數(shù)學(xué)多少事,盡在故事中
數(shù)學(xué)上有些題經(jīng)常被詬病,比如:一個(gè)蓄水池,如果只打開進(jìn)水管需要15分鐘將水池注滿,若只打開出水管需要20分鐘將水池中的水完全放出,問同時(shí)打開出水管和進(jìn)水管,需要多少時(shí)間將水池灌滿?
很多人都會(huì)說,世間哪有這樣的事,一邊進(jìn)水,一邊還放水。的確,如果這樣看這道題,可能真會(huì)看出問題,卻不知數(shù)學(xué)研究的是一類問題,有著高度的抽象性。
如果想讓大家接受這樣的問題,其實(shí)也很簡(jiǎn)單,就是講故事,把數(shù)學(xué)故事化。試想今天誰沒有這樣的經(jīng)歷:一邊給手機(jī)充電,一邊用手機(jī),而且還時(shí)刻關(guān)心著什么時(shí)候能充滿電。當(dāng)然,生活中類似進(jìn)水出水的問題還有很多,比如家庭的收入和支出、水庫的來水和放水、商場(chǎng)里人員的進(jìn)進(jìn)出出等。當(dāng)講出這些故事后,我們?cè)賮砜催@個(gè)進(jìn)水出水的問題,其實(shí)就不是什么問題了。
可見,當(dāng)數(shù)學(xué)遇上了故事,可以發(fā)生很多故事。這就如同陳壽的《三國(guó)志》,被羅貫中講成了《三國(guó)演義》后,那段短暫的歷史至今仍被人津津樂道,其中人物故事隨便哪個(gè)人都能講出幾段。同樣在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,許多數(shù)學(xué)題、數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)方法、公式定理、約定規(guī)律等,其實(shí)也可以不同程度故事化,從而讓數(shù)學(xué)變得更具體、更通俗易懂。當(dāng)抽象的數(shù)學(xué)變身為一個(gè)個(gè)故事,相信每個(gè)人都會(huì)有這樣的感嘆:數(shù)學(xué)多少事,盡在故事中。
當(dāng)然,數(shù)學(xué)能故事化,故事也能數(shù)學(xué)化。學(xué)生常聽的一些經(jīng)典童話故事、神話故事、寓言故事,也可以從數(shù)學(xué)的角度來講。比如豬八戒吃西瓜、龜兔賽跑、白雪公主和七個(gè)小矮人、蝸牛爬井等,這些耳熟能詳?shù)墓适掠脭?shù)學(xué)來講,也是別有一番風(fēng)味。
比如經(jīng)典的“龜兔賽跑”,就可以這樣用數(shù)學(xué)來講:
“烏龜和兔子比賽的場(chǎng)地,是從第一棵樹到最后一棵樹這么長(zhǎng)。比賽開始了,兔子跑得快,有點(diǎn)驕傲,就在一棵樹下睡覺了,那兔子跑了全長(zhǎng)的幾分之幾就開始睡覺的呢?”
“一共8棵樹,跑過了4棵,我想是跑了全長(zhǎng)的4/8就開始睡覺的。”
“我不同意,8棵樹把全長(zhǎng)平均分成了7份,借助樹與樹之間的間隔來思考,我認(rèn)為是全長(zhǎng)的3/7。”
“我也認(rèn)為是全長(zhǎng)的3/7,全長(zhǎng)平均分成了7份,兔子跑過的距離相當(dāng)于其中的3份。”
“那現(xiàn)在這個(gè)故事可以怎樣講?”
“兔子跑了全長(zhǎng)的3/7就開始睡覺了,而此時(shí)烏龜只跑了全長(zhǎng)的1/7。烏龜跑呀跑呀,一會(huì)兒就跑了全長(zhǎng)的2/7、3/7……”
“現(xiàn)在烏龜跑到哪里了,快來喊醒兔子吧!”
“兔子、兔子,快醒醒,烏龜已經(jīng)跑到全長(zhǎng)的6/7了。”
“兔子、兔子,快醒醒,烏龜只剩全長(zhǎng)的1/7了。”
“兔子被同學(xué)們喊醒了,開始追烏龜了,可是結(jié)果怎樣了?”
“烏龜跑到終點(diǎn)了,跑了全長(zhǎng)的7/7,而兔子只跑了全長(zhǎng)的6/7。”
……
這樣用分?jǐn)?shù)來對(duì)故事進(jìn)行定量刻畫,龜兔賽跑講起來就更準(zhǔn)確、更精彩了。當(dāng)然結(jié)合不同的數(shù)學(xué)內(nèi)容,同樣的“龜兔賽跑”還會(huì)有不同的講法,一樣都能講出數(shù)學(xué)的精彩。而且這樣把故事數(shù)學(xué)化后,也讓學(xué)生在講故事中看到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。
其實(shí),無論數(shù)學(xué)故事化,還是故事數(shù)學(xué)化,都是為了在數(shù)學(xué)與故事之間架起橋梁,拉近數(shù)學(xué)與故事的距離,讓數(shù)學(xué)走進(jìn)故事,讓故事成就數(shù)學(xué)。而有了這樣的橋梁,相信學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中會(huì)走得更好、行得更遠(yuǎn)。
故事數(shù)學(xué)化與數(shù)學(xué)故事化,看似是故事與數(shù)學(xué)之間來回切換,實(shí)際上是在相互轉(zhuǎn)化中互相成全,讓定量刻畫與定性描述得“化”,讓具體形象與抽象概括得“化”,讓感性認(rèn)識(shí)與理性認(rèn)識(shí)得“化”。而只有當(dāng)這種“化”越發(fā)自如,無須分清彼此,才真正已入化境。有了這種意識(shí),再去看數(shù)學(xué)上的那些題,又或是那些學(xué)習(xí)內(nèi)容,都將是數(shù)學(xué)與故事的最美邂逅。
彼時(shí),數(shù)學(xué)與故事,化作一江水。
(作者孫敬彬系北京市海淀區(qū)中關(guān)村第三小學(xué)數(shù)學(xué)特級(jí)教師)
(正文結(jié)束)
