陸宗斌
全民素質(zhì)的不斷提高是國力強大的重要體現(xiàn),數(shù)學(xué)素質(zhì)是民眾素質(zhì)的重要組成部分,數(shù)學(xué)素質(zhì)的呈現(xiàn)又是多樣的,有顯性的也有隱含的,有簡單常用的也有即時隨機的,有無關(guān)痛癢的也有傷筋動骨的,有一笑了之的也有影響團結(jié)和睦的。
例如披薩問題:用兩個6寸披薩代替一個12寸披薩問題。這一問題有許多敘述方式或版本,無論那種敘說,雖然常常是以笑話形式出現(xiàn),但對其中的問題解釋往往是模糊不到位的,只有數(shù)學(xué)的解釋才能做到精準(zhǔn),并且有多種解釋方法,下面列舉幾個解釋方法。該問題的基本前提是:披薩是以面積計價的,售賣時度量的卻是直徑。
第一種解釋方法(理解最容易),是直接計算出面積進行列表比較(見下表):
從表中可以看出,兩個6寸披薩面積(面積為56.52平方寸)僅比8寸披薩面積大一些,比不上一個9寸披薩面積!事實上,要4個6寸披薩的面積才能抵得上一個12寸的披薩面積。
第二種解釋方法(計算最簡單),第一種解釋方法的不足之處是計算較麻煩,因此可以用比值來進行比較: ? ? ? ?價格比=面積比=半徑平方比=直徑平方比
6寸的價格: 9寸的價格:12寸的價格
=6:9:12.2=4:9:16 =1:2.25:4
可見,4個6寸披薩價格正好抵償一個12寸披薩價格,二個6寸披薩價格抵不過一個9寸披薩價格。
第三種解釋方法(最為簡潔),價格與(直徑)尺寸是非線性關(guān)系(需要具有稍高一點的數(shù)學(xué)素養(yǎng)來理解了),所以不能以直徑(或半徑)之和相等來進行等值換取。
第四種解釋方法(最為抽象),價格與直徑的平方成線性關(guān)系,也就是成正比例關(guān)系。事實上,這是最為基本的算術(shù)原則:先乘除后加減。即先半徑平方再相加,不能半徑相加后再平方,次序不能顛倒!
第五種解釋方法(利用三角形的幾何解釋),等價抵換=等面積抵換,即:二個小的披薩半徑平方和等于大的披薩半徑平方,即:三個半徑滿足勾股定理,即:以三個半徑為邊可以組成一個直角三角形,而三角形有個基本定理:二邊之和大于第三邊,即二個半徑之和必須大于第三個半徑,也就是說,二個半徑之和等于第三個半徑時,二個小的面積(價格)之和是小于大的面積(價格)的。
第六種解釋方法(最為樸素的幾何實驗),畫二個直徑6寸的圓,一個直徑12寸的圓,用二個6寸的圓去覆蓋12寸的圓——永遠蓋不住,甚至相差很多。
第七種解釋方法(代數(shù)證明),設(shè)大小兩種披薩A、B的直徑分別為2a、2b(a>b),則二種披薩的面積分別為πa 2、πb2,再設(shè)用n個同尺寸的小披薩抵換大披薩,則有πa 2=nπb2,即:a 2=nb2。
將2a=12,2b=6代入可得n=4;四個6寸的披薩正好抵換一個12寸披薩。
將2a=12,2b=8代入可得n=9/4=2.25;8寸的披薩需二個加四分之一來抵換12寸披薩。
將2a=12,2b=9代入可得n=16/9≈1.78;9寸披薩也要近二個來抵換抵換12寸披薩。
特別地,將2a=12,2b=1代入可得n=144;就是說用1寸披薩抵換的話要144個!
……
當(dāng)然,解釋的方法還有許多,這里就不再列舉了。
從上面述說的七種解釋方法可以看到,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是需要的,不同的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)可以用不同的方法來解釋和理解;數(shù)學(xué)計算有先后次序,我們生活的社會也是有秩序的;數(shù)學(xué)的原則不能違背,社會的規(guī)則也不能違反;……。
數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的扎實和熟練能使我們作出快速而正確的反應(yīng),影響著后續(xù)進程和結(jié)果。
再例:本人家中裝修時,水電安裝師傅帶了新徒弟來商定工程要求,當(dāng)我提出要求:水房中兩個水龍頭同時放水時,流量、水壓不要變小。師傅馬上回答:總水管不用4分管都用6分管,這樣流量能翻一番。邊上的學(xué)徒插話:師傅,只有增加百分之五十喲?!?/p>
繼續(xù)例:多年前,有個生產(chǎn)企業(yè),效益很好,決定擴大生產(chǎn),這就需要自來水增容,將原來的一寸總水管增容為二寸水管,總經(jīng)理大筆一揮批準(zhǔn)了增容費48萬元,但到了董事長面前時出現(xiàn)了問題:原來增容到一寸水管時是12萬元,現(xiàn)在從一寸到二寸翻了一番,加上漲價因素,30萬到頂了。于是,以此為導(dǎo)火線引爆了董事長與總經(jīng)理之間的所有猜疑、矛盾,最后作為職業(yè)經(jīng)理人的總經(jīng)理以離職而告終,企業(yè)也就此進入下坡路。事后董事長在一次聚會時講起這件事,聽了我的解釋后幡然悔悟,總經(jīng)理也己在其他企業(yè)就職了,沒有后悔藥!
這是兩個真實的例子,它們充分反映了一個人的數(shù)學(xué)素質(zhì)之高低影響著對事件的反應(yīng),主要是對事件的第一反應(yīng)是不同的,并且常常會有錯誤的反應(yīng),導(dǎo)致的后果也很嚴(yán)重。學(xué)徒工是真的不懂,但可以講解、解釋讓他懂得;董事長是第一反應(yīng)出錯,下不了臺了,將錯就錯地把企業(yè)搞垮了。
上述三個例子用數(shù)學(xué)的角度去看是同一個問題:與面積成正比,與直徑平方成正比;或者說都是面積問題,而測量、報價是以直徑的。這是可以舉一反三的,生產(chǎn)生活中還有許多,如電視機、手機的尺寸,報的是對角線長度,價格是與面積成正比,使用時也是講究的面積大小。只有提高了數(shù)學(xué)素質(zhì),對各種問題作出了正確的反應(yīng)和理解,才能避免做錯事。
試試看對下面的幾個問題看法:
(1)當(dāng)天氣預(yù)報播報:,有人說是:下半場雨?
(2)“天氣預(yù)報都不準(zhǔn)確的,明明下雨了,昨晚預(yù)報卻說不下雨!”。這話對嗎?
(3)鄰居老大爺八十多了,平時抽煙喝酒,現(xiàn)在身體也不錯,您是否也去抽煙喝酒?
(4)對面彩票店有人中大獎了,我們也去買幾張?
(5)剛買回的燈泡裝上后,不一會兒就不亮了,您去購買處:訓(xùn)斥營業(yè)員一頓還是心平氣和地?fù)Q一只?
在我們的生活中,類似的問題不勝枚舉,列舉的五個問題都涉及概率與統(tǒng)計,對于概率統(tǒng)計應(yīng)該有基本的一個認(rèn)識:多種結(jié)果都有發(fā)生的可能,只是發(fā)生的可能性大小的問題;小概率事件也會發(fā)生的,也就有了個例、特例,但多次發(fā)生或連續(xù)發(fā)生的可能性是微乎其微了,這是屬于叫做奇跡的范疇;統(tǒng)計規(guī)律性——不能“以點蓋面”,個例、特例不是普遍規(guī)律或普遍現(xiàn)象;燈泡壽命測試是破壞性的、不可逆的試驗,測試結(jié)束燈泡也就損壞了,所以不可能每一只燈泡都去測試它的壽命,只能以樣品試驗的結(jié)果來作為參考。
于是,(1)中的說法要么是調(diào)侃的說法,要么是斷章取義地去掉關(guān)健詞“概率”后的“降水百分之五十”。(2)中屬于偶發(fā)、特殊情況,不能以一次預(yù)報不準(zhǔn)否定所有預(yù)報的準(zhǔn)確性。(3)中僅為個別例子,不能作為規(guī)律性的事物。(4)中可以說小概率事件已經(jīng)發(fā)生,再發(fā)生的可能性更加小了,而且是非常小了,幾乎不可能再中獎了。(5)中到是可以說是“中獎”了,營業(yè)員是無辜的,生產(chǎn)廠家是不希望(出現(xiàn)這種情況)的,心平氣和地?fù)Q一只顯然是有助于和諧社會的建設(shè)。
可見,數(shù)學(xué)素養(yǎng)對我們的生活生產(chǎn)有著很大的影響,尤其是第一反應(yīng)的正確與否,將導(dǎo)致事情的以后走向,更有可能產(chǎn)生背道而馳的結(jié)果。下半場雨是沒有的,再也不相信天氣預(yù)報是會吃苦頭的,模仿著去抽煙喝酒只會減壽,看到有人己經(jīng)中獎了再去買只會是中獎機會更少,心平氣和的換個燈泡能使自己身心愉悅。
總之,不斷提高自身的數(shù)學(xué)素養(yǎng),使自己能正確地理解、看待、處理身邊的事與物,必然會提高自己的整體修養(yǎng),有利于自己的身心健康,有善于工作效率效果,有助于社會的和諧發(fā)展。
(作者單位:蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院)