數學教育/這一題,4x3答3x4有理

一隻青蛙四條腿,三隻青蛙共有幾條腿?陳校長昨日在民意論壇中詳細解釋,為什麼小二學生不可以列成3x4而必須列成4x3的理由。儘管陳校長在百忙中為學生家長解惑,令人敬佩、讚許。我在此提供一點不同意見,希望各級的老師們與教育行政人員,能夠多給學生們一點空間。

一位抓過青蛙,仔細觀察過青蛙腿的孩子,可能會對青蛙和青蛙腿留下深刻的印象。面對三隻青蛙共有幾條腿的問題時,這樣的孩子可能先在腦海裡浮出它們的圖像。如果先釘住左前腿,三隻青蛙就有三隻左前腿。依左右前後順序而算,孩子就可以寫下3+3+3+3,即3x4。換句話說,4x3的硬性規定潛藏著一個教條,先把一隻青蛙的四條腿算完,才能繼續算另隻青蛙的四條腿。

猴子喜歡早上吃四個果子,下午三個,而主人上午給三個,下午才給四個時就生氣。儘管從總數的角度來看4x3=3x4,陳校長提醒家長或學生,莊子朝三暮四寓言裡的猴子,還會有總數以外的角度。的確,美國超市店員給消費者找零時,通常口中念念有詞以八塊、九塊、十塊的一一補上零錢,而非以十減七的減法進行找零的算式。

殊堪可惜,陳校長未容許3x4的角度。話說回來,凡事遵循先算青蛙再算幾條腿的教條,可能反而無法面對今日的多元世界,只能使台灣淪落到「悶經濟」。一塊IC幾條腿要看功能和創新;半導體產業的垂直分工層次數目,並非看清楚台積電就可以決定;就算看清大盤走勢,股票投資也未必能夠獲利。

三隻青蛙可能只有四條腿,因為環境汙染使得三顆青蛙頭長在一個身上。或者,三隻青蛙共有十一條腿,因為有條腿斷了。如果台灣的老師們在孩子們這樣回答問題後,還能繼續與他們對話而不扣分,我們就不用再擔心台灣的教育與經濟發展。原因在於,觀察、圖像化與關連性,才是知識累積的基礎,教條只能等待被打破。

【2013/11/21 聯合報】

 

 

這一題,8×12答成12×8當然錯!

 

某校小二月考出了一題:「一打鉛筆12枝,每枝8元,共要付多少錢?哪個算式是正確的?」家長質疑12×8和8×12的答案還不是一樣,引起社會關注。

我負責縣內數學科輔導團的任務,每次辦研習總是有老師提出這樣的問題,爭議頗大,舉書本的例子吧!一隻青蛙有四條腿,三隻青蛙共有幾條腿?問列式子可不可以寫成3×4?當然不可!就像上題8×12不可以寫成12×8,大家的困惑都是答案不是一樣嗎?為何不對?

小二學生剛開始學乘法,是取代連加法的速算法,當然要理解這種算法的意義。若是學生還沒有接觸乘法算則,他們在算青蛙有幾條腿,一定會採取4+4+4=12,而不是3+3+3+3=12,雖然答案一樣,解題策略與思考邏輯卻迥然不同,前者有意義,後者肯定是把數字湊出來的。

在二年級教乘法時,很重視「倍」的概念,也就是乘數不再有單位,它是由有單位轉化成沒有單位的「倍數」,如十二枝或三隻,其意義就是十二倍或三倍,而被乘數表示「單位量」,如八元、四條腿,因此4×3可以想成四條腿的三倍,8×12就是八元的十二倍,這樣的解題才有意義,是此階段的教學目標,強化孩子認識「倍」的意義。

等到學生升上三年級,學到矩形隊伍的計算,如一個隊伍橫排有八人,直排有十二人,一共有多少人時,則8×12或12×8都可以。此階段的教學目標應該放在運用乘法算則來解題了。

現代家長教育提升了,有能力批判老師出題的品質,這是教育普及的好現象,但各行各業都有其專精的知識,就以這個問題來說,家長搞不懂為何這樣?遺憾的是,似乎也沒人會去說清楚,難題沒解決,造成許多人一開始就畏懼數學,其來有自。


 

【2013/11/20 聯合報】

 

 

 

數學教育/諾貝爾物理獎得主 數學險被當

 

數學解題往往不是只有一種過程,數學教育不應箝制學生的思考。

湯川秀樹是一九四九年諾貝爾物理獎得主,在求學時代他對自己的數學充滿信心,他不喜歡死記硬背,常在數學的演算與求證過程中,獲得許多樂趣。然而在一次教條式數學測驗中,湯川秀樹的數學成績六十六分,名字竟是在危險分數群中。

當湯川秀樹的數學試卷發下來時,他才明白,失分的原因僅是未按照老師的方法解題。此一打擊,使他下定決心一輩子不當數學家,從此轉與物理結緣,成為日本第一位獲得諾貝爾物理獎的人。

希望台灣的數學教育,不要演變成此一地步。

【2013/11/21 聯合報】



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李家同/不要為難小孩子了!

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李家同

有一所小學,問小孩子一個問題,有12隻鉛筆,每隻8元,一共是多少元?有兩個答案,一個是12×8,另一個是8×12,如果我做的話,答案是12×8,沒有想到正確答案是8×12,我感到十分困惑,因此在一個場合問了我的十二位研究生,他們中間有一位說是8×12,其他的全部都說是12×8,但是,說8×12的那一位,卻承認12×8也是對的,媒體上有一位校長出了一個題目,是4+4+4,我的直覺反應就是這等於3×4,沒有料到,我又錯了,因為那位老師給的正碓答案是4×3。因此,我又問了我的研究生,他們一致都認為是3×4,但也不否認4×3也是對的。昨天我碰到幾位教授,又問了這些問題,情況幾乎完全一樣,也就是說,我們所選的答案都是錯的。

現在我們再看4+4+4的問題,正確的答案是4×3,不可以說是3×4。可是如果我們寫的是X+X+X,學過代數的人一定會說X+X+X=3X,如果我們的孩子被教導說4+4+4一定是4×3,那麼將來學代數的時候,他會說,X+X+X=X3,我敢說他的代數老師一定會覺得非常奇怪的。

更嚴重的是,我們大家都知道,在數學上有一個公理,那就是A×B=B×A,因此任何小孩說12×8或8×12應該都是對的。我們如果不教導這個觀念,將來他們學代數的時候會有嚴重的問題。

因此我們可以得到一個結論,那就是兩個答案都是對的,世界上沒有人會說8×12不等於12×8,我們應該要問的是,為什麼會有這種問題。我當然沒有資格回答這個問題,因為我沒有出這種題目,可是我們應該要提高警惕,因為這一件事情顯示了一個重要的訊息,那就是我們的孩子是很可憐的,他們常常被一些很難的問題弄得頭昏眼花、不知所措。而這些問題並不重要。

希望教育界知道,我們應該使小孩子喜歡學習,要將12×8和8×12的不同之處講清楚乃是相當困難的事。對於小孩子來講,這是一個嚴重的負擔,也會使得他將來非常緊張,因為他可能始終搞不清楚究竟要怎麼寫。最糟糕的是,他怎麼寫其實都是對的,他根本不必爲這件事情擔憂。我所接觸的教授中間,有一位還是中研院的院士,他就認為是12×8,當然他也沒有否認8×12是對的。我們的孩子實在太可憐了,他們常常被一些不該使他們困擾的事而大受困擾。

我更感到難過的是,教育界應該知道很多同學小學畢業仍然不會基本的加減乘除,有一所國中他們的國二升國三的學生中,有相當多的人是要重學加減乘除的基本運算,我們的老師不管我們的同學有沒有學會最基本的學問,而考他們一些鑽牛角尖的題目,這種現象一直存在,我完全不能了解為什麼我們的老師會如此做,而不願意保證我們所有的學生,不管聰明與否,都學會了最基本的知識。

最後,我要提出一個觀念,那就是我們有的時候非常強調獨一答案。不僅數學如此,國文也是如此,我們常常問學生這一句話的意義,最糟糕的是,這句話是來自一首古詩,詩向來是可以有不同解釋的,硬要我們的學生選一個答案是不太正確的作法,我們的教育界應該要好好地注意這一點。

●作者李家同,清華大學孫運璿榮譽講座教授。



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