一个孩子喜不喜欢数学,首先取决于他学习数学的时候经历过什么。他被灌输了各种解答技巧?或者,他能自由发挥自己的创意,而且还得到了大人的认可?
别急,现在不需要你在黑板上对x 3 +5x 2 -4进行求差分计算。本章会从一个非常简单的问题开始:一艘船上有26只绵羊和10只山羊,请问船长年纪有多大?
1980年,法国数学教育研究所(IREM)的教育学家对来自格勒诺布尔的一批小学生提出了以上问题。在参与问答的97名学生中,有76名学生真的计算得出了一个答案,人数占比超过3/4。你猜猜,这些学生认为船长几岁?答案是36岁。
其实很明显,这些学生很可能用26+10就得到答案36。当然,这个答案完全是胡扯。虽然绵羊和山羊的数量与船长的年龄风马牛不相及,但他们还是把羊的数量相加得出船长的年纪。
这份调查,在教师群体中引起了很多不满。“他们不能这么做”,“他们这是滥用权力”,“真可耻,居然给孩子出这样的问题”——当法国数学教育家斯黛拉·巴鲁克(Stella Baruk)将这项研究展示给教师们时,她肯定听到过同样的批评。
不过,学生们是怎么想到把绵羊和山羊的数量相加从而得出船长年纪的呢?科学家们在过去30年里从不同角度研究了这个“船长问题”——直到今天,许多学生也会犯同样的错误。无论如何,这项研究表明,这样扯淡的题目不是毫无意义的,而且,一部分孩子在解题时还产生了有趣的区别。
数学无关数字,而关于生活。
——基思·戴夫林,英国数学家
格勒诺布尔的三年级学生们被依次问了下面两道题,还被要求写下自己对这两道题的看法。
· 一艘船上有36只绵羊,其中10只掉进水中。请问这艘船的船长年纪多大?
· 班级教室里摆放着7排桌子,每排4张。请问这个班的女老师年纪多大?
大多数孩子也“计算”出了这两个问题中的年纪。答案大多数是26岁和28岁。有趣的是,有1/3的学生的表现乍看非常矛盾。这些孩子解释说,他们无法回答第一个问题,或者至少他们不知道该如何回答。但与此相反的是,他们给出了第二个问题的答案,尽管第二个问题和第一个问题一样无法解答。以下是孩子们的一些答案精选(选自巴鲁克:《船长年纪有多大?》):
巴鲁克认为,孩子们的表现没什么矛盾。她解释说,在学生看来,班级、桌子和女老师来自同一个经验世界,它们是一体的,所以他们会毫不犹豫地去计算。而在船长和羊的这道题里,至少对一部分孩子来说,没有这样的内容上的关联,所以他们算不出来。