上周三晚上十点,我接到对门张姐的电话,声音哑得像砂纸磨过。”你快过来看看我家小宇,刚上高一,数学卷子快被他撕了。”
推开门就看见书桌上摊着皱巴巴的月考卷,最后一道高中数学导数题型空得像个张着的嘴,小宇埋在胳膊里,肩膀一抽一抽的。张姐在旁边翻他三年级的数学错题本,翻到一页歪歪扭扭画着滑梯的草稿,说”你那时候追着我问为什么滑梯越陡滑下来越疼,怎么现在连题目都读不懂?”
我蹲下来翻了翻那道题,其实就是考”求某点的切线斜率”。说白了,就是小宇三年级那年问的问题:滑梯的坡度变了,滑下来的速度怎么变。
那些导数题里的“童年体感”,你早就忘了
其实所有高中数学导数题型,追根到底都在考一件事:你能不能看懂连续变化的过程。
别不信。
我以前带过三年小学班,有个小男孩下课后拉着我去操场,喘着气说”老师你看,我从跑道那头跑过来,一开始慢,后来越来越快,到终点的时候又慢下来”——你看,这就是导数的最原始的感知啊。他那时候根本不知道什么是f’(x),什么是切线斜率,但是他能实实在在感受到”速度在变”。

我们的数学教育好像走反了路。先给你一堆符号,先给你一堆题型,把那些原本藏在生活里的体感,全给抽走了。就像小宇,三年级的时候还能对着滑梯问出最本质的问题,到了高中,他眼里的导数题只是一堆需要套公式的符号,和他的生活没有半毛钱关系。
我见过太多这样的孩子。背得出导数的所有公式,但是你问他”为什么求导能算极值”,他答不上来。他不知道,极值就是”走到坡顶的时候,速度会停一下,然后往下滑”的那个点。他没有滑过那种有缓坡有陡坡的滑梯,没有拿着弹珠在硬纸板上试过坡度,所以他看不懂公式背后的意思。
四个在家就能做的“导数铺垫小游戏”
别觉得导数是高中生才需要碰的东西。你现在陪孩子做的这些小游戏,就是在给他以后学高中数学导数题型打最扎实的底子。
第一个游戏:坡度体感实验
适用年龄:6-12岁。准备物品:一块长硬纸板(或者拆个快递箱就行)、三个不同高度的垫块(比如字典、乐高块)、一个玻璃弹珠。步骤:先垫一个垫块,让弹珠从纸板顶端滑下来,让小孩用手接住弹珠,感受它冲过来的力度;然后垫高两个垫块,再滑,再接;然后三个。问他”哪次弹珠冲的最用力?为什么?如果我在纸板中间垫一块小木块,弹珠经过那的时候力度会怎么变?”。预期效果:让小孩建立”坡度越大,速度变化越快”的体感,以后学导数的几何意义的时候,直接就能对应上。

第二个游戏:生活账单变化率
适用年龄:10-15岁。准备物品:最近3个月的家庭水电费账单、笔记本、笔。步骤:把每个月的电费数字列出来,比如7月120,8月180,9月150。问他”哪个月的电费涨的最多?如果我想知道8月15号那天,电费每天涨了多少,你怎么算?”。别讲公式,就引导他”把8月拆成每天的数,看那天前后的差”。预期效果:把抽象的变化率和真实的生活数字连起来,不是死记硬背导数公式。
第三个游戏:画画的斜率小游戏
适用年龄:4-8岁。准备物品:A4纸、彩笔。步骤:让小孩画一条”上山的路”,从左下角到右上角,先平着画一段,再突然变陡,再平一段,再往下滑。然后问”你画的路哪段最难走?哪段最轻松?如果一个人在你画的陡的地方跑,他会越跑越快还是越慢?”。预期效果:建立”直线的倾斜程度就是变化率”的直观认知,以后学切线斜率的时候,根本不用死背。
第四个游戏:错题翻译练习
适用年龄:15-18岁。准备物品:孩子的导数错题本。步骤:别上来就改题,让小孩把每道导数题的题干,翻译成大白话。比如”求f(x)=x³-3x的单调区间”,翻译成”这个函数什么时候上升,什么时候下降”;”求x=2处的切线方程”,翻译成”在x=2那个点,函数的坡是多少”。预期效果:把高中的导数题型和之前的体感连接起来,不会看到题就发懵。
现在的小孩,为什么连“感受变化”的机会都少了

说个很扎心的事。
我上周在小区里转,看到三个小孩蹲在地上看蚂蚁,看了十分钟。我当时特别惊喜,结果其中一个小孩抬头问我”阿姨,你知道蚂蚁爬一分钟能爬多少厘米吗?我们刚才刷到个视频说蚂蚁爬的比蜗牛快,我们要不要量一下?”。
哦,原来他们是为了拍视频。
现在的小孩,连”感受变化”的时间都被切碎了。刷短视频,15秒一个笑点,30秒一个反转,没有人会蹲在楼下看半小时云怎么飘,没有人会拿着弹珠在硬纸板上滑来滑去试坡度。他们的注意力都是点状的,不是连续的。而导数恰恰是研究”连续变化”的学科——你连连续的过程都没见过,怎么能看懂公式里的符号?
很多家长现在急着让小孩提前学高中数学导数题型,小学就把高中的公式塞给孩子,其实根本没用。你没有体感的积累,背再多公式,换个题型就懵。就像你从来没有滑过滑梯,别人给你讲一百遍”坡度越陡速度越快”,你也没有实感。
这周你可以试试,把手机放远一点,陪孩子做一件需要”感受连续变化”的事——哪怕是看着水壶的水慢慢烧开,哪怕是看着树叶慢慢从绿变黄,哪怕是看着冰棒在太阳下慢慢融化。
你会发现,那些你以为离得很远的高中数学导数题型,早就在这些细碎的时刻里,埋下了种子。
作者|大讲堂
排版|大讲堂
审核|小北
大讲堂