的示意图画出来,就简单明了了。

图形比较直观,同时一张图示蕴含的信息量,往往比文字描述要大得多,而且人脑对图示信息的处理效率也要高得多。所以,养成做数学题时画图的习惯,这种具象思维能帮助孩子提高思考效率。

4 函数方程

当我们不能很直接地解决问题时,可以借助代数,用未知数x、y代表一下等量关系,建立一个等量方程式,通过解方程反推我们要的答案,这就是函数方程的思想。

趣味数学测试题的例子,考察的就是函数方程中的等量思想。

03 再次领悟数学的本质

例题:可乐1元1瓶,2个空可乐瓶可以换1瓶可乐。问,20元钱最多可以喝到几瓶可乐?

解法一:20元买20瓶可乐,20瓶空瓶换10瓶可乐,10瓶空瓶换5瓶可乐,5瓶空瓶换2瓶可乐,2个空瓶换1瓶可乐,这1瓶空瓶加上之前的空瓶,还能换一瓶可乐。

20+10+5+2+1+1=39瓶。

解法二:1元钱可以买1瓶可乐,喝完之后,向老板借1个空瓶,这样就有2个空瓶,可以换一瓶可乐,喝完之后,正好可以把这个空瓶还给老板。如此反复,这样1元就能喝2瓶可乐,20元就能喝40瓶。

你还能想到其他的解题方法吗?

先说解法一,先不论39瓶这个结果的对错,首先,这是一道数学题,数学题要用数学思维去解答。显然,该解题思想不是数学思想。为什么这么说?题目是20元,如果换成28000元最多能喝多少瓶,这得算到什么时候?

再说解法二,这是个很聪明的解法,竟然能够给自己创造解题条件,有种脑洞大开的感觉。但是,如果把题目的数字变化一下,如5个空瓶可以换一瓶可乐,60元最多能喝多少瓶?你还能借吗?或者再极端一点,再附加一个条件,10个瓶盖还可以换1瓶可乐,60元最多能喝多少瓶?又该怎么借呢?

好的数学思维和数学方法是,不论怎么变换数字和条件,都可以很快地算出来,这样才是真正地理解和掌握了该题的本质。

那么,该题的本质到底是什么?

首先,敲门环节。该题考察的知识点是“已知总价求数量”。

其次,进门环节。应用学过的知识点:数量=总价/单价,该题缺的条件是单价。

用已知条件求未知,利用等价转化的方法,并建立等量关系:可乐1元1瓶,可乐的单价=1元-空瓶价格,2个空瓶可以换1瓶可乐,即2个空瓶=1瓶可乐=1元,1个空瓶=0.5元,所以,可乐的单价=1-0.5=0.5元。最后结果是20/0.5=40瓶。

最后,领悟环节。变换条件,举一反三。

若5个空瓶可以换一瓶可乐,60元最多能喝多少瓶?空瓶的单价=0.2元,所以可乐的单价=1-0.2=0.8元,60/0.8=75瓶。

若5个空瓶可以换一瓶可乐,且10个瓶盖还可以换1瓶可乐,60元最多能喝多少瓶?空瓶的单价=0.2元,瓶盖的单价=0.1元,所以可乐的单价=1-0.2-0.1=0.7元,60/0.7=85瓶。

怎么样?应用这种数学思维和数学方法,还需要再花时间去刷此类型的题目吗?

学习数学,一旦开窍了,你就无敌了。

04 总结

以上内容来自葛建忠的《从每天盯作业,到真正管学习:打造孩子六个学习好习惯》。

该书的内容有些零散,但读起来毫不费力,你总是能从中受到正面管教孩子学习的启发的!个人喜欢如何提高专注力训练的章节,这个是在其他书籍上没有看过的。

书名:《从每天盯作业,到真正管学习:打造孩子六个学习好习惯》

作者:葛建忠

出版社:机械工业出版社

出版时间:2019年09月

推荐指数:3.5星

书籍定位:工具书

推荐人群:家长

一句话荐读:书中关于提高孩子专注力的方法值得一试!

文作于2022-08-11

“专注学习力方面的书籍介绍,我是@派曰书评。”

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拙行

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