乘法无国界,算法各不同:了解“九九乘法表”之外的计算世界

先说俄罗斯。

  • 俄罗斯没有咱们这样的九九乘法表,他们的小学生也学乘法基础运算,也做练习。
  • 但他们不是跟咱们这样,把5×9,4×6等这些数值固定下来,变成口诀,从而背诵记忆。

他们觉得理解概念比较重要。

所以,在小学,教师会反复教小孩子:

  • 用点阵图,来数;
  • 用跳数的方式,比如2,4,6,8……这样来感受2的倍数,2的反复相加;
  • 用三角形的个数来感受3的反复加;
  • 把矩形切割成正方形小格子,来感受因数×因数;
  • 还用积木,用矩阵等等,来感受空间中的数量关系……

他们用具体事物反复练习,练习过程中就形成肌肉记忆了。

你问一个俄罗斯小学生7×8,他也能秒出56——得是认真学习的哈。

他们的课本上也有乘法表格(如下图),但是跟我们不同——他们不要求背,知道有这么回事就行了。

主要还是用具体的各种方式,让孩子们理解,然后内化。

慢慢地,乘法运算律就学习了。

学习了运算律之后,他们就开始用运算律做乘法了。

  • 比如,14×16=(10+4)×16=160+4×16=224,这是分配律;
  • 或者97×98=(100-3)×(100-2)=10000-(2+3)×100+6=9506,这是多项式相乘;
  • 还有,17²-9²=(17+9)×(17-9)=26×8=208,这是平方差;
  • 25 × 32 = 25 × ( 4 × 8 ) = ( 25 × 4 ) × 8 = 100 × 8 = 800 ,这是交换+结合律;
  • 19 × 7 = ( 20 − 1 ) × 7 = 140 − 7 = 133,这是补整……

等等,各种方法。

得益于他们小时候做的关于数的各种练习——俄罗斯数学是很强悍的。

等学生步入社会后,普通人——跟我们的普通人一样,也是忘了数学这档子事。

基本上也用计算器。

但是估算呀,基本的数字是会算的。

而科研人员喜欢用二进制数的方法,也就是把数拆成系数和位值的次方。

比如,467029,如下图(码字太麻烦了,不如手写),我们用十进制做个例子。

这源于他们的一个古老乘法计算,叫俄罗斯农夫乘法。

是这样的,比如35×47

  • 左列35,不断除以 2(向下取整),直到变为 1;
  • 右列47,同步不断乘以 2;
  • 保留左边这列对应的奇数位。

可以看一下下图。

其实这是二进制,偶数位对应的二进制位值为0.

具体为什么,可以去看下我之前写过的文章,在这里就不说了。

其实这种算法只有搞密码学的,搞计算机的,进行高级计算的人用,大部分俄罗斯成年人用计算器。

在学生时代,这种计算方法作为他们的数学文化会讲一讲——跟咱一样,作为扩展。

比如咱们的赵爽弦图,也是数学文化,课本讲一讲,考试的时候可能会在中考数学卷中作为一道小题体现一下。

我估计他们这种算法在俄罗斯数学竞赛中也刷过脸。

再说亚洲其他国家。

日本,韩国,朝鲜,越南,用九九乘法表。

他们都受中华文化的影响,其实属于中华文化圈。

特别是朝鲜和韩国,包括日本,别看日本不承认,但是他们在唐朝疯狂吸取中国文化,他们的很多文化根都在咱们这里。

他们的字很多都是中国字,甚至现在日本小学二年级背乘法口诀还蹦汉语呢。

包括朝鲜也是。

朝鲜后来发展过“去中国化”的运动,但很多事情早已经渗透了,替换成本过于高,就包括九九乘法表。

而蒙古苏联影响比较深,他们跟俄罗斯的乘法学习方法差不多。

  • 印度用大九九,我也写过文章。
  • 新加坡也用大九九。
  • 韩国是掺着来,正常教学是小九九,有特殊需求的背大九九——这点跟咱们相似,我就让我学生背一背(数感不好的)。

其实背很简单,背会后很方便。但有的孩子真的数感特别好,他们根本不需要。

泰国是个个例,他们也跟俄罗斯一样,很注重算理,注重让孩子理解。

  • 首先他们把乘法定义为重复的加。
  • 鼓励学生理解乘法的倍数关系。

然后用各种具体工具——石子、跳格子、纸牌、涂格子等方式,让学生理解反复的加。

这点跟俄罗斯相似,内化后,计算也不难。

也有乘法表,是1-12的乘法表,只作为一个表,查询用,不做背诵要求。

成年后,泰国人计算简单的乘法也没有问题,但是大部分成年人跟咱一样,也是计算器。

美国和英国

这两个国家差不多,其实他们都有12×12的乘法表。

美国的部分州还让学生背到15×15.

可他们的数学计算依旧很菜:

  • 到八年级,超过1/3的学生仍无法可靠完成两位数乘法。
  • 到初中,连分数计算都无法应对。

原因是美国教学比较重视理解,这也没错,但是他们练习的非常少。

我们每一天都做口算,美国很多学校学生一星期才做几道题。

而且他们承接希腊,数学西方文化体系,比较重视几何和逻辑,几何学的多,算术很少。

一会儿学点这个一会儿学点那个,课程散乱,学生学不深入就换内容了。

还有体制的问题,学校教育参差不齐,学校也乱七八糟,各州各行其是。

还有,他们动不动就你伤害我了,你侮辱我了,所以美国教师更难去把控孩子的学业,你背没背,掌握没掌握,都得A。

像咱们这样的教育在美国那叫精英教育——咱们是全民精英教育。

所以,整体上,教育理念不差,但效果不行。

在这方面之前英国也是,现在英国选择向中国看齐。

  • 派教师来中国学习;
  • 推广掌握式学习——你学了不就应该掌握嘛,不然呢,玩呢?!
  • 增加考试次数,乘法12×12的口诀必须会背,还计入考核;
  • 引入一课一练,多多练习……

英国反应过来了,开始改革。

  • 但是改革也有阻力,因为他们系统跟我们不一样,老师也得重新学。
  • 像我们这样教,对老师和家长都有更高的要求,他们一时不适应。

尽管如此,还在推进。

而美国还在那儿争论,该不该背乘法表,怎么背,教育怎么改革……

泰国也是12×12,也重视理解,应该也是受了英国和美国的影响,因为历史原因吧。

但现在泰国小学生的乘法都比美国强。

法国

是一个数学传统极其深厚的国家,有法国人说数学就是他们的文化。

虽然有点夸张,但是也从侧面说明法国的数学教育是不错的。

他们的数学教育体系以逻辑严谨、抽象性强、理论扎实著称。

法国并没有中国式的“九九乘法表”,但他们有自己独特而高效的乘法学习路径。

  • 首先还是觉得理解更重要——

其实我们也觉得理解重要,如果你去翻小学二年级的课本,会发现小学二年级上学期一学期都在学乘法口诀(北师大)。

当然先是理解,用各种跳数、点子图、小棒……

教孩子理解乘法是反复的加,然后再让孩子自己总结口诀,只是我们要求背而已。

  • 法国也是理解之后背诵,他们必须掌握到12×12.

他们是1-5记忆,6-9他们用手势法。

这个手势法咱们课本上也提过,看下图。具体我就不说了。

之所以用手势,是他们跟我们的语言不一样,我们朗朗上口的,他们得想其他方法,跨越记忆门槛。

  • 法国还强调练习,课堂上法国学生会进行口算听写——老师报题,学生写答案;

还有什么乘法卡片、乘法转盘等工具强化记忆。

  • 再大一些,他们的孩子会学乘法的交换律,结合律等等,跟俄罗斯差不多了。

他们的小学生能快速心算 25 × 36 = 900 。

因为 25 × 4 = 100 ,所以 25 × 36 = 100 × 9 = 900 ——这得益于他们的运算律练习。

在这方面的练习我们也有,但是在小升初,还有中考高考压力下,我们特别重视分数,然后这期间的道道很少提及。

没有把这些运算律的运用引导在乘法计算上,倒是引导在了怎么做对得分上。

要不然我们的乘法系统就更完美了——其实我们的教科书编撰,我们的教育理念不差的,反而在逐年改进。

只是我们太卷了,盯着一个地方,其他内容都忽略了。

阿拉伯数学

阿拉伯数学曾经很辉煌,如今受西方世界影响比较大,也是12×12(受英美影响比较大)。

在比较富裕的阿联酋、沙特,数学教育更好一些,很容易理解,有钱嘛,还相对稳定

另外,他们也有自己的数学传统,代数学比较强,也用运算律、拆分等。

还有,伟大的数学家花拉子米学了印度的画线数学计算方法——现在印度人都不用了,也是数学文化的一部分。

把这种方法带回了阿拉伯。

以前阿拉伯人在贸易中使用比较广泛,但是如今也是数学文化的一部分,有些人会,有些人不会。

  • 普遍的基础教育,还是跟欧美接轨比较多。
  • 他们的教育愿景里,也想引入中国的练习系统。

至于格子如何画,可以看看下面这篇文章。

其他的,大家补充吧。

欢迎留言讨论,我就说这么多。