2021年11月22日,我開始給一個小學五年級的學生上幾何課。之前我們剛剛學完了整數的加、減、乘、除法。我畫了一條直線段,長度三十厘米;左邊標出一段二十厘米長;問她右邊沒有標示的那一段有多長?她說太難了,完全就無法理解!我說,一個整體總是等於各個部分之和;人的常識就是如此啊!她說,更加Confusing了。
於是,我搜腸刮肚,想找出一個更明顯的例子來。比如說,一個人的身高,等於腿的長度,加上身體長度,加上脖子和腦袋的長度?這下總該明白了吧?她說No。再比如,一個Domino 是由兩個Monomino 構成的,它的長度就是兩個小方塊的長度之和?她回答道,根本就不知道你在說些什麽。還比如,我中午吃了一碗飯、喝了一碗湯,我肚子裏新增加的容積就是飯的體積,加上湯的體積。她說,還是Too hard。
我徹底無語了:怎麽去跟人解釋“一個整體的度量,等於各個部分的度量之和”呢?
我翻出了歐幾裏德幾何原本的五大公設:怎麽畫線段、直線、圓、平行線,還有直角都相等;再搬出他的五大Common Notions:兩個與同量相等的量相等;等量可以加、減;互相重合的量相等;整體大於部分。還真的沒有直說“整體可以表示為各部分之和”;當然可以邏輯推導出來,可你怎麽能用公理去嚇唬小學生呢?
這讓我想起多年以前給高中生講黎曼積分時,說,假設我們要求的量具有可加性,。。。一個學生立即答道,有什麽量不具有可加性嗎?難道有的人,真的要到了高中,才能明白可加性嗎?那矢量的疊加原理何時才能開學?線性方程的解的迭加性質呢?流體的連續性方程呢?這些人何時開學呢?
最後沒有辦法,我隻能對小姑娘說,你就把這句話背下來吧:整體等於各部分之和,不要問為什麽了。