2013/05/11

淺談「負負得正」(下)

前言:錯過了黃毅英老師主講的機會,幸好有人替我取了教育局「數學百子櫃系列(十四)」,那是關於中小學數學教師的所需數學知識。面剛好提及負負得正,今日只是重新探討。
「點解『負負得正』既?」(一個來自小五生的問題
「你玩過UNO嗎?」(嗯!)
「若你同時出兩隻 Reverse,接下來會怎樣?」(繼續不變囉)
「即下一個出牌啦,對不對?」(嗯!)

在等巴士的時間,
在沒有知悉對方先備知識的情況下,
這樣無咩學術味道,他看來似明非明,
至少他的好奇心暫時被滿足了...

如果你是數學老師,
有志在數學堂大展拳腳(好暴力~),
這個課題值得你再三反思。

若你問我,在接觸「負負得正」以先,
我會花些時間建立學生對「相反數」的認識。
若 $k$ 和 $+1$ 彼此是相反數,
即 $k+1=0$,
好比太極的陰和陽
,其中「陰」代表黑暗、寒冷,有「負」的味道!
陰和陽合起來則表示調和、圓滿。

再利用任何數乘以 $0$ 的想法,
即 $k(k+1)=k(0)=0$,再利用乘法分配性質,
現在$(k)(k)+ k=0$,
且看學生是否接受$(k)(k)$ 和 $k$ 彼此也是「相反數」,
也就是說 $(k)(k)= 1$。
倘若我們以 $-1$ 表示 $k$,
那麼,$(-1)(-1) = +1$
口訣:同號相乘變正數!

以上的演譯只用上 $0, 1, k$,
數學味道豐富,如果有學生問起,
不妨創意地發揮這個,至少對方似乎有一絲好奇心。
不然,用得上的口誦已經令人得意地全盤接收了...


歷史又怎麼說?
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在《算學啟蒙》(1299)中,朱世傑提出:「明乘除法,同名相乘得正,異名相乘得負。」(作為炎黃子孫的我,用番中國的文獻咁啦,印度數學也有題及)。當然,更早《九章算術》中的《方程》也有引入了負數的「概念」和正負數加減法的運算法則。至於「符號」,我推介這個教材(也是歌頌強國人的好)。

若厭倦花精神看官方示例,其實維基百科的寫法已經可以接受:
在某些問題中,以賣出的數目為正(因是收入),買入的數目為負(因是付款);餘錢為正,不足錢為負。在關於糧谷計算中,則以加進去的為正,減掉的為負。「正」、「負」這一對術語從這時起一直沿用到現在。
其實官方示例第 15 頁正正用這模式去探索,
對不知如如何入手就要頂硬上兼教的同工,
可考慮使用~
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如果下次來個小四或以下的學生問及這個,
我或會參考黃毅英老師介紹的「故事模型」...

好人(+)壞人(-)、進城(+)出城(-)、好事(+)壞事(-)

所以,
好人(+)入城(+) = 好事(+)
壞人(-)出城(-) = 好事(-)
口訣:同號相乘變正數!

如果對方年紀再細一點,
可考慮把好人改做這個:

當然,一切以全圖畫方式演譯啦
老師!你在講故事哩,
記得保持童心喔。(笑!)