結合中小學數(shù)學趣味性問題的內涵,考慮中小學生的年齡特征,中小學數(shù)學趣味性問題具有如下特征:
一、趣味性
現(xiàn)代漢語詞典中對“趣味”的解釋是“使人感到愉快、有意思、有吸引力的特性”。本文從這個解釋出發(fā),用實例探究中小學數(shù)學問題的趣味性的內涵。
如:5只猴子一起摘了1堆桃子,不知過了多久,來了一只猴子,將這堆桃子分成5份,結果多了一個,就將多的這個吃了,拿走其中的一堆。第二只猴子來了,將地上的桃子堆起來,平均分成5份,發(fā)現(xiàn)也多了一個,同樣吃了這1個,拿走了其中的一堆。第三只、第四只、第五只猴子都是這樣……問:這5只猴子至少摘了多少個桃子?
這一縝密、簡單而又奇特的數(shù)學題,告訴人們:不能依靠直覺和想象來學數(shù)學,而是要用嚴密的數(shù)學邏輯思維來洞察數(shù)學,才能得到真理。這個題目雖然簡單,但是體現(xiàn)了數(shù)學的一種魅力,更體現(xiàn)了數(shù)學的趣味性,表現(xiàn)在題目和解題過程的雙重趣味性上。
二、多樣性
生活中,數(shù)學問題無處不在,這為中小學數(shù)學趣味性問題的多樣性奠定了基礎。中小學數(shù)學中的多樣性主要表現(xiàn)在內容和形式的多樣性。中小學數(shù)學中的問題涉及生活的各個方面,所以它的內容也融入了人們生活的各個方面。
如:下象棋是人們喜愛的一種游戲,棋盤也是人們很熟悉的工具,那么你知道棋盤上有多少個正方形嗎?
設想在休息之余,說個趣題,考考孩子的智力,鍛煉鍛煉思維,其樂融融。這也正好促進了數(shù)學文化在民間的繼承和發(fā)展。同時,也說明了趣味性問題的重要性,更體現(xiàn)了中小學數(shù)學趣味性問題的多樣性。
三、抽象性
1.中小學數(shù)學趣味性問題的形成、解決過程具有抽象性
人們在生活實踐或在學習間接經驗的過程中,遇到自己難以解決的困難時,問題的提出者經過一番努力,抓住其本質,對其進行高度概括,形成問題。
如:一組人割草,要把兩塊草地的草割完。大的一塊比小的一塊大1倍。上午全部人都在大的一塊草地上割草。下午一半人仍留在大草地上,到傍晚時把草割完,另一半人去割小草地的草,到傍晚還剩下一塊,這一塊由一個人再用一天時間剛好割完。問:這組共有多少人割草?
下面,我們將這個問題抽象成小學六年級的比例知識來解決。
用圖形表示如下:
用矩形ABCD和矩形A1B1C1D1分別表示大小兩塊草地的面積,用矩形AFED表示上午全部人都在大草地上割草的面積,用矩形A1F1E1D1表示下午一半人去割小草地割草的面積……
從整個問題的轉化和解決的過程來看,中小學數(shù)學趣味性問題的提出、轉化和解決都具有抽象性。
2.中小學數(shù)學趣味性問題的結論具有應用的廣泛性
雖然,中小學數(shù)學中的表現(xiàn)形式是多樣的,但任何問題都不是孤立存在的,它們之間有著某種聯(lián)系。
有這樣一個有趣的問題,人們閑來無事都愛研究研究名人或偉人,想看看他們和普通人有什么不同,結果就有人發(fā)現(xiàn)名人或偉人的生日有以下特點:
愛因斯坦的生日是1879年3月14日,將年、月、日寫在一起為1879314。把這個數(shù)隨意重排一次,得到另一個數(shù),比如是4187139,用大數(shù)減去小數(shù)得到一個差,將差的各位數(shù)字相加,得到一個數(shù),再次將各位數(shù)字相加,得到另一個數(shù)2+7=9(一直加,直到得到一位數(shù)為止)。同樣,偉大的數(shù)學家高斯的生日是1867年11月7日,同樣,得到了最大的一位數(shù)9。
看到這里,我覺得非常有趣,就將自己的生日照這種算法算了一遍,結果令我興奮不已,和偉人一樣,我的生日最后也能得到最大的一位數(shù)9。這是為什么呢?我又算了我知道的許多人的生日,我發(fā)現(xiàn)結果都是9。
由此發(fā)現(xiàn),這并不是偉人的生日才有的特點,通過進一步研究,發(fā)現(xiàn)這是一個普遍規(guī)律。
不妨用字母來代表數(shù)字。
可見,任意一組數(shù)字重排兩次,所得的兩個數(shù)的差都是9的倍數(shù)。
由此看來,你是不是名人、偉人,你的生日都有這個特點。也可以說:任何一個非0的自然數(shù)都有這個特點。而你的生日只是非0的自然數(shù)中的一個。這也說明,中小學數(shù)學的趣味性問題包含著普遍的、規(guī)律的廣泛性,也包含著最本質、最客觀的關系。
(作者單位 甘肅省鎮(zhèn)原縣三岔中學)