量子论的奠基人之一玻尔说“如果谁不为量子论而感到困惑,那他就是没有理解量子论。”我们都认为困惑和理解如朝露与阳光般不相容,既然理解,就表示没有困惑,反之亦然。但微观世界里,由于其现象和逻辑和我们的日常经验有所不同,因此你如果没有因为明白其中的不同而表现出困惑,反倒是奇怪的事。

拿个比方,如果你被禁锢在密室里,无门无窗,不管你如何疯狂撞墙,你都不可能把铜墙铁壁撞倒逃出去,不可能像崂山道士那样有穿墙术。但如果你发现另一个世界里曾发生穿墙而过、轻松越狱的事,你必然会感到不解,不是吗?

回到中学课室来。在教导三角函数时,老师通常会用一个直角三角形来说明什么是正弦。老师会告诉学生说,正弦(符号为 sine)就是直角三角形中对边与斜边长度的比。老师的讲解这时通常会配以图片。比如在图一中,角度E的对边是BC,斜边是AC,那么角度A的正弦就是BC/AC 的值。

图一
图一


然后,老师一般都会介绍正弦曲线,如图2。

图二
图二



这样的讲解给学生的一般理解就是,角度E不同的值,有一个相应的正弦值,而这个正弦值就是图一中BC与AC的比值。

一般理解总是模糊的,需要再仔细地看一看,模糊才会散去,“该有的困惑”才可能生起。

如果有学生这样想:他把AB固定,角度E从零开始逐渐变大,根据图2,则正弦值也会增大,那就表示图一中的直角三角形之BC 和AC的比值在增加,这点没有问题(其实也不是完全没有问题,但这里不多谈这点)。但到了九十度的时候,图二说正弦值是1,这是怎么回事?这时的对边与斜边等长?这时图一中的三角形长什么样子?其内角不是超过了一百八十度吗?

这绝对不是无谓的多想或自寻烦恼,这是学习上需要的仔细分析和想象。学三角函数的学生未来不晓得有没有是数学家的,但他门这样的认真思考,其中所获,不管日后做什么“家”,都会带在身上。

我们的学生在班上大多数对学问都是静静的(但未必懂事,有的会打开手提电脑打电玩),听了老师提供的正弦定义和正弦曲线,接下来就是急著学习解题技巧,对上述所提相应于角度E各值的直角三角形长什么样子,一般都不愿“把玩”,他们不把认真的数学当做是一种游戏,虽然人们都爱说玩游戏有助于学习。

当然,当人们说玩游戏,通常必须是有手动、躯体动的才算,至于静静坐著“在脑袋里的把玩”,他们都不叫做游戏。而老师的教学时间有限,“志”在解惑,通常一心只想确保学生明白,少有故意让学生有所困惑的。(我知道,有的老师则因教得太烂而给制造过多的困惑,但那是两种不同境界的老师。)

具有以上困惑并肯花时间弄清楚的学生是好学生,只是其好是考试难测出来的,但找我聊的这些学生,我马上就能看出他门的思维能力。

本文例子也说明了一点,就是凡是想得深入和仔细,明白了一层,就会有高一层的疑问。我们常要求学生提问,还要提好的问题,但如果不肯花心思认真思考学习材料,一味靠老师讲解得清楚,一切似乎一听就懂,不肯自行多分析和想象,凭什么他们能提问,且提得一道好问题呢?

讲解不严谨,会造成学生的困惑。上述对正弦的定义,其实并不完整。在讲课中老师犯下这类毛病,也是常有的事。但这是关于老师如何精进的部分,这里就不谈。

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