华应龙:数学阅读是会思想的游戏
无论是风里,还是在雨里,我都在这里守候着你~
战“疫”中的数学阅读(一)
数学阅读是会思想的游戏
华应龙
(北京第二实验小学)
小楼昨夜又东风,我们还是宅家中。
停课不停学的日子,真是憋得慌!
大作家维克多•雨果说:“聪明的人面对生活困难时,从书中获得慰藉。”
同学们,捧起书本来吧!
数学阅读?阅读数学?可能有同学要说了:“那还不如用数学阅读的时间,多做几道数学题呢?”可能有同学要说了:“我本来就怕数学,数学阅读?更没劲。”
同学,你说得没错!怕了,就不好玩了。不过,那是因为不曾有人引导你一起阅读数学。今天我们一起来阅读,好吗?一起学会——让书本来教导我们。
1
一本数学读物上,有这样一道题——
请记住你自己的体重(比如34千克),现在请你把它乘67,再把乘积的末两位数告诉我。34×67=2278,它的末两位数是78。现在我知道你的体重了——34千克。
挺神奇的吧!
如果不信,你可以再用其他数试试!
同学们,你能知道其中的道理吗?
同学们,看完了,你是不是也觉得这太神奇了,怎么知道的啊?
“如果知道整个乘积是多少,用积÷67就好了。”“78÷2=39,78÷3=26,78÷6=13,都得不到34啊”……是不是百思不得其解?这道题,你还没有办法用自己的体重来试,因为你身边没有知道其中诀窍的人来合作。题目中说“如果不信,你可以再用其他数试试”,其实,你一个人是没法再试的。这句话就是告诉你:“不用试啦,千真万确。”你身边又没有人请教,怎么办?
看答案。确实,一般的数学读物都会附有解答——
奥秘是这样的:他把尾数又乘3了。假设体重是A千克,则A×67×3=A×201。对于任何被乘以201的数,由于它的个位数是1,所以乘积的末两位数必定是原来的那个数。比如34×201=6834,末两位数不正好是34吗?
哦,原来是这样!这就像做了个魔术!同学们的体重数一般是两位数,乘67就相当于把这个两位数藏了起来,再乘3,就把藏着的数显示了出来,显示在末两位。题目中说,只告诉“乘积的末两位数”就行,开始觉得太厉害了,都不需要告诉整个乘积是多少,现在才明白:其实,只要知道乘积的末两位数,这就已经足够了。
同学们,看到这里,你是不是大呼过瘾,“数学真好玩!”
世界著名数学家华罗庚爷爷说:“就数学本身而言,是壮丽多彩、千姿百态、引人入胜的,你觉得数学不美,那是因为你站在数学花园的外面。”
现在,你可以打电话给小伙伴,“隔空”玩玩这个游戏。
还可以把你的体重数加1千克,或减2千克,自己再玩一玩。
2
同学们,是不是屡试不爽?
知道怎么玩之后,我们要想想为什么可以这样玩?A×67×3=A×201背后的根据是什么?
A×67×3=A×(67×3)=A×201,明白了吗?对了,原来这背后是乘法结合律的功劳,是乘法结合律保证了游戏的屡试不爽、永远正确。
同学们,你想过吗?这道题的好玩,还因为什么?
对了,还因为是乘“201”。同学们都有这样的计算经验,乘“X01”,乘积的末两位数就和另一个乘数的末两位数相同。如果是乘199,那就不太好玩了。这么想来,如果是乘1001,是不是也可以呢?如果你再想到7×11×13=1001,那么,这道题就可以改为:用你的体重数乘13,再乘11,然后把乘积的末两位数告诉我。我再把末两位数乘7,就能知道你的体重了。
我们来试一试:34×13=442,442×11=4862,积的末两位数是62。62×7=434,体重是34千克。
哈哈哈,原来好玩的数学题目就是这么来的啊!
现在,你可以再打电话给另外的小伙伴,“隔空”玩几回改进了的游戏。
同学们,是不是很有成就感?很自豪?看来“魔力数”不一定是“201”,“1001”也行。那,你还能再改进吗?
如果把体重数改成身高厘米数,行吗?请问你的身高是多少厘米?比如是148厘米。反应快的同学可能已经说了:“不行啦!”为什么?因为一个数乘201,只能知道乘积的末两位数和这个数相同,现在这个数是三位数,乘积百位上的数就不能确定了。
是啊,一般的,同学们的身高是1米多,如果用厘米数来玩,就是三位数乘一个数了,那么我们设计的“魔力数”可以是多少呢?1001,当然可以;2001,也是可以的。2001÷3=667,因此,可以把身高厘米数乘667,把乘积的末三位数告诉我。我把这个三位数再乘3,就能知道身高数了。
我们也来试一试——身高148厘米,148×667=98716,积的末三位数是716,716×3=2148,身高是148厘米。
真的行!
只是数大了,计算比较麻烦。计算一错,就不好玩了。不过,那是我们自己愿意探究的,数大了,也不怕。难度大了,更有挑战!同学们,数大了,我们也可以用计算器来帮助探究的。
3
华罗庚爷爷还说,读书“有两个必经的过程,即‘由薄到厚’和‘由厚到薄’的过程。‘由薄到厚’是学习、接受的过程,‘由厚到薄’是消化、提炼的过程。”
同学们,我们回头看看,刚才的读书是不是经历“由薄到厚”的过程了?
上图是我在读《数学在哪里》(唐彩斌、彭翕成主编,电子工业出版社2016年出版),做的批注。从我的批注中,你看到了什么?
我把题目改了?是的,原题是用你口袋里的“钱数”来玩的。我为什么修改呢?因为,现在大多数人都用“支付宝”了,口袋里都没钱。
当时,我还想,学生一个人在家怎么玩?我想到了“举杯邀明月,对影成三人”。我还想到,如果不是“把乘积的末两位数告诉我”,而是“把整个乘积告诉我”,这样是否更具有迷惑性,从而让对方的感觉更神奇呢?是否可以把乘3的任务,也交给对方完成?……这些问题,都很值得思考。
同学们,我回头看自己的批注,看到了华罗庚爷爷的话:“加上自己的注解,就愈读愈厚,我们所知道的东西也就‘由薄到厚’了。”
同学们,“要真正学会、学懂还必须经过‘由厚到薄’的过程,即把那些学到的东西,经过咀嚼、消化,融会贯通,提炼出关键性的问题来。”(华罗庚语)让我们回头看看,可以提出哪几个关键性的问题?
第一,到底是怎么做的?能变换其他的数再来试试吗?第二,为什么可以这么做?这背后的根据是什么?第三,这个问题还可以改变吗?可以变得更好玩吗?
总之,不管是“由薄到厚”,还是“由厚到薄”,这两个过程中都离不开思考。
同学们,我教数学快40年了,发现了一个规律:数学学得不好的同学,大部分是由于懒得思考,最后“积懒成笨”。
“万世师表”陶行知先生说:“人生两个宝,双手与大脑。用脑不用手,快要被打倒。用手不用脑,饭也吃不饱。手脑都会用,才算是开天辟地的大好佬”。有的同学以为学数学就是用手计算。其实,不是那样的,更重要的是用脑思考。我曾经和数学老师们说过:“数学,不是老师动嘴讲明白的,而是学生们自己动脑想明白的。”数学,主要是在头脑中做的游戏。所以,我常常说:“数学是玩具,是和自己想象力玩耍的玩具。”
同学们,数学阅读并不“只是眼睛在书页上跑过”(叶圣陶语),而是要边读边想,边注边算。这样,数学阅读,也就包含了做数学题,并且是在做自己感兴趣的题。这样的数学阅读,就是在做思维的体操。这样的数学阅读,就能享受到游戏的乐趣。
同学们,现在,我说:“数学阅读是会思想的游戏”,你能同意吗?
可能有同学要问了:“华老师,如果这道题,书上没有答案呢?我怎么才能想到67×3=201?”
问得好,这是一个非常有价值的问题!我想想啊——
哦,这是因为以前的你,只会动手去做数学课本上的题目,没有动脑去看数学课外读物……很多数学读物上,都会讲到“101”“201”“1001”等等具有魔力的数。
同学们,打开数学读物,到数学的大花园里面去读读、玩玩吧!
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