垂直與直角

垂直與直角
來源:數學想想
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2023-01-09
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周長誼

教育改革的核心,是教學方式的改變—那會是怎樣的追求?

老師有感而發,熱切地想要分享他鑽研某一課的心得;

而期待學生敢猜愛想,能投入知識開啟的視界,心有所感。

我們邀請如此熱情的老師,來說說他的教學故事。

/主編:邱曉芬(人本教育基金會想想研發中心主任、數學想想國教學長)

◎周長誼(台南市光榮實小教師)

「直角」這概念第一次出現,是在國小三年級。數學課本利用三角板,告訴學生:其中最大的角叫直角;等到四年級,再藉由量角器,說明直角是90度。接著,課本試著讓直角跟生活做連結,正如我們所想的那樣:課本要孩子「從生活中找出直角」。於是,孩子發現:課本、窗戶、黑板…的外框都有直角。

一切簡單明瞭,也似乎理所當然。只是,為何在談論直角前,始終沒有先提到「垂直」——這個根源於地心引力的概念呢?我們該如何解釋「直角」的「直」,究竟指的是什麼?如果「直」是指角的邊,但哪一個角的邊不是直線呢?如果先理解垂直的意義,就能告訴孩子:兩條互相垂「直」的線所夾的「角」叫做「直角」。

 

所以,「垂直」是什麼呢?《數學想想》提供了一個想法與畫面:

在沒有風的時候,露水從葉緣掉落池塘的路徑,或絲線懸掛著蜘蛛垂下的模樣──就是和水面垂直的。

 

果不其然,孩子立刻被這詩意的情境所吸引,開始研究「垂直」的來歷。才發現,垂直的原始意義來自「直直地掉下」。因為垂就有「掉下」的意思。

打鐵趁熱,我接著問了下一題:圖上的紅線/有沒有和藍線垂直呢?

圖片 1
圖:數學想想課文

 

「紅線有垂直,藍線沒有垂直。因為剛剛說垂直就是直直地掉落,紅色是直線,有垂直;藍色是平平的,所以沒有垂直。」阿凱第一個發言,很快地說出自己的想法

我試著解讀他的意思:「你是指藍線是平的,無法掉落,所以藍線不是垂直,是嗎?」阿凱開心的點點頭。

這時,換小傑舉手:「我要反駁阿凱!只要我們把藍線轉一轉,轉到直直的,那藍線就是垂直了。所以藍線跟紅線都有垂直。」

小傑才剛說完,全班遲疑了一陣子。這時,坐在角落的小禎認真地說:

「老師,那我要反駁小傑。照他那樣說,所有的線都可以轉,每條線都是垂直。但這樣有什麼好問的呢?」

「我…贊成小禎,因為剛剛討論的露水跟池塘不能轉,所以,線不可以亂轉!」平時不太發言的伶伶,忽然說出自己的看法。看來,一開始「露水從葉緣掉落池塘」的情境,還深刻駐留在這孩子的腦海中。

小瑋:「老師,我覺得小傑說的對。因為線是直、還是平,本來就要看我們從哪個方向去看。」

 

哇,公說公有理,婆說婆有理,一時之間小孩陷入了僵局,誰都覺得自己有理。

圖片 2
孩子們自行創作澎澎的樣貌

對於孩子熱絡、且出乎意料的討論,我訝異又驚喜:「孩子們,我很高興大家這麼認真討論。你們願意反駁或贊成別人,都是對別人的尊重。學東西就是要這樣,努力說出自己想法。」

誇獎孩子完之後,我接續:「不過,大家再看一次題目:『紅

線有沒有和藍線垂直』這句話代表什麼意思呢?」我特意把「紅線跟藍線」五個字念得用力、慢一些。

全班忽然安靜下來,似乎對我的問題不太了解。

我站在黑板前,看著他們疑惑的模樣,忽然靈機一動,問:「老師和澎澎是不是男女朋友?」

「是!是!當然是!絕對是!」全班毫無懸念、異口同聲。

 

 

看孩子們得意的表情,我好氣又好笑。那是我小時候的故事:澎澎是我的鄰居兼同學,當時,我很常被她欺負。自從聽過這事,明知她是我的死對頭,但孩子們就喜歡把我倆湊成對。

於是我繼續:「好吧!男女朋友代表的是我跟澎澎之間的關係,這件事可以只有我自己認為嗎?」

「不行,那就叫做單戀,就不能說是男女朋友。」小女生阿晨,一臉人小鬼大的模樣回應我。

小安似笑非笑:「看吧,就說老師跟澎澎是男女朋友吧,連老師都承認了。」

喔!」全班一陣歡呼。

 

眼看話題要被小孩帶走,我清了清喉嚨:「所以這題問的是『紅線有沒有和藍線垂直』,它的意思是……」

「喔喔,老師我知道了,不能只看一條線,要看兩條線。」小傑像發現新大陸,興奮的說著。

我連忙回應:「對極了!垂直是兩條線的「關係」,不能只看一條線,這樣懂了嗎?」

「老師我知道了,可以把藍線想成是老師,紅線想成是澎澎……」榕榕一臉得意的告訴全班!

「喔!喔!」全班又忍不住歡呼。

正當孩子們開心討論著「垂直線」跟老師的關係時,小禎突然大聲說:「老師,之前我們家有出現兩條線,它們不是垂直的關係!」

「喔,是什麼?」我和全班都好奇的看向她。

「我弟上周確診,快篩上面有兩條線,那兩條線就沒有垂直,因為是長這樣……」小禎衝到台前,把兩條線的模樣畫在黑板上。

「哈哈,沒錯沒錯,這兩條線的關係的確不是『垂直』!」孩子的發現果然很貼近他們的生活。

小瑋見狀,手比出兩條線的模樣,追問:「老師,那這樣兩條都是直直的線,有叫做什麼嗎?」

還沒等到我回應,沒想到小禎已經舉手喊道:「老師,我知道!」

我心裡一驚:難不成,這孩子已經知道「平行」這詞?

只見小禎得意的說:「兩.條.線.就是「陽性」!」

 

這孩子說的真沒錯!誰說兩條平平的線只能叫「平行」?它們究竟是什麼關係,還得從語境脈絡去判斷。而在疫情之下,「陽性」可是比「平行、垂直」要來的更為真實、深刻。

不過,趁著自己還沒笑倒之前,趕緊派了今天回功課:回家畫一張圖,其中要包含至少五個垂直。最後,就跟大家分享孩子們的一些作品!

 

編按:周老師任教的台南市光榮實小,全校加入《數學想想》支點計畫,故而他時常運用《數學想想》這套繪本素材,豐富數學課的內容。
 

 

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