王老师注意到了他们小组的困境,走了过来,没有直接给出答案,而是笑着问道:“你们尝试了剪拼的方法,很好。那你们有没有想过,正方形和圆形的面积,都和它们的周长有关。既然周长是固定的,能不能用周长来表示它们的边长和半径,然后找到一种方式来比较这两个面积的表达式?”
“用周长表示边长和半径?”周涛愣了一下,“正方形的边长是周长除以4,圆形的半径是周长除以2π,这个我知道。”
“那面积呢?”王老师继续追问。
“正方形面积是边长的平方,也就是(周长÷4)2,圆形面积是πr2,也就是π×(周长÷2π)2。”李萌萌接过话头,快速说道。
“那你们能不能把这两个表达式写出来,然后想办法比较它们的大小,而不直接代入具体的数值?”王老师提示道,然后便转身去了其他小组。
周涛和组员们面面相觑,然后开始在纸上写写画画。“假设周长是L,那么正方形面积就是L2÷16,圆形面积是L2÷(4π)。”周涛一边写一边说,“要比较这两个面积的大小,其实就是比较L2÷16和L2÷(4π)的大小。”
“L2是相同的,而且都是正数,所以只要比较分母就行了,分母越小,分数值越大。”李萌萌突然眼睛一亮,“所以问题就变成了比较16和4π的大小!”
“4π大约是12.56,对吧?”另一个组员说道,“12.56比16小,所以L2÷(4π)比L2÷16大,所以圆形面积更大!”
“对!就是这样!”周涛猛地一拍桌子,脸上露出了兴奋的笑容,刚才的烦躁一扫而空,“我们不用计算具体的数值,只要比较分母就行了!”
他们终于找到了比较的方法,每个人脸上都洋溢着成就感。周涛看着纸上的推导过程,虽然步骤很简单,但这是他们自己一步步思考出来的,比AI直接给出的答案更让他感到兴奋。
其他小组也在王老师的点拨下,陆续找到了思路。有的小组和周涛他们一样,通过代数变换比较面积表达式;有的小组则用了更直观的方法,他们用不同长度的绳子(有的小组偷偷剪短了绳子,尝试了16厘米、24厘米的周长)重复了之前的实验,发现无论周长是多少,圆形的面积总是比正方形大。
“老师,我们用不同长度的绳子试了,发现结论都是一样的!”一个小组的代表兴奋地说道。
“哦?为什么会这样呢?”王老师笑着问道。
“因为在比较的过程中,周长L的平方被约掉了,所以结论和L的具体数值无关!”那个学生自信地回答道。
“非常好!”王老师赞许地鼓起掌来,“大家通过自己的思考和尝试,不仅证明了周长固定时圆形面积大于正方形面积,还发现了这个结论和周长的具体长度无关。这就是数学思维的魅力——从具体的现象中,找到普遍的规律。”
他走到讲台前,拿起粉笔,在黑板上写下了完整的推导过程,但这次,学生们看着黑板上的公式,不再是陌生的抽象符号,而是他们自己一步步探索出来的成果。
一堂课下来,进度比平时慢了很多,原本四十分钟就能讲完的内容,足足用了一个半小时。很多时间都花在了试错、争论和看似徒劳的尝试上,学生们的额头上都渗出了细密的汗珠,有的衣服甚至被剪刀剪破了,但每个人的眼神都很亮,充满了探索的热情和收获的喜悦。
下课后,学生们没有像往常一样立刻收拾东西离开,而是三三两两地聚在一起,继续讨论着课堂上的内容。周涛磨磨蹭蹭地收拾着桌上的工具,等到其他同学都差不多走光了,他才走到王老师身边,有些不好意思地挠了挠头:“老师,今天这堂课……感觉脑子有点累,但又好像挺爽的。跟‘智学精灵’直接讲明白的感觉不一样。”
“哦?哪里不一样?”王老师笑着问道,拿起桌上的水杯喝了一口水。
“就是……答案好像变成‘我的’了。”周涛想了想,努力组织着语言,“智学精灵给的答案,我知道是对的,但它就放在那里,是它的,我只是记住了而已。今天这个答案,虽然慢,虽然绕了很多弯路,中间还争论了半天,甚至有点烦躁,但这条路,好像是我自己和组员们一起踩出来的。我知道每一步是怎么来的,为什么要这么做,这种感觉很不一样。”
他顿了顿,继续说道:“以前用AI的时候,我总是直接看答案,有时候甚至连推导过程都懒得看,虽然做题很快,但过几天就忘了。今天用这种‘笨方法’,虽然花了很多时间,但我觉得我这辈子都忘不了这个结论是怎么来的。”
王老师欣慰地笑了,拍了拍周涛的肩膀:“这就是‘思考的过程’的价值。AI可以给你地图和终点,让你一步到位到达目的地,节省时间和精力。但沿途的风景、攀爬的汗水、迷路时的焦虑、找到路径时的狂喜,这些体验,是它无法给予,也无法替代的。”
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