8歲小孩告訴你扇形面積的公式

2021-02-08 詩哲爸爸

 


今天在我中學的群裡,一群三四十歲的中年人在討論一道題,如下圖:

 

大家都在感概,同樣是義務教育,為什麼現在的小朋友那麼優秀?難道是在外面補了課的?


我決定讓我小學四年級的兒子來做一做這道題。

 

本來我的思路是這樣的,如下圖:


 

就是要加一根輔助線。然後把圖形分成4個區域。


我最開始想,作為老爸的我肯定是不能直接告訴兒子我的思路——因為


我的思路不一定是最合適孩子的。


結果我喝個水回頭一看


好吧,看來我低估小學生了……至少我不會把輔助線畫到外面來……


看到我很震驚,孩子似乎有點得意,他覺得我這個大學生似乎不如他。



孩子,你得意得太早了!


結果過了10分鐘,他還是沒解出來


我看著他失望的表情,做出高深莫測的樣子,給他講了講數學家高斯的故。

 

我說,高斯小時候也是被一道題難住了,後來畫了一個晚上解出答案。


結果後來才發現難住他的居然是世界上一個從來沒有人解決的問題。(給大家安利一下,傳說這個問題叫正十七邊形的尺規作圖法)

 

兒子聽了故事,很高興,他一定以為自己也是高斯,一個數學界的難題要被他親手解決了。

 

我抹了抹汗,然後決定先側面讓他了解一下題目中涉及到的一個圖形——扇形。

 

如果能在孩子發現圖形中的扇形之前讓他有個基礎的了解。

 

那麼當他看到圖形裡面有扇形時,一定會以為是自己發現的,而不會察覺到我這個老爸在後面悄悄的推了他一把。


於是我說,你知道扇形嗎?


 

 

他說,什麼叫扇形?


 

我說,你想想。


你過生日的時候,我們切的蛋糕,是不是經常切一塊下來?那個切下來的一塊就是扇形。

 

兒子說,哦哦!我知道了,你比喻得挺形象的嘛,原來那個就是扇形啊,我知道了。

 

我接著問題,那你想一想,扇形和圓是什麼關係?

 

他想了半天都想不出來是什麼關係,我說,那你想一下點和面是什麼關係呢?

 

他說,點構成直線,直線構成面。

 

我想起《單墫老師教你學數學》裡面有點集的概念,我就順便說,如果我們把面看成很多個點的合集。

 

那麼反過來點就是面的什麼呢?

 

我本來想他能說出點是面的一部分就可以了,沒想到他興奮地說,哦哦!那點就是面的分集!

 

好吧,出乎我的意料!雖然說法不一定標準,但意思是這個意思,姑且算對!


 

正說著,我和兒子到了補習班,要上課了,我們在上課前就暫停了這一話題,我讓他想一想

 

扇形和圓是什麼關係。

 

過了2個小時,下課了,下午回去寫作業,一直沒提扇形的事情。

 

我們用番茄學習法,每做25分鐘作業,休息5分鐘。

 

在休息的時候,孩子就利用這中間的5分鐘在白板牆中寫寫畫畫,一直在算開始那道題。

 

其實我也沒指望他能算出來,就是想讓他覺得幾何很有趣就行了。

 

兒子把休息的5分鐘分配給了幾何,我覺得也挺好。

 

作為家長,我只需要陪著他,在旁邊看著「他和數學」一起玩就行了。


(關於和數學一起玩,以後我們有文章專門說這個問題)

 

玩了一下午,作文也做了一半,我們又出門了,迄今為止他還是沒發現圖形中的扇形。

 

於是我又開始了引導,我說,今天上午,我給你說的扇形,你覺得和圓是什麼關係呢?

 

他說,哦哦,我知道了,扇形就是圓的幾分之幾。

 

恩,我點點頭,問,那到底是幾分之幾呢?

 

他說,是4分之1!



我說,還有呢?

 

他說,2分之1!

 

我說,那要是是切下來的蛋糕是一小塊呢?

 

兒子說,咦,對啊,那怎麼辦?

 

我用手指比了一個剪刀,剪刀來回的移動,我說,你看,這個剪刀就是一個扇形,它的面積和什麼有關?


 

他高興地說,和開口大小有關!

 

我說你再想想呢!

 

他說,那和時間有關!

 

我說,和時間有關嗎?


他說:是啊,時間長扇形就大,時間短扇形就小。


我把手指比成的剪刀,再他面前晃了晃,手指一會兒緩慢地移動,一會兒又快速的移動。

 

 

他拍了拍腦袋,恍然大悟地說,對啊!面積跟時間沒關係呀!


那跟什麼有關係呢?兒子疑惑地說。

 

我說你再想想呢?我們分蛋糕的時候怎麼樣別人才能分得多?

 

他撓了撓腦袋,沉默了一會說!我知道了,跟角度有關嘛,這麼簡單,我怎麼一直沒想到呢?

 

我心裡暗自竊喜,太好了,終於讓他自己得出結論了。

 

接下來,我需要讓他自己總結出扇形面積的公式。

 

我說,那你想一想,如果你來算扇形面積,你怎麼算?

 

他說,那簡單了啊,就是把圓分成多少分就行了啊!

 

我問道,怎麼分呢?

 

他說,那就用圓的角度除以扇形的角度,就得到了一個圓裡面有幾個扇形,然後用圓的面積除以扇形的個數,不就是扇形的面積了!

 

看著他洋洋得意的樣子,我心裡還在飛速的驗證他說的話是否是正確的。

 

他接著說,那扇形的面積就是,半徑*半徑*3.14/(360度/扇形角度)。

 

等等,讓我算一算!!  


π r2 * 扇形角度/360


對的。

 

然後我心裡在想,按照我們平常的算法來講,大人會認為是先按角度分,看扇形佔了圓的

 

幾分之幾,然後用圓的面積去乘幾分之幾。

 

但是小朋友想的是先用圓除以扇形,得出一個圓裡面有幾個扇形,再用圓的面積去除幾個扇形得出每個扇形面積是多少。

 

表面上看結果是一樣的,但背後的思維過程卻大大不一樣!

 

一個是用套分數的公式,一個卻是用算數思維探尋數學問題背後的本質。

 

這大概就是我做不出來很多奧數題的原因吧。真是自古英雄出少年!

 

好了,到了這裡,其實最開始那道題是否能解出來已經不重要了,


最重要的是我理解了孩子的思維過程,並讓他自己得出了結論,這是最有價值的地方。

 

在整個過程中,有一些心得想分享給大家。

 

一、別讓孩子變成精心栽培的盆景,不要直接告訴方法和答案。

很多時候我們會覺得自己吃的鹽比孩子走的路還多,並不覺得自己的經驗和所學帶有時代的局限性,如果我們把自己的個人觀點甚至是錯誤的知識直接告訴孩子,會讓孩子失去了思考的空間,養成盲從的習慣,不可能再有思維的創新和突破。

直接告訴方法的教學雖然家長能省心,但是這樣的孩子,只是大人的複製品,並不能具有獨立的人格,不能獨立思考,只能接受現有的知識。

長此以往,會讓孩子形成權威崇拜,沒有勇氣進行自主思考,變成家長精心栽培的盆景,貌似精緻,卻遠離了能讓他變成參天大樹的森林。

 

二、教會孩子善用比喻,把抽象問題與生活中常用的生活體驗相結合。

小學階段的學習,是需要建立大量的生活體驗,經常讓孩子從生活體驗中尋找解決問題的辦法,比直接告訴抽象的模型更為重要,因為直接告訴公式和模型,只能調動孩子關於記憶的功能,說白了就是背。對孩子整體大腦的發展沒有好處,只能讓孩子養成背題,背方法的壞習慣。

長期以往,孩子會變成一根筋——做過的題能解出來,沒做過的題完全懵逼。更不要說在生活中運用所學的知識了。

要知道,知識是拿來用的,應該從實踐中來,到實踐中去,而不是單純的應對考試。所以,我提倡全腦、全過程的學習,而不是單純的背。

在過去的背題式學習法中,我們身份有些人養成了一根筋的習慣,凡事死腦筋、好空想、脫離實際。不能調動身邊的現有資源,遇事思前想後,缺乏魄力和行動力,也是這種教育法帶來的副作用。

所以我們要調用生活中一切的資源和體驗來進行教學,這樣才能讓孩子對世界的體驗更為完整。


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