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一道所有老师都看不懂的题,揭示出了“新课改”的指向!

admin

在上文《一道六年级数学统测题,没有一个老师看得懂》中,题目如下:

据说,这道题难住了几乎所有小学数学老师

甚至很多老师连题目都读不懂。

——从新课改指向“学科思维”、“知识迁移”的角度来看,

为了避免通过大量刷题、针对题型进行“套路化”训练

让学生做大量看似提高解题技巧、却对学科思维毫无帮助的“无用功”

一定会出一些学生见所未见的题型

才能考察学生对知识的“真正理解”

才能真正考察学生的思维能力!

这道题体现的就是这样的新课改指向!

这道题需要的并非“解题”、更非“刷题”

只需要对人类思维过程、概念形成过程有些了解,

是可以解决的。

王珏老师通过哲学与学习科学中“概念形成”、“思维与语言关系”的研究

以及本人对数学知识的粗浅理解,

推导出一个答案

未必准确,思路仅供参考。

——此外,文后还附有Kimi从AI视角给出的解答

也让人感到眼前一亮!

————————————

从人类思维、以及学科思维角度,

这道题可以有三种思考方法

当然,无论哪个角度,需要先明确的是:

  • υ、ψ,是两个数学运算符,它们都表示某种运算规则

此外,为了理解方便、看起来不别扭,我们可以在式子两边加上等号,如:(aυb)υc =(aυb)υc

【角度一】基于已有数学运算符的进一步“抽象”

展开全文

(aυb)υc=(aυb)υc,形式上看起来就像是“结合律”,

这可以启发我们进一步思考。

思考的基本方向如下:

  • 人类的“概念”都是怎么来的?

  • 以及符号在此过程中到什么作用?

人类的“概念”都是怎么来的?

以及符号在此过程中到什么作用?

——这恰好是哲学、学习科学都关注的,也是王珏老师给老师做培训时必讲的内容(如下图),这也许是我能够轻松理解的原因吧。

一道所有老师都看不懂的题,揭示出了“新课改”的指向!

上面两点,其实是人类的基本思维方式,

王珏老师在学习科学、深度学习、新课改培训中

都会根据上图讲解如下内容:

1、概念,是对一类事物的共同特征进行“归纳”和“抽象”而来

对于已知的概念,同样可以进一步归纳和抽象,形成新的概念。

2、概念,必须要借助于语言/文字/符号

也就是说,新概念必然采用“新符号”。

在上题中,υ是一个“新符号”、也是一个“新概念”

而且从形式上看,它符合“结合率”

——当我们知道在人类思维中

符号是指代概念的

而概念是一类事物共同特征的归纳

自然就会沿着以下路径思考:

什么场景或概念具有“结合律”的“共同特征”

可以把这个特征进一步归纳、抽象为υ呢?

——很容易想到,在小学中加法、乘法都是符合结合率的

因此,我们就可以这样理解:

可以把υ视为加法和乘法的进一步抽象

指代的是“符合结合率”的运算法则

那么,ψ该如何思考呢?

显然,ψ与υ是两种不同的运算

既然前面我们把加法和乘法归纳、抽象为υ

那么很容易想到,

减法和除法也许就可以归纳、抽象为ψ

——在这种思路下

ψ与υ显然不能等同!

不知道大家是不是想提出这样的问题:

以上思考是否只是为了解题需要的“牵强附会”呢?

No No No!

这是标准的“专家思维”!

任何一个学科中的概念,

都必然由“归纳”而来

为了表述的方便、或研究的需要,

把一类具备共同特征的事物或概念

把其共同特征抽取出来,形成新的“概念”

是所有学科(事实上是人类思维)的共同“玩法”。

比如:所谓“群论”,不就是伽罗华对多项式方程的根的置换对称性的描述而发明的“概念”吗?

如果我们在数学研究中

为了表述的方便、或分类的方便

以υ指代的是“符合结合率”的运算法则

那再正常不过了!

尤其是当我们进一步扩展数学知识时,

符合υ运算的,可不止加法、乘法,

还有集合中的并集、交集

矩阵加减

向量加减

数字电路中的and运算与or运算

——有这么多符合这一特征的运算法则

我们单独给它命个名,

就数学研究本身也非常有价值的!

【角度二】“抽象概念”的还原、具体化

不认识(aυb)υc =(aυb)υc?

如果我们能够把υ理解为

可能是某种运算规律的抽象产物,

那么,我们就可以把它具体化,

比如:“加法”

把υ换成+,这个等式仍然是成立的

同样,当我们ψ用“减法”来替换时

这个等式就不成立了。

(其它法则无需考虑,因为只要有一个特例不成立,结论就不成立)

【角度三】将符号转换为语言,再运用语言逻辑进行判断

从思维与语言的关系来看

思维是由语言承载的,

因此思维中的逻辑,必然会体现在语言的逻辑上

我们可以把(aυb)υc =(aυb)υc用语言来表示,即:

运算υ符合“结合率”

那么,(aψb)ψc =(aψb)ψc

就是运算ψ也“结合率”

按照题意,把两句话连起来,就是:

如果某个运算υ符合“结合率”

那么,另一个运算ψ也必然符合“结合率”。

——这显然没有什么逻辑必然性

即便不用逻辑推导的方法

随便举个例子(比如加法和减法)就知道了。

————————————

最后,非常有趣的是:

王珏老师最近一直在研究Kimi

遇到什么问题都丢给它看看答成什么样

——大多数时候效果非常好

当我把这题丢进去时,结果有一些小小的惊喜

一道所有老师都看不懂的题,揭示出了“新课改”的指向!

虽然Kimi把υ理解为“并集”的符号

但后面的结论和推理的依据倒是基本正确的!

此外,当我提问“什么运算不符合结合率”时,

更大的惊喜来了:

Kimi居然自己“编”了一个符号

来表示“符合结合率”的运算符

一道所有老师都看不懂的题,揭示出了“新课改”的指向!

这简直和题目中的符号υ异曲同工!

——顺便说一句,还不知道Kimi、遇到文字/文档相关问题还不习惯于问Kimi的,当心!你也许很快被淘汰哦!

赶紧来看王珏老师的系列AIGC文章:

  • #ai 王珏老师AIGC教育应用文章集锦

#ai 王珏老师AIGC教育应用文章集锦

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小学六年级的这道题

不仅小学生不会

连小学数学老师、甚至数学博士

都摸不着头脑,说明了什么?

它说明了新课改中所强调的

“大观念/big idea”、“专家思维方式”

正逐步通过考试、评价的方式体现出来

它还说明了课本中所写的、老师所教的、学生所学的

都只不过是规定好的“学科事实

(正如加德纳所言)

一道所有老师都看不懂的题,揭示出了“新课改”的指向!

然后我们用这些学科事实,

用来训练学生的解题能力

至于知识是怎么来的、为什么要写成今天这样

——简单来说,就是“知识是如何被创造出来的

这些知识的本质、深层思维方式

即便是现在的老师、甚至博士,

也从来没有被教授过!

但是,真正的“深度理解”

是需要学习者能在思维中“自行创造出知识”

至少要“复演知识创造的过程”

正如诺奖得主、世界级名师费曼所说的那样:

  • 我不能自己创造出来的知识,我就没有理解!

我不能自己创造出来的知识,我就没有理解!

一道所有老师都看不懂的题,揭示出了“新课改”的指向!

从这一意义来说,咱们绝大多数人(包括我自己)

都只不过是用“学科事实”来训练解题技能的“解题机器”!

根本谈不上什么“深度理解”

而想要“创造”、哪怕是“复演创造过程”,当然不易!

面对这样的新课改精神,

老师们该怎么办呢?

对于老师来说,

需要更深入地研究学科发展史

研究专家权威的思想历程

(正如丘成桐所言)

一道所有老师都看不懂的题,揭示出了“新课改”的指向!

还要弄清知识的一切“来龙去脉

以及背后的思想根源与“底层逻辑”!

中科院物理所的曹则贤教授

花了半生的精力,

专门对物理学/数学的知识与学科思想的发展进行了深入研究

方才“补齐”了知识如何被创造出来的逻辑部分!

一道所有老师都看不懂的题,揭示出了“新课改”的指向!

结果,在补齐这些“知识创造过程”的过程中,

则贤教授指出了相当多当前知识的谬误:

以上费曼、丘成桐、曹则贤(其实还有爱因斯坦)

都指向了这一观点:

  • 不知道知识是如何被创造出来的,就不可能真正理解它!

不知道知识是如何被创造出来的,就不可能真正理解它!

——从老师、到学生

都急需补上这一课!

关于“人是如何思维的”、“如何建立深度理解”,王珏老师在《深度学习理论与教学设计模型》课程中有详细解读。欲将本课程引入本单位,欢迎到本公众号首页输入“深度学习培训”了解联系方式。

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