今天,我們來(lái)聊聊數學(xué)思維培養那些事。除了我個(gè)人一點(diǎn)經(jīng)驗外,主要是吸收和借鑒數學(xué)研究和教育專(zhuān)家的觀(guān)點(diǎn)。
數學(xué)很重要,思維更重要
劍橋大學(xué)的一位終身教授在Seminar上分享了這樣的觀(guān)點(diǎn):未來(lái)社會(huì )是大數據的時(shí)代,也是人工智能時(shí)代,孩子只有勤奮苦學(xué)數學(xué)和軟件編程,才能適應。
英國哲學(xué)家培根說(shuō)過(guò):讀史使人明智,讀詩(shī)使人聰慧,數學(xué)使人精微,哲理使人深刻。
從這句話(huà)就能看出,數學(xué)的基本特性,科學(xué)、抽象,是系統化的知識。但我們并不只是為了學(xué)習數學(xué)知識。
日本數學(xué)家米山國藏認為,無(wú)論是數學(xué)教育工作者,還是科學(xué)工作者、技術(shù)人員,數學(xué)知識只是第二位的,最重要的是數學(xué)的精神、思想和方法。
當代美國數學(xué)家喬治·波利亞(Polya·George)也認為,任何學(xué)問(wèn)都包括知識和能力這兩個(gè)方面,在數學(xué)學(xué)習的過(guò)程中,比起單純具備一些知識而言,能力的形成更重要。
他們的觀(guān)點(diǎn),無(wú)一例外都落在這個(gè)關(guān)鍵詞上——數學(xué)思維。
國際教育署和國際教育學(xué)會(huì )2009 年聯(lián)合頒發(fā)的指導性文件《有效的數學(xué)教學(xué)》中提出的10 條標準中,突出強調了“理解”(understanding)與“思維”(thinking)的重要性,以指導各國數學(xué)教學(xué)中普遍存在的“機械學(xué)習”問(wèn)題。
聽(tīng)起來(lái)有些晦澀,其實(shí)說(shuō)白了:有些孩子學(xué)習數學(xué)完全是靠背誦的(當然并不是說(shuō)記憶不重要),沒(méi)有完全理解公式、技巧背后的道理,更別說(shuō)深入思考,做到舉一反三了。孩子也許記住了數學(xué)知識,但是沒(méi)有養成數學(xué)思維能力。
數學(xué)是“精微化的常識”
那怎么培養孩子的數學(xué)思維?
這還要回到數學(xué)的精微上來(lái)。
一直以來(lái),人們都認為,數學(xué)是“被精微化的常識”。換句話(huà)說(shuō),抽象的數學(xué)其實(shí)來(lái)源于普通的生活常識。
所以,學(xué)習數學(xué)的開(kāi)始不能脫離實(shí)際生活。而對于孩子,小川的數學(xué)老師直接說(shuō):數學(xué)是玩出來(lái)的。我也深以為然。所以,陪孩子學(xué)數學(xué)時(shí),除了看書(shū)、做練習外,就是各種各樣的玩。飛行棋、積木、大富翁,五花八門(mén)。
根據皮亞杰的認知發(fā)展理論,學(xué)齡前孩子主要是以具體形象思維來(lái)進(jìn)行思考,到了大班后期他們的抽象思維才會(huì )逐漸得到發(fā)展。
在玩數學(xué)的過(guò)程中,他們可見(jiàn)可摸,通過(guò)實(shí)際的動(dòng)手操作,可以更積極地啟發(fā)思考、發(fā)展基本的思維能力,而不僅限于“知道”一些抽象概念。先型塑思維能力,也為隨后的提煉、過(guò)渡到精微打下更堅實(shí)的基礎。
舉個(gè)小例子,想要孩子理解2+3=5。應該先給他建立一個(gè)游戲場(chǎng)景,讓他拿5個(gè)蘋(píng)果或香蕉、梨子等材料擺一擺。
然后,再用與5分合相關(guān)的、圖象表示的練習題,讓他去練一練。
最后,才能具體到抽象的數字練習。
缺少實(shí)物操作,這一從具象到抽象必不可少的紐帶,單純要孩子死記硬背乘法表,他們總是背錯、算錯也就不足為怪了。
但你還別說(shuō),小學(xué)二年級的數學(xué)錯題,博士生家長(cháng)居然無(wú)法訂正。舉個(gè)例子。
第六題孩子做錯了,但孩子家長(cháng)無(wú)能無(wú)力,他怎么看都是對的。
這是一個(gè)明顯的錯誤了,孩子用的是2X8=16米,這個(gè)是小學(xué)階段最為嚴重的錯誤之一。就是單位錯。2(次)X8=16(次),這個(gè)在概念上是錯的,正確的應該是8(米)X2=16(米),然后才是兩個(gè)相同單位數字的相加。
老師在這方面嚴格要求完全是正確的。別小看這個(gè),很多笑話(huà)都是這樣造成的。
看下面一個(gè)例子:
1元=100分=10角X 10角=0.1元X 0.1元=0.01元=1分。結論:1元=1分
為何有如此荒謬的結論,答案非常簡(jiǎn)單,單位用錯造成的后果。

第一道題相對簡(jiǎn)單很多,唯一要注意的是數數要數清楚。魚(yú)是6根火柴,飛機是5根火柴,考的知識點(diǎn)是乘除法的應用。顯然這小朋友完全沒(méi)有概念。這種情況在二年級孩子非常普遍,需要教會(huì )他們分步運算,而不是一步算出。這個(gè)非常非常重要。對于二年級的孩子來(lái)說(shuō),分步運算必須扎實(shí),不然以后會(huì )非常麻煩。
第二道題目也是一樣的問(wèn)題,孩子不會(huì )分步,這是把復雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化的重要思考過(guò)程,減法和除法一定別在一個(gè)等式中列出來(lái),分兩步,先做減法,再做除法。用這樣的方法教會(huì )孩子解決問(wèn)題的步驟。

第四題是一道綜合題,考察的是加減乘除的混合運用能力??吹贸鰜?lái),這個(gè)小朋友總是希望能用一個(gè)等式來(lái)解決問(wèn)題。一般這種情況是兩個(gè)原因引起的。
一個(gè)是教孩子的人(多數是家長(cháng),老師不會(huì )這么教)總是教孩子用一個(gè)等式去解決問(wèn)題,殊不知對于二年級的孩子來(lái)說(shuō),一般不具備這種能力。必須分步運算,分步來(lái)解決問(wèn)題。另外一個(gè)可能是這孩子完全沒(méi)有復雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化的思維能力,完全不知道如何處理這些問(wèn)題,無(wú)論哪一種,都需要嚴格學(xué)會(huì )分步運算,只有這樣,才具備以后更復雜問(wèn)題的解決能力。
對于二年級的孩子,基礎列式,分步思維是一個(gè)非常重要的過(guò)渡過(guò)程。家長(cháng)如果在家里輔導孩子的作業(yè),一定要注意訓練孩子這方面的思維能力。這比多做幾道難題重要得多,也有用得多。
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