他思考出发点是乘法的本质,乘法本质是“几个几之和“。
但因为是“几个几之和”,栋发现我们可以说2个(-3)的和,却没法说(-2)个(-3)的和,后者根本无法解释是个什么东西?怎么办呢?
于是栋想到了把(-2)x (-3)转化为-【2 x (-3)】得到-(-6),等于6。但是这里他也明显感觉到了自己有一个地方论据不足,就是-(-6)=6这里可以这么顺理成章吗?
2.用已知运算结果和相反数来解释:
这是来自于哲的思考,他说:
“如果要推出这个负负得正的结果,首先要从最初始的公式来进行推算。先拿最简单的负数乘以正数来做举例,如-1×1,我们最终能得出来的结果是-1,那么,假如这个算式是-1×-1,那就可以通过上面那个公式来进行推算,因为已经知道一个正数乘以-1,就是得到了它的相反数,那么先可以把-1×(-1)这个式子给它拆开,我们可以把它拆分为-1 x 1和1个负号,那我们首先可以得出来的结果就是-1那么我们现在这里还多了一个负号,那么,按照一个数乘以负数就得到的是它的相反数,那-1的相反数就是1,我们就可以得出了负负得正这个结果。”
用符号语言表达一下就是:
已知
1)(-1)x 1=(-1)
2)任何一个数前面加上负号,就等于它的相反数
证(-1)x(-1)=1
证明过程:
(-1)x(-1)=- (-1 x 1)
=- (-1)(根据已知1)
=1(根据已知2)
哲的思考是有清晰的逻辑层次,首先他叙述了两条作为他推理根基的性质,在此基础上展开了推理。他意识到证明是需要有被认可或被得到过验证的公理/定理支撑的。看到哲的这番表达,我感觉看到了欧几里得智慧的光芒在闪烁,欧式几何系统的构造和哲证明的模式源头上是一致的。
3.找到一个能解释普遍规律的核心式子:
这是鑫的思考路径:
他的思考出发点是他发现,要证明两个负数相乘结果是正数,只要证明(-1)x (-1)=1就可以了,其他可以利用乘法运算律推广。
4.从数形结合角度+等式性质进行解释:
好同学的证明特别有趣,她是从属性结合角度加等式性质进行证明的。
她是这么说的:
“假如电梯现在在负五楼,但我要去八楼,中间隔着几个楼曾呢?观察数轴可得知,中间有着 13 楼之差即8-(-5)也就是8+5=13,所以-(-5)=5,正正得负的答案也就出来了。”
无独有偶,诺和好有着相似的思考过程。
诺说:
“假设今天的最高温度是6℃,最低温度为-3℃,那么这一天的最大温差是多少?最大温差=最高温度-最低温度,即6-(-3)此时在数轴上“6〞在原点右侧,“-3”在原点左侧,用数轴观察可知,“6”和“-3〞之间的距离是“9〞,那么6-(-3)可以写为6+3,由此可知负负可为正。”
这两个孩子的证明方法和中国古代数学家刘徽在《九章算术》用算筹来说明异曲同工,在《万物皆数》这本书里,作者用现代生活场展示了刘徽当时的思考,具体如下:
“让我们使用这个系统来表示货币的收益或损失。想象一下,一支黑色的算筹表示收益5欧元,而一只灰色的算筹表示欠款5欧元,也就是–5欧元。所以,如果你有10根黑色算筹和5根灰色算筹,你的余额等于25欧元。如果有人从你的账户里拿走4根灰色的算筹,你的余额将会发生怎样的变化呢?换句话说,如果我们消除了你的债务,会发生什么呢?答案是明确的:你的余额会增加,你会得到更多的钱。这也就很好地说明了(–4)×(–5)=20。消除负数相当于增加正数!因此,“负负得正”成立。"
同样是数形结合的垒,则利用数轴这一重要工具。他说:
"假如我们用10减-5,而他们一个在0左边,一个在右边,10和0的距离在数轴上是十点,-5和0在数轴上的距离五点,所以十点和五点加起来就是15,所以10-(-5)=10+5=15,由此可得-(-5)=+5。“
5.从负数的本质来证明:
悦同学的思考方式比较特别,她尝试从负数到底是什么,也就是负数的本质来推导负数的乘法,她是这么思考的。
她其实是在根据负数的本质来定义两个负数(-40)和(-3),并期望通过建立情境解决乘法计算问题。因为我们过往对于正有理数加法,乘法的运算定律的证明其实是基于情境去理解。她在非常好的调用自己已经有的经验去探索。
看了这些同学的思考,有人可能忍不住会问,这些证明都对吗?
我想说,数学世界里本身不存在绝对的对错,因为数学就是人的思维构造和定义的一个宇宙。在自主探索阶段,不要用对错来评估孩子们的思考,我们要的是让孩子把自己已经有的经验调动起来去构建新的认知,这才是属于他的基于理解的学习过程。就像新课标的数学教育宗旨那样“用数学眼光观察现实世界,用数学思维思考现实世界,用数学语言表达现实世界”。孩子们现在呈现的这些思考,正是他们用数学眼光观察,用数学思维思考,用数学语言表达的结果,那是每个孩子在与数学相会的旅途中,最可贵的收获。
我已经期待9月开学,就和孩子们一起更深入的去探究神奇的数学天地了。 返回搜狐,查看更多