小學(xué)生算術(shù)??的「大乘佛法」之1??——「補(bǔ)數(shù)」

跟小朋友講,重要的不是什么「湊十法」,而是「湊整」,也就是「補(bǔ)數(shù)」。

如:

\begin{align} 86 - 68 &= 86 - (68 + 2 - 2) \\ &= 86 - (70 - 2) \\ &= (86 - 70) + 2 \\ &= (\overline{8}6 - \overline{7}0) + 2 \\ &= \overline{1}6 + 2 \\ &= 1\overline{6} + \overline{2} \\ &= 1\overline{8} \end{align}

看,原來(lái)需要在心里同時(shí)考慮「2 + 2 + (中間過(guò)程心理寄存器)」,現(xiàn)在只需要「在十位上豎著跳躍」 + 「在個(gè)位上橫著跳躍」——相當(dāng)于控制變量法,即,先按住個(gè)位動(dòng)十位,從 86 跳到 16(減 70 );再按住十位動(dòng)個(gè)位,從 16 跳到 18(加 2 )。

當(dāng)然,「補(bǔ)數(shù)」的作用遠(yuǎn)不止如此,還包括「把減法變加法」:

\begin{align} 132 - 68 &= 132 - (100 - 32) \\ &= 132 - 100 + 32 \\ &= 32 + 32 \\ &= 64 \end{align}

「補(bǔ)數(shù)」其實(shí)很好算:除了個(gè)位湊 10 ,其余位湊 9 。

? 其實(shí)也不是要小朋友們記住什么「補(bǔ)數(shù)」,而是想她們記得這個(gè)「數(shù)形結(jié)合」的「意向」??。

教育 ?? 訓(xùn)練

總感覺(jué),現(xiàn)在的數(shù)學(xué)教育有點(diǎn)本末倒置:

  1. 現(xiàn)在只注重「術(shù)的訓(xùn)練」(不然怎么只教「湊十法」,而不教「湊整」/「補(bǔ)數(shù)」呢??。?;
  2. 但隨著數(shù)學(xué)的發(fā)展,尤其是步入 AI & 人人機(jī)協(xié)作的時(shí)代,「選擇」更甚于「努力」。選擇研究方向、選擇研究工具……可以說(shuō),「技法」將變得越來(lái)越不重要,而「品味」至少能幫助我們理解大致的圖景;
  3. 術(shù)的訓(xùn)練一定要置于道的體悟(或者叫「數(shù)學(xué)感覺(jué)?」)之下,不然怎么知道該訓(xùn)練到什么地步呢?!不知道而只知術(shù),只會(huì)陷入題海、技術(shù)細(xì)節(jié),而不見(jiàn)森林。而道的體悟也不是虛無(wú)縹緲的(至少在大學(xué)之前),挑幾個(gè)打通不同領(lǐng)域的項(xiàng)目來(lái)練就行了(如,數(shù) & 形);

附源碼:

\documentclass[tikz, border=5pt]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{arrows.meta}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}[
    scale=0.6,
    % 長(zhǎng)箭頭樣式(天藍(lán)色,粗)
    arrowLong/.style={
        -{Stealth[length=3.5mm, width=3mm]},
        line width=1.0mm,
        cyan
    },
    % 短箭頭樣式(翠綠色,粗)
    arrowShort/.style={
        -{Stealth[length=3mm, width=2.5mm]},
        line width=0.8mm,
        green!70!black
    }
]

% 1. 高亮背景:86, 16, 18
\fill[yellow!40] (5,1) rectangle (6,2);   % 86
\fill[yellow!40] (5,8) rectangle (6,9);   % 16
\fill[yellow!40] (7,8) rectangle (8,9);   % 18

% 2. 網(wǎng)格線
\draw[step=1, black, thin] (0,0) grid (10,10);

% 3. 填寫(xiě)數(shù)字:86,16,18 黑色加粗,其余灰色
\foreach \i in {0,...,9} {
    \foreach \j in {0,...,9} {
        \pgfmathtruncatemacro{\r}{9 - \i}
        \pgfmathtruncatemacro{\num}{10*\r + \j + 1}
        \coordinate (c-\num) at (\j+0.5, \i+0.5);
        \ifnum\num=86
            \node[font=\small\sffamily, black] at (c-\num) {\num};
        \else\ifnum\num=16
            \node[font=\small\sffamily, black] at (c-\num) {\num};
        \else\ifnum\num=18
            \node[font=\small\sffamily, black] at (c-\num) {\num};
        \else
            \node[font=\small\sffamily, gray!60] at (c-\num) {\num};
        \fi\fi\fi
    }
}

% 4. 長(zhǎng)箭頭:86 → 16
\draw[arrowLong] (5.5, 2.0) -- (5.5, 8.0);
% 長(zhǎng)箭頭中段標(biāo)簽 "-70"
\node[font=\tiny\sffamily, text=cyan, fill=cyan!10!white, inner sep=1pt] at (5.5, 5.0) {\(-\)70};

% 5. 短箭頭:16 → 18
\draw[arrowShort] (6.0, 8.5) -- (7.0, 8.5);
% 短箭頭中段標(biāo)簽 "+2"
\node[font=\tiny\sffamily, text=black, inner sep=1pt] at (6.5, 8.5) {\(+\)2};

\end{tikzpicture}
\end{document}
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