数学王国的故事1
前记
“0不能做除数”,这个规定我们都非常熟悉了,但深入思考为什么这么规定的人,恐怕就没有多少了。而小学课本上,也是冰冷而又强硬地扔下这句话后再也没有了然后。
事实上,数学在发展过程中,许多规则都在不断修正,或者添加各种各样的附加条件。唯独“0不能做除数”这件事,罕见地没有任何讨论余地,那么,到底是什么原因,剥夺了0做除数的权利呢?
在课堂上,就这个问题,我们进行了讨论,最终达成了共识,0做除数没有任何意义,所以我们就规定,0,不能做除数。可是……班里一个孩子提出了这样一个疑问:
没有意义就没有意义呗,为什么要单独规定0不能做除数呢?能解释清楚(自圆其说)就可以了啊。
我一时语塞,不知怎么回答,但心里很开心,欣慰我的学生可以提出自己的疑问和看法。
既然问题已经提出来了,我肯定是要解决的。如何解决呢?对于处在“具体运算阶段”的儿童,给他们营造一个具体环境,讲一个故事,没准就能把这个问题化解掉。
于是,就有了下面这个故事。
在广袤的宇宙中,有一个美丽的星球,名叫曼斯星球,星球上有一个神奇的王国,名叫高斯王国。
高斯王国有多神奇呢?生活在这里的人,身上都有一个算式,而额头上则是算式的结果。至于具体长相嘛,大概就是下面这个样子吧。
画的已经很逼真了高斯王国有一个福利,每个月的第一天,都会免费给市民发一张票,人们可以在这个月内,到任意一个游乐园免费游玩一次。市民们都非常喜欢这个福利,尤其是孩子们。
有一天,在一个领票点,来了一个特别奇怪的人,身上的算式写的是“0÷0”,额头上的数字是“1”。售票员特别吃惊地看着他,问道:“你叫什么名字?”那个奇怪的人说:“我是0÷0=1”。售票员非常不解地继续问道:“你能解释一下算式的含义吗?”“没问题”那个人说到,“0÷0=1,说明0里面包含了1个0,1个0也是0,反过来也可以用乘除互逆解释,0×1=0。”售票员一听,觉得挺有道理的,虽然心里还是有疑惑,但一时说不出哪里不对,只好给了他一张票。
过了一会儿,这个奇怪的人又出现了,售票员礼貌地说:“对不起,每个人只能免费领一张票。”这个人慢悠悠地说道:“你再仔细看看,我不是刚才的人。”售票员仔细一看,身上的算式还是“0÷0”,可脸上的数字却变成了“2”!售票员一脸吃惊地说:“天呐,这是怎么情况,我还从来没有见过,同一个算式有两个不同的结果呢?”“哈哈,你这就是孤陋寡闻了,我可以解释合理性啊,0÷0=2,说明0里面包含了2个0,2个0还是0啊,反过来也可以用乘除互逆解释,0×2=0。”说完这个人得意地看着售票员,售票员无话可说,只好又给了他一张票。
可是,事情还没有结束,过了不久,他又回来了,只不过脸上的数字变成了“3”!你们猜,这次是什么结果呢?……售票员还是没有说过他,只好又给了他一张游乐园的票。
过了一会儿,这个人又回来了……过了一会儿,他又回来了……。就这样,售票员一共给了他18张门票!
这下可不好了,旁边的人们非常生气,你一言我一语地说道,“凭什么啊!”“哪有一个算式有这么多结果的!”“就是!就是!”“不公平!”。面对众人的不满,这个人一点也不着急,得意地说:“你们倒是说说哪里不合理啊?说不出来,凭什么说我不对呢?”说完,这个人拿着票,开开心心地走了。
这才是我真实的水平第二天,全高斯王国的人都在议论这件事,公交车司机没心思好好开车了,车祸一件接一件地发生;老师也没心思好好上课了;工人也没心思好好上班。总之,人们都在讨论这个奇怪的人,和这件奇怪的事情,整个高斯王国陷入混乱之中。
国王听到这个消息以后,着急地睡不着觉,天还没亮,就急急忙忙地把大法官叫过来,商量怎么办。大法官想了一会儿说道:“先把他抓到法院,由我来亲自审理。”
在庄严的法院里,那个奇怪的“0÷0”,此时额头上的数字变成了360,正在为自己争辩:“我没有错,你们凭什么抓我!”大法官回答道:“请你解释一下为什么没有错。”
“0÷0=360,说明0里面包含了360个0,360个0还是0啊,反过来也可以用乘除互逆解释,0×360=0。”
“好了,你刚才的解释用的是除法‘包含除’的含义。除法还有一个含义是‘平均分’,你能解释吗?”
“把0平均分成0份,每份有360个。”
“平均分成0份?有这种事情存在吗?”
“额……”
“0份就是不存在,既然都不存在了,为什么每份还有360个1呢?”
“额……”
大法官一连串的问题,问得这个人哑口无言,不知道怎么回答,羞愧地低下了头。
大法官又接着说道:“我们高斯王国是曼斯星球上最大的数学王国,一向以严谨著称,王国里的每一个公民都有严谨的含义,除非特殊情况,每个算式只能有一个结果,绝不会出现像你这样的情况,一会儿0÷0=1,一会儿又0÷0=3,一会儿又变成了0÷0=360。你肯定不是我们高斯王国的公民,说!你到底是谁?来自哪个国家?”
在大法官严厉的追问下,这个奇怪的人终于招了。原来他是高斯王国的邻国——佛里斯王国派来的奸细。佛里斯王国的国王嫉妒高斯王国的数学非常严谨,所以派他过来捣乱。
就这样,问题终于解决了,高斯王国又回到了原来的样子,人们井井有条地工作着,生活着。
后来,为了防止类似的事情再出现,国王命令大法官颁布了一项法律,规定:在高斯王国内,0不能做除数。从此以后,高斯王国再也没有发生过类似的事情了。
为什么这个星球叫曼斯星球呢?因为数学的英语叫做math啊。
为什么叫高斯王国呢?因为高斯是一个非常著名的数学家的名字,他在很小的时候,就想到了一个很巧妙的办法计算“1+2+3+……99+100”。
为什么叫佛里斯王国呢?因为佛里斯与“foolish”的读音很像,表示“愚蠢的”意思。
这个故事,你们看明白了吗?
后记
讲完这个故事,之前存在疑问的学生认真思考了起来,课下还找我聊,嘴里一直说着“数学是严谨的”,我想,他的疑问应该解决了吧……
看着这个故事,看着他们听故事时认真又开心的表情;听他们开玩笑说,这节课我变成了语文老师。我的心里有了更多的想法,数学课堂应该有不同的形态。
我希望,他们能够提出自己的想法,并且敢于表达自己的疑问,而非一听到“人们规定”这四个字,就选择自然而然地记住;
我希望,他们能够把数学看成是一个可以自由探索、提出问题、思考事物相互关系的充满未知谜题的世界,而非只是理解、记忆各种定理、法则,然后就是大量的机械训练;
我希望,他们能够打通各学科之间的壁垒,真正实现学科融合,做一个全面综合的人;
我希望,他们能够在闲暇时间,充分发挥自己的想象力,创作属于自己的数学王国的故事,最终汇聚成星空班级的数学王国的故事集;
我希望,能够在他们创作的故事中,选择最优秀的一个,排成数学短剧,在小桥的舞台上呈现给大家;
我希望,这不仅仅是希望。
……