
前一阵,关于8×3 是否等于 3×8——更准确地说,是8×3 是否可写为 3×8在网上炸窝了。
新华社公众号、人民日报公众号、南方周末、新京报、中科院物理所的公众号,都刊登了不少讨论文章。而且,不少文章的留言区里都吵成了一锅粥。
这件事情的起因在于——“辅导作业的家长直呼不明白:明明结果是一样的,顺序有这么重要吗?”是啊,明明“3×8”还是“8×3”最后结果都是24,为什么要区分顺序?
网上贴出了对此问题一位数学教师给出的解释:
有人将这个问题反馈到人民教育出版社教材反馈平台,人教社也给出了反馈:
“这种符号表达的意义是唯一的,特别是在有具体情境的时候。”
“这种符号表达的意义是唯一的,特别是在有具体情境的时候。”
展开剩余88%今天,王珏老师结合学习科学视角,对此作一点解读,供大家参考。不当之处,请大家批评指正。
一、如果关心二者“结果等不等”的话,显然8×3 = 3×8
或者说,如果仅从“算术”视角的话,二者的计算结果是相等的。
二、如果问的是两种写法是否完全等价的话,也就是两个算式所承载的“内涵”是否完全相同,那肯定是不一样的。
网上有一个例子,我觉得挺有说服力:你本来想买5两的大闸㙰3只,结果人家给你寄来3两的大闸㙰5只,你肯定不干!
我自己也想了个例子:灌蛋的时候,你抓8个3、另一个人抓了3个8,那差别可大了去了!
再比如:两伙年青人打架,都是24人,一边一次派8个人上场(共3组),一莲一次派3个人上场(共8组),大家都知道谁会赢。
这就是人教社官方答复的那个意思:
“这种符号表达的意义是唯一的,特别是在有具体情境的时候。”
“这种符号表达的意义是唯一的,特别是在有具体情境的时候。”
(很多人看不懂这句话,这很正常,因为人脑对概念的理解是相当困难的。这也提示专业工作者——包括人教社、科研工作者、也包括老师,在向“小白”解释一件事情的时候,“言简意骇”往往意味着“对牛弹琴”!)
作为从学习科学角度进行探讨的文章,王珏老师要多说一句:
这里的“内涵”是哲学术语,内涵和“外延”是描述“概念”的两个属性。
这里的“内涵”是哲学术语,内涵和“外延”是描述“概念”的两个属性。
所谓“概念”,是一类具有共同特征的事物的符号化表示(比如“树”、“乘法”),人脑中如何形成概念的,可参考《》
本质上,一切语言文字都是“概念”,人类对一切事物、规律的认识和表达,都必须要基于“概念”。
而概念的“内涵”,简单说,就是指决定这个概念之所以成立的那些“关键特征”、“本质属性”。
比如,“乘法”是个概念,它由“被乘数”、“乘数”、“积”构成(它们也都是概念),其关系为“被乘数” × “乘数” = “积”。
以前教材上不区分“被乘数”和“乘数”时,那就要给它们另外起一个概念,比如“因数”或统一叫”乘数“之类的——概念就是这样,知识必须依托于概念,没有概念是不可能形成知识的。
三、如果问的是两种写法哪种“算作”正确,那就要看“人为规定”
据有人考证,对于乘法的表示,在全世界范围内,既有规定前面是每份数量、后面是份数的(比如国内2000年前的教材),也有反之的(美国教材,见下图),据说也有没有规定、随便怎么写的(比如国内2000~2024年的教材)。
补充一下,该教材随后又引入了矩阵的概念,用形象化的方式,说明了“乘法交换率”,即:从计算结果上5×4 = 4×5(见下图):
可见,“每份数”写在前面、还是“份数”写在前面,就是个“人为规定”——在知识论中称为“事实性知识”,它没有什么特别的道理,只是大家约定俗成(当然历史沿革总是有的,另外多多少少会有一些考量)。
四、时而区分、时而不区分,体现的是对“数学思维”要求的变化
为何20多年前的教材区分乘数、被乘数,后来不区分了,最新的教材又区分了呢?
20多年前的教材从”区分“改为”不区分“,原因可能是想给学生”降低难度“。比如,中科院 张景中院士就明确发表过这样的观点:
考虑到小学生的认知特点,对于可区分、也可不区分的,不妨降低一点难度,并不会影响他后面的学习。
考虑到小学生的认知特点,对于可区分、也可不区分的,不妨降低一点难度,并不会影响他后面的学习。
最近为什么又突然改为“区分”了呢?我个人认为,可能是新课标中更强调“数学思维”、而非简单的“数学计算”。从数学思维的角度、或者说从“概念内涵”的角度,区分显然更加符合背后的数学思维的要求。
至于区分、还是不区分好呢?
如果从降低难度的角度,不区分也是可行的(前20年的教材就是这样做的)。毕竟,即便是小学生,也是很容易理解8个3和3个8表达了不同的事物,只不过是“如何书写”的问题而已。
而且,即便将来学到物理、化学时,要求按照顺序书写,人脑也有足够的适应性。区分、或不区分,对于人脑来说并不构成大的阻碍。
不过,如果从数学思维的角度(这是“新课改”中强调的),当然是区分好。
而且,王珏老师一直认为:无论多么“难”的知识,只要老师处理得当,对学生一般不会构成大的思维阻碍。
我猜想:对于小学生来说,8个3和3个8的实质是不同的,这应该容易分得清(也就是能理解“概念”的实质),问题可能出在:有些孩子容易把8个3写为 8×3,这应该是受到语言表述习惯与数学符号书写顺序不同的影响。
——至于国内教科书为什么要规定“8个3”要写为 3×8,这个就只能当“事实性知识”来记忆了,它也谈不上有什么必然性,就是个“规定”。
而且,这个规定本身也谈不上多难,如果孩子出错了,改正就是了,最多有个三五次,怎么也改过来了。
也就是说,无论是区分、还是不区分,无论规定为3×8、还是8×3,这些对学生来说都不是什么大事,只要老师处理得当,学生足以理解概念的(思维)实质、稍加克服也足以准确掌握写法。
五、对老师和教学的启示
王珏老师认为,这次在网络上引发热议的主要原因,也许并非这个知识本身是否正确、是否合理,而是老师没有向学生、甚至也没有向家长解释清楚其实质,只是简单地告知“规定”!
这也正是老师教学时,最常犯的错误:
老师把教材上一切都看成是“规定”,老师的教学目的是向学生“传递”这种规定,而无法向学生、甚至也无法向家长解释清楚知识的思维实质,把“概念性知识”降级为“事实性知识”,主要靠学生大量记忆、大量刷题,教学绩效不高是可以想见的。
老师把教材上一切都看成是“规定”,老师的教学目的是向学生“传递”这种规定,而无法向学生、甚至也无法向家长解释清楚知识的思维实质,把“概念性知识”降级为“事实性知识”,主要靠学生大量记忆、大量刷题,教学绩效不高是可以想见的。
而且,王珏老师从学习科学角度来看国内的教育,各个学科基本都是“以记忆为主、以理解为辅”的,其中也包括数学。
因为,很多老师对促进学生思维中“概念形成/概念理解”的办法不多——有时是老师本身就没把思维讲清楚,有时是老师无法让学生脑子中真正发生概念形成的过程。无论大中小学,老师讲破嘴,学生一脸茫然,是非常普遍的现象。最终的效果往往是“以记忆代替理解”,教学绩效低下。
当然,要想让学生真正理解一个“概念”背后的思维实质,确实是非常困难的。著名的认知心理学家、建构主义奠基人维果茨基有一句著名的断言——概念的直接传递是不可能的,应该时刻给我们以警醒!
在这方面,美国的教材确实值得学习,以下这篇文章推荐给数学老师看看(也可以学习怎样让一个思想“跑”到学生脑子里):
可以说,帮助学生建立深度的“概念性理解”——而不是解题方法——是整个教学过程最为关键之处!详见我的文章:
【本文小结】
8×3还是 3×8,既有其思维的必然性(概念性知识),也有书写的规定性(事实性知识)。
从学科知识本质角度,老师应提高学科研究深度,从学科本质层面建立理解——而不是像“浮萍”一样,随着教材、教改之风到处摇摆。教材往往每10年就会变一次,因此教材并不是“根”,老师自己的学科理解才是真正的“根”!
从教学方法和知识表述方法角度,老师应该找到能帮助学生脑袋中切实发生“思维过程”、帮助学生建立对概念“深度理解”的有效方法。按照教材上“照本宣科”、把一切都降级为“规定”、“事实性知识”,教学绩效必然低下!
如何促使学生发生“知识建构”的思维过程、建立起深度的“概念性理解”,是新课改的迫切要求,对老师的学科素养、教学方法都有着较高的要求。
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