可愛的Yun格友在她的格子裡介紹sasa的格子:會教你數學的格子喔!


 


真是有趣,我的數學始終停留在國小程度,怎麼會教數學呢?


 


常提起數學是因兒子的成長與它密不可分,這些年我被他拖著跑,似乎連帶的也被捲入他的數學漩渦中。


 


我的數學是在課堂上由老師一 步步教授學習來的,我兒子的數學是由生活中課外書上體悟出來的。我常想事出必有因,是什麼原因讓他捨正規教育的數學學習而寧願自行摸索的?


 


這問題在我腦海縈繞了許多年,如今回頭看如果我猜測得沒錯的話,應該是兒子喜歡深挖數學,他要的是「解決問題的能力」,而不是「解題的公式與方法」。


 


有時候淺層的解題在深入探討後的答案是站不住腳的。許多時候兒子提供了例証,他在告訴大人數學學習不該如此,但是當時沒有人理會他,而我除了選擇相信他外,無力也無能幫助他。


 



這樣的例証層出不窮,例如;資優教育的大鍋菜教學-國中

這篇文中提到的


 


數學老師揚了揚手中的數學課本,提到兒子說:「他說這個舉例是錯的,它們轉個方向兩張圖是一樣的。」他翻開內頁指著數學課本上兩幅鑲嵌圖案。


 



國中數學課本是拿來教學用的怎麼會弄錯?為什麼其他人沒發現?問題就在於我們都接受淺層學習方式。快速的求得答案,立即放棄問題,根本不去理會這樣的答案經不經得起深入剖析。

 


走筆至此有件事情讓我印象極為深刻。那一年兒子小學五年級,他參加一個全國性知名的數學競賽(淡泊名利 )。競試後主辦單位依慣例公佈解答,平常兒子是很認真的參賽,但對競賽後的結果不甚在意(談數學能力 ),因此當他上網查看解答時己是接近放榜的時候了。


 


兒子看了答案跟我說:「有一題網路上公佈的標準答案是錯的。」


 


為什麼他那麼肯定我也疑惑,我問:「你怎麼能確定?」


 


兒子說:「這個答案我在考試時有想到,但是印証它發現它是錯的,我再尋求另一種解題方法,應該是我寫的才對。」


 


看他說得鏗鏘有力,我請他先說服我(應該是教會我),我幫他找主辦單位求証。這道題:


 


5 ×5 ×5的正方體表面塗上紅色,再將其分割成1 ×1 ×1的小正方體,取出全部至少有一個面是紅色的小正方體,組成表面全部是紅色的長方體。請問可組成的長方體的最大體積是多少?


 


主辦單位給的解答是98個,兒子認為98個無法疊成題目要求的組成表面全部是紅色的長方體,所以他求其次做出組成的長方體,解答是96個小正方體。


 


這是個很棒且頗具挑戰性的題目,當兒子為我講解這道題時,我對他細密的思考覺得很驚訝,所以我特意以書面幫兒子mail給主辦單位做詳細的說明,希望他們能重新審視這道題。


 


如果答案真是96個,那麼對一些類似我兒子一樣,喜歡做深層思考的考生會是莫大的鼓舞。


 


如果答案仍是98個,也希望能得到正確的指正,畢竟得到正確的解法遠比求得分數更重要。(兒子的思維置於文末,有興趣玩玩小學生數學者再細看。)


 


主辦單位很快的在隔日給了我一封懇切的回信,他們肯定我兒子的答案是正確的,並極力讚揚他求知的態度,說如此小孩將來必有一番作為。


 


主辦單位對這個錯誤的標準答案如何處理呢?98個和96個全部都算對,兒子的總分比原來多了10分。


 


那次兒子得到全國第六名,他是唯一做出96個的考生,他前面的五名答案全是98個。也就是說主辦單位因為自已的疏漏,平白的各送了那五個人各10分的成績。


 


兒子說:數學對就是對;錯就是錯,怎麼會兩個答案都算對呢?


 


是啊!怎麼會兩個答案都對呢?這樣的便宜行事,已知至少誤了前面那五個孩子正確的思維,他們更失去了一次學習深碗式探討數學的機會。


 


況且那些不在名次內的孩子,這一題正好也算出了98個的標準而不正確的解答,多拿了十分的成績,卻因此失去得更多。那麼…分數能代表什麼呢?


 


這裡我想談的是;深碗式的思考與淺碟式的學習。


 


我們的教育記憶與背誦成了應付考試的不二法門。學校課堂上、坊間補習班,再加上各科參考書,學生要塞進腦子裡的「知識」之多之廣讓人咋舌,所學不紮實更遑論樂於思考。


 


我是從考試焠煉中一關考過一關長大的,為什麼我會接受兒子深碗式的思考學習?因為他在很小的時候就一點一滴的說服了我。


 


兒子樂於思考的深碗式學習,在我們正規的教育下吃足了苦頭。他對問題的深入思考與融會貫通,長遠來看絕對是好的,但是我們教育以考試分數評比學生的學習優劣,深碗式學習無法在眼前顯現出傲人的分數。


 


兒子的困境在這裡;我的困境也是在這,然而我是支持他的。我看到許多家長或許著急;或許不願自家孩子被比下去,通常都是站到孩子的對邊,要求他必須練就快速解題的功力,於是淺碟式的學習成了我們教育的主流。


 


為什麼它可盛行?因為好用。


 


從小只要評量一本一本的寫,補習班一年一年的蹲,那管它深碗或淺碟,只要磨出漂亮的分數,進到滿意的大學,一生的學習就算結束了。


 


有沒有人想過學習貴在態度,不一樣的態度造就不一樣的學習結果,也成就了不一樣的孩子。


 


 


 


看看這題有趣的數學吧!我家兒子說:


 


這個題目當做淺層思考的時候,用5 ×5 ×5 3 ×3 ×3 98 個小正方體組成2 ×7 ×7 組成一個大長方體,似乎是可以被接納的。


 


可是我考試時的作答認為以 96個小正方體才可組成一個最大體積的長方體,的思維是:


 


5 ×5 ×5的大正方體表面圖色再分割成1 ×1 ×1的小正方體,會產生:


三面塗色的小正方體  8   8個角)


二面塗色的小正方體 36   (每邊5個-2個角=3個)


一面塗色的小正方體 54                    


         共計  98




 


A8個角都三面塗色


B:扣除2個角每邊餘3個,12個邊 3 ×12 計有36個二面塗色


C:中間的九宮格為一面塗色共有六面等於9 ×6 54


如果用98個切割後的小正方體則可拼成 2 ×7 ×7 98 的大長方體。


 


這樣的解答看似合理,但是:


 




 



A8個角都三面塗色


B:扣除2個角每邊餘5個,8個邊 5 ×8 計有40個二面塗色


另:中間一面塗色的小正方體共有25 ×2 50



 

很顯然的雖然98個小正方體可組成最大的長方體,但是由原來 5 ×5 ×5 的正方體切割下來的兩面塗色小正方體僅有36個,不足以支應  2 ×7 ×7 大長方體所需要的40個兩面塗色的小正方體,也就是說勉強組成2 ×7 ×7 大長方體後,在邊上將有4個小立方體必須使用一面塗色的小正方體(如下圖)堆疊,它並不符題目的要求「組成表面全部是紅色的長方體的要求。


 




 


 


所以我作答的時候,退而求其次尋找出3 ×4 ×8 96 的長方體來解這道題。我的理由是:


 


中間一面塗色的小正方體  


6 ×2 12


2 ×2 4


12 ×2 24


其中另有12個一面塗色的小正方塊被包含在正中央視線看不到的地方。一面塗色的小正方體共有52個。


 




 


 


A8個角都三面塗色


B:扣除2個角這樣邊有1 ×4 4


C:扣除2個角這樣邊有2 ×4 8


D:扣除2個角這樣邊有6 ×4 24  邊上需二面塗色的小正方體共需36


 


這個長方體共需:


三面塗色的小正方體  8  


二面塗色的小正方體 36  


一面塗色的小正方體 52                    


共計  96



 

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