2013年2月6日 星期三

關於合成十

合成十1 加法
合成十2 減法

如果現在要計算 997+5 的結果,大家會用什麼方法呢?我們的教育又怎麼教的呢?如果不是數學教育的教授特別提出點數策略,我永遠也不會注意到這個有多重要吧。

點數(ㄕㄨˇ),就是一個個數上去,如果要算997+5,從997往上數五個整數,998、999、1000、1001、1002,答案是1002,這只要會數數字,乃最基本、最自然的解題策略,可是大家都會說這很累、沒有效率,所以我們的數學課就教加法直式,教進位,減法再教借位,孩子只需要把腦力放在一位數與一位數的運算。

可是這樣好嗎?

我以前從沒想過這個問題,總認為數學就是學新的東西,學更有效率的方法或公式,來解決更多問題,直到教授說:

「現在學生的數感這麼弱,是我們大人揚棄點數策略造成的。」

我才發現基本解題策略的重要性,不是要談小學五年級巧算那些技巧,只是單純的數數字問題,很多學生還是會寫出直式來,這已經有點本末倒置了,直式是較有效率的解題策略沒錯,但只要是算則就會省略細節,對數學能力的培養其實是有點不利的。直式讓學生過於著重於一位數與一位數的加或減,換句話說變成 1+1=2、1+2=3、1+3=4、……、9+7=16、9+8=17、9+9=18 九九加法表的背誦,孩子很難有原來數學問題中數量大小的概念。什麼都用直式解決,很容易出現僵化的反應動作,看過很多孩子要計算諸如 53+4、182+7、36-5 簡單的加減問題,第一個反應竟然是要寫直式,然後還沒抄完就發現其實不需要。如果他們是小學二、三年級那可以算是練習不夠,對數量變化還不夠熟稔,但我看過的例子很多是已經國中生了。

很多家長嚴格要求孩子不可以比手指頭,我覺得這是很莫名其妙的。孩子寫直式時會比手指頭,很有可能他是在點數,這才是腦袋有在運轉,有在活化。我觀察到很多資優生或是表現比大部份學生好的孩子,都會比手指頭,為什麼不能比?數學是一個將數量用數字表示、將數量變化用運算式子記下、其實是非常抽象的學問,要從具體物出發,慢慢建立起能處理抽象運算能力的,而比手指頭就是幫助自己計算的具體物,記憶力強的人可以直接腦中運算,不需要寫下或比手指頭,但辦不到的又何必被要求不能這樣做呢?成長是需要時間的,不是嗎?

合成十的算法,很多人看了後跟我說這不就是心算嗎?我沒學過心算,這是現在小學一年級課內就有教的,只是與直式結合這樣的作法,似乎不是每個孩子都會學到(也可能都學過,但有人忘了),所以我特別作了介紹。雖然重點是用在直式上,說起來還是一位數與一位數的計算,但多了一些些點數的心思在裡面,多練習數數會更加有數字的概念,會更有數感。以下不知道有沒有學理的支持,數學教育的教授說提高孩子數感的作法,並不是一直算很多的直式練習題,而是要他在某個區間中點數,例如「從628開始往下數出7個數」,即使只是不用紙筆的默唸「629、630、631、632、633、634、635」,久而久之孩子會對整數的連續與進位更清楚,進而在後來的分數與小數有好表現。

合成十,其實就是補數的概念,如果對於記 5+5、5+6、5+7、...、9+7、9+8、9+9 比較吃力的人,可以考慮選擇補數的做法,只要記 5+5、6+4、7+3、8+2、9+1 加起來會成為10的這五個就好,剩下的再靠點數完成。有人說所花時間不是差不多嗎?確實是差不多,所以要不要用這方法見仁見智,覺得不錯和覺得普通的人差不多一半一半,如果覺得一般的加減法不夠快的人,可以試著用合成十來想,不管是哪一種方法,事後的練習都是不可少的。

2013年1月17日 星期四

用數字畫圖

Nonograms 擁有很多不同的名字,較為常用的還有 Picross、Griddles、Illust Logic 等等,日本則是お絵かきロジック、ピクロス,這遊戲是由日本人西尾徹也於1987年發明,藉由兩排數字來將版圖中的顏色定位出來,一般玩法是黑與白兩種來構圖,近來還有多色的玩法。

2012年11月27日 星期二

Light-Bot 程式設計師的思維

Light-Bot是一個仿程式設計、操縱機器人去點燈的Flash遊戲。現在已出到二代,二代更為精緻。

2012年8月23日 星期四

マモノスイーパー有RPG要素的踩地雷

マモノスイーパー是日本人Hojamaka作的仿踩地雷flash遊戲,殺時間非常不錯,還可以練一些數字計算和推理,因為有打怪獲取經驗值來升級的等級系統,讓踩地雷這小遊戲增加不少樂趣。

2012年6月22日 星期五

關於除法

除法1 連減
除法2 平分
除法3 比較和直式
除法4 商數是二位數
除法5 商數是三位數
除法6 商數是多位數

標題應該說「關於整數除法」,就是小三第一次接觸的除法。

如果問人,舉一個會用到「25÷4=6…1」的數學問題,最有可能的是「25顆蘋果,平分成4份,每份是6顆,還剩下1顆」,幾乎不會出現「25顆蘋果,每4顆一數,可以數6次,還剩下1顆」,也就是平分的概念深植人心,而連減的地位稍微遜色一點。

這情況對大人和小孩都是一樣的,因為除法牽涉到分數,「平分」的比重就變大了,所以我們的教育變成只強調平分,但我認為連減不能忘,其實他們有專有名詞,連減概念的除法叫「包含除」,平分概念的除法叫「等分除」,數學教育上建議不要和學生講這兩個,以免造成混淆,但我認為連減與平分的觀念一定要釐清,平分的概念雖然較為重要,但不代表連減在後面的單元就被不重視了,像我在<除法3 比較和直式>舉的星期例子,這對小三的學生稍微難一點,是一個在五六年級很常見的怎樣解題單元的問題,每個學生都知道要除以7、看餘數,但鮮少人可以說的出理由,因為一直想著平分…平分…當然是想不出個所以然。

還有一個是很常見的就在小六的速率單元,三個必背公式大家都知道,其實兩個除法的公式中有一個是連減,一個是平分。從小就有在釐清兩種除法的學生,公式不用背也知道怎麼解題,例如:

用每分鐘125公尺的速度跑完1000公尺,要多少分鐘?

小六學生都知道「時間=距離÷速率」,所以會算1000÷125=8。瞭解除法的學生會用「1000公尺的第一個125公尺要1分鐘,第二個125公尺再1分鐘……,所以我要知道『將1000公尺每125公尺一數,可以數幾次』?」他自然而然就知道該算什麼了。

24公里花了4小時,時速是多少公里?

這是另外一個問題,算速率,搬出公式就是「速率=距離÷時間」,要算24÷4=6。而瞭解的人會思考「在這4小時中,每一小時走的都一樣,走出來的24公里是4份一樣的距離累積來的,所以我想知道『把24公里平分成4等分,每一等分是多遠』?」

我不是說不用背公式,而是懂基礎觀念的話,公式可以得心應手地記下來,即使忘了也能解題,只是速度稍慢而已。如果不懂,迫於時間(一方面要考試驗收學習成效,一方面後面有新的單元需要這裡的知識)學生只能強記,這裡強記讓後面更加不懂,永遠的惡性循環。除法用到連減的情況不算少,小五小六因倍數那邊的應用問題更不用說了,其實到國高中即使是分數小數代數複雜的除法,也還是有連減的存在,我個人認為釐清這兩種除法真的是非常重要的事情。

除法3 比較和直式

2012年6月18日 星期一

關於雞兔同籠

雞兔同籠

唸小學時,當時並沒有雞兔同籠,那是國立編譯館的時代,還記得老師在小六等畢業時於黑板寫了一題雞兔同籠,全班都不會解,接著老師用國中的x、y解一遍,當然對那時候只會用( )解未知數的我們來說,那是很神奇的方法,我們連x都不會用呢!

可是現在小學有雞兔同籠了,剛出社會教書時我以為這是資優的範疇,結果卻是高年級課內的,而且不是用x解,是像我畫的,用假設的作法。以大人的眼光來看,看懂後會認為這方法挺不錯的,比起用x解未知數,這種方法比較有理解與思考的成份在裡面,但也有大人非常不認同這種作法,認為是資優競賽的特殊題型,背特殊解法的填鴨式學習。

我覺得會不會走到死背解法的教學結果,往往不是老師的教法,也不是教材怎麼編,所可以影響的,永遠決定在學生一念之間。現在課本都寫的很精美,我畫的內容其實課本都有,只是不是畫的而是用寫的(這也是為什麼我要畫出來的原因),每個老師在台上也講得口沫橫飛,然而聰明的學生會自己歸納出公式作法。

「以後這種題目是不是 (腳數-頭數×2)÷2 就是兔子了?」

如果是套公式,我認為根本就失去教材放入這些題目的原意了。不認同套公式的老師們只能一直擋住小朋友們,告訴他們題目改變就會錯,或是改成不是2、4的也會錯。程度不差的孩子還懂問題在哪,來得及改掉壞習慣,剩下的就沒多少時間讓他反覆觀察理解了,家長或老師可能乾脆教他x來解未知數,打算一勞永逸。

用x不是不好,畢竟解方程是以後國中的重要解題策略,那些小學限制不准用x的老師,多少是希望學生們用假設的解法,去觀察其中數與量的變化,不是只有求得答案拿到分數。我是支持這種假設解法的,對線性的應用問題是一個很好的解法,運用的也是很重要的觀念,就是觀察量與量的變化。至於那種倒扣的雞兔同籠題目,很有可能影響以後國中列式,這等有介紹此類題型時我再補上吧。