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一邊注水一邊放水的數學題很奇葩?這次還真的是你想錯了

2022-07-08由 永珍經驗 發表于 畜牧業

雞兔快遞快嗎

前些天聽了一個教育界資深大佬的演講,他對目前的數學題進行了批判,指出這些題目嚴重地脫離了生活,純屬出題者瞎編亂造。他舉的例子中有兩個是眾所周知的,一個是“一邊注水一邊放水的泳池管理員”,另一個就是雞兔同籠問題。他表示,要把泳池注滿為什麼還要一直放水,他也沒見過哪個人把雞和兔子養在一起。

一邊注水一邊放水的數學題很奇葩?這次還真的是你想錯了

事實上,有一些小學數學題確實非常奇葩,脫離了生活和科學,但是用這兩個例子來說明我覺得是非常不妥的。因為這兩個數學題不僅符合生活,它們還是一種符合科學的總結模型。

我們著重來講第一個問題。生活中有哪些情況符合題目所講的情境呢?事實上,這類情況非常多,邊充電邊玩手機是我們最熟悉的情況。下暴雨的時候,水庫會大量進水,因此需要進行洩洪,這是不是一邊進水一邊放水呢?還有一些更隱蔽的情況,比如快遞中轉站,它是不是一邊接送快遞一邊派送快遞,你是不是要對數量進行監控才不會爆倉?甚至還有一些普通人很少接觸到的工程問題,比如礦井滲水,一邊抽一邊滲,那麼多久才能把水抽光?

類似的情況有非常多,那麼我們在教學的時候有辦法把所有情況全部教一遍嗎?那肯定是不可能的,因此我們要把所有情況的共同特點提取出來,建立一個科學的模型,然後用簡單的例子進行描述,最後就成了“一邊注水一邊放水的泳池”模型。我們的教學不是傳授一個問題的解法,而是傳授一類問題的解決方法。

有了這個簡單的模型之後,我們還可以對這個模型進行擴充套件,使它應對更復雜的情況,這也符合科學的研究歷程:從簡單到複雜。在原模型中,放水的速度是固定的,我們可以改成放水的速度隨著泳池液麵高度的升高而增加,這也符合實際情況。那麼,這就會出現兩種情況,一種情況是泳池水依舊會滿,另一種情況是液麵達到一定高度後,注水的速度和放水的速度會相同,達到了平衡。

那麼,這種更復雜的模型有什麼實際應用嗎?我就舉一個與大家息息相關的例子:氣候變暖。地球每天都在接收著來自太陽的能量,也都在向外太空輻射紅外線散熱,一般來說,這兩者是平衡的,所以地球的平均溫度是穩定的。但是,當人類活動排放的二氧化碳增多時,它會截留一部分本該向外輻射的紅外線,這就導致了注入能量大於輸出能量,從而導致了地球的升溫。而地球的升溫又會使向外輻射的紅外線能量增強,也就是說,注入地球的能量是固定的,但是向外排的能量隨著溫度的升高而增加,符合擴充套件後的模型。那麼,科學家只需要利用模型,輸入各個地球的引數就能計算出排放多少二氧化碳會升溫多少度了。

一邊注水一邊放水的數學題很奇葩?這次還真的是你想錯了

所以說,你覺得這個數學模型很奇葩,只是因為你接觸得太少,眼界太狹窄。不過,普通人沒有接觸到這些情況是可以理解的,但是,作為一個教育界的資深大佬,連這些最簡單的情況都不瞭解,是值得反思的。