【大纪元8月26日讯】
数字是有颜色的,这个想法真动人,换成没有创意的人会说:“你发疯了吗?数字哪有颜色?”
然而古氏却办到了,他创造了有颜色的数字!大家知道古氏积木颜色的秘密吗?他可不是随意上色的喔!这个问题我思考了很久,差点想破脑袋,最后很兴奋地发现如下道理:
第一个关键:基本色
就如红绿灯的号置一样:红色、绿色、黄色是基本色!很少人色盲到辨认不出这三种基本色,因此以这三种基本色为底,再变换出其它不同的颜色。
第二个关键:色系
有共同性质的数字属于同一个色系。
1. 二的指数属红色系列
一是白色
二是红色 (西瓜、草莓色)
四是粉红色
八是巧可力色
十六是玫瑰红色(我加上的)
三十二是浅粉红(我加上的)
眼睛懂数学
最后两根数棒是我加上去的,这是为了让大家对二的指数有“视觉”上的感受,有亲临现场的逼真感。
我们的眼睛了解数学,并不是只有头脑才了解数学。眼睛了解的数学是全脑式的、直观式的、瞬间发生的、自动的;但头脑的推理式式了解、是缓慢的、一个步骤一个步骤推进的。
除了眼睛之外,我们的身体也会有数学感,如果想像我们就站在红色台阶上,然后慢慢一阶一阶往下走,又会生出不同的感受来。
阶梯的平行长度是一、二、四、八、十六、三十二,成两倍增加。有人很敏感地问我一个问题,那么最高的那一阶,白色阶梯为什么又是一呢?这样看起来就变成 (1,1,2,4.8,16,32),有矛盾!
答:阶梯是无限延长的!它不只会向上增高(指数进入负数的领域),也会向下延长(指数变大)。
这里引发出来一个有意义的问题,如果要再向下延长,最上面应该摆放什么积木?如果要再向上增高,最上面应该摆放什么积木?
第一个问题并不难,三十二的两倍就是了;第二个问题就比较难回答,一半的白色积木!
回答得出此答案的小朋友,他已经有二的负一次方的概念,所以我说小朋友懂图像,不懂符号,只要用图像教他,他什么都会懂。越是低年级的小朋友越懂图像,越是高年级的小朋友对图像越感到挫折,甚至他们有一种错误的观感,就是误以为图像是低等数学。
二的“半次方”是什么?
一个高明的教师,有办法因学生的领悟程度不同立刻调整课程的内容。例如在上面的例子中,如果学生很快就答出一半的白色积木,表示他知道二的负一次方的概念,教师不妨再问:负数一和零之间总有中间地带,像是二分之一,那么二的半次方(二分之一次方)应该座落在什么地方?自作聪明的高年级小朋友一定傻眼了,但是真正有图像观念的小朋友还是答得出来。
请看底下放大图的紫色区域。
如果是要用古氏积木教二的指数趋向负数的概念,可以用百格版和橘色积木来教。
再回来谈积木的色系,把有相同性质的数着上同一色系的颜色,在教数的特质方面是一个相当好的方法。低年级的小朋友很快就会知道指数、质数、因数、倍数、公因数、公倍数等概念,不必等到上高年级,甚至上国中。
古氏积木中的颜色有限,需要的话可以自己喷漆,或者用其它方法上色,或是用方格纸来着色都可以。
指数是属于国中数学的范围,但是透过色系法,小朋友可以提早在自然和轻松的状况下“接触”到指数概念。
我不说学习,而说接触,学习意味着痛苦和困难,但接触是比较轻松和自然的,接触两字的意思,就是要让它触摸到,所以触摸学具是一个好方法。美国教育家杜威说“从做中学”(learning by doing),就是这个意思;但很不幸地,中国人把这句话误会了,做数学只停留在动手操作符号的范围,并没有实际操作几何图形。
2. 三六九的颜色是蓝绿色系列
三是莱姆色(芦笋的颜色)
六是草绿色(蕃茄、西瓜皮的颜色)
九是蓝色(蓝莓)
当数字加上颜色,又用同一个色系来表示有关联的数系,不只是能令人印象深刻,即使要不引起小朋友的学习热忱都很难。
三的指数
上面的积木是逐次加三,并不是逐次乘三,如果要做成三的指数,只需抽换上图的积木。或者如下排列。
符号数学可以说是一种偷懒教法数学,如果学生会自动在脑海中长出图像,那么是他的福气;如果长不出呢,那就随他自生自灭了。这就是为什么许多成人痛恨数学的理由,因为他们在小时候的数学经验是极不愉快的。然而我们的数学教改,不寻思如何变更课程来让学生更有效率、更有兴趣的学习,只是一味把课程难度降低。这个逻辑仿佛是:既然数学很难,那就不要学了;而不是如果数学很难学的话,那么我们来改变一下教法和学法。
我在台湾的家长,还有一些老师们,一听到建构数学就头痛,一听到建构两字就反弹,原因出在编课本的人根本搞不清楚建构数学是什么。
3. 五、十、十五是橘黄色系列
五是黄色
十是橘色
十五是橙黄色(我加上去的)
4. 为何白色是一呢?
大概是古氏觉得白色是最基础的颜色吧,所有的颜色都从白色而出,最终也回到白色。米也是白色,这个颜色漂亮吧,再也没有哪一个食物的颜色比这个颜色更漂亮了。
如果我们把任何颜色逐渐降低色度,那么所有的颜色最后都会回到白色;如果逐次增强色度,所有的颜色都会变成黑色。
5. 为何二用红色?
如前文所言,红色是最强烈的颜色,婴儿一出生下来,就喜欢红色。
6. 为什磨黑色是七?
黑色是人人讨厌的颜色,特别是小孩,看到黑色积木,碰也不碰。
七是一个特别的数字,它是十个数字中最大的质数,找不到其它和七有关的数字了,所以用黑色表示它的独特性。
只有质数和它的倍数,才能开发出一个色彩系列,如二的红色系列,三的绿色系列,五的黄色系列。
7. 为什么九是蓝色?
九应该是绿色系列,却冒出来蓝色,不知道是什么原因?只能大概猜想,蓝色也是重要的一个基本色,如天空是亮蓝色,大海是深蓝色,小河是浅蓝色,如果积木当中没有用上蓝色,实在很可惜!
不过,根据一项研究指出,蓝色使人失去食欲,所以大自然中没有蓝色的水果,除了蓝莓勉强可以说是蓝色。而香蕉是黄色的,西瓜和蕃茄是红色的,蔬菜是绿色的,橘子是橘子色的,米是白色的,这些都是好吃的颜色,会引起小朋友的兴趣,让小朋友越看饿。
认识颜色最好到大自然中认识,大自然是最厉害的颜色魔术师,什么我们意想不到的颜色都调得出来。然而现代的小朋友大多住在都市当中,所见到都是人工颜色,失去了对色彩的敏感度。补救之法是到超级场上看看蔬菜、水果、鲜花,或许能找回一点色彩的敏感度。
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数学教育博士Dr. Eternal Yen
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