回想起我小时候学数学,说不上讨厌,但也绝对谈不上喜欢,就是很听话地按部就班跟着老师走。
我知道自己不属于天赋型选手,对待数学这门课还是比较敬畏的——上课认真听,课后及时练。虽然数学成绩一直不错,但“学数学”对我来说并不是一件轻松的事,更不是一件有趣的事。
四年级的时候,班里有奥数选拔赛,因为平时成绩好,我也入围了。只是至今我都还清晰记得,各种类型的植树问题、追击相遇问题,真的怎么都绕不明白,简直就像个噩梦,支配着我对数学的恐惧。
所以,一直以来,我对数学的印象都是,又枯燥又那么难,认为只有智力超群的人才适合学数学。直到自己有了孩子,想法开始一点点发生改变。
在幼儿园阶段陪他们做启蒙过程中,我发现数学真的不是仅仅存在于课本上的一门学科,生活处处皆数学。
后来在择校时,参观澳洲小学学校的数学课程。有些内容其实是很难的,涉及到初中知识,但学生的参与度非常高,有时候我自己听下来也感觉好有趣,也很有用。
包括现在看到妞妞对数学非常感兴趣,曾经报过一个思维课,教改停课时她还哭了,还想上……平时在家做数学作业也是兴趣满满,很愿意花时间琢磨,因为做题慢,看得我着急,还拒绝我插手,“这是我自己的作业!”
我时常在想:
我们经常听到有人说:
我(我家娃)天生不是学数学的料
你是数学专业的,肯定很聪明
言外之意,擅长数学是一种与生俱来的天赋。真的是这样吗?
德国马普(Max Planck Institute)人类认知与脑科学研究所于2020年完成的研究发现,每个人的数学能力,大约有五分之一是由基因决定的,其余的部分受到环境、教育等后天因素的影响。
孩子早期与父母之间的关于数字的互动,比如玩数数相关的游戏,聊购物花钱的问题,或是在烹饪的时候展示称量食材和计数等,对ta今后数学能力的发展都起到较大的影响。
另外,挪威科技大学西格蒙森教授和他的同事测试了70名挪威五年级学生(平均年龄10.5岁)的数学技能。测试包含九种不同的数学技能,加减法、语言表达、书面形式、乘法、时间等。
研究表明,如果想要擅长所有类型的数学技能,就需要练习所有的类型——没有捷径。比如,仅仅依靠一种优秀的代数技能,是无法在几何上得到同等预期结果的。
我之前看过央视的一个纪录片,叫《被数学选中的人》,采访了很多数学领域的大神,其中一位北师大的教授周新林这样说:
也就是说,能否把数学学好,二分天注定,八分靠打拼。天赋可以拉高你学习结果的上限,但努力可以守住你学习结果的下限。
如果我们将数学学习与汽车对应:
换言之,中小学的数学知识意味着“习得”,而非“创新”。
那么,对于中小学的孩子来说,数学能力就主要体现在:能否构建完整的知识体系和扎实基本功;能否把不同模块的数学知识关联起来,去解决简单的生活实际问题。
那些高考能考140、150的孩子,或者在奥数上披荆斩棘、创造神话的孩子,也许是有基因优势。但是,数学的校内考试,70~80%的题目都是由课本例题演变、延伸而来的,天赋真的没那么重要。
而所谓的“没有数学天赋”,更多的是被用来当作数学成绩不好,学习方法不对,又不想努力改变,安于现状的“心理安慰剂”。
我并不是说鼓励孩子们去刷题,相反,我非常反对无脑式刷题——假装很努力,其实是在掩饰思维上的懒惰,不思考、不归纳、不总结。有可能量变引起质变,但效率实在太低了。
数学学得好的人,给我们的直观感受是他们“一学就懂”,学东西很快,擅长知识迁移。但不是天赋异禀,“不学就懂”,天生脑袋里自带存储量。
来个简单测试,比如下面这个“火车过桥”问题👇
大部分人的第一反应,是不是就是“路程问题”,老师给我们总结的套路,遇到这类问题套公式就可以了:
过桥时间=(桥长+车长)÷速度
那么,擅长知识迁移或者有建模思维的人想到的会是什么呢?——图形的平移。
对比看看,它们的本质是不是一样的?找参考点或者参考线,就可以把复杂的路程问题转化为点线平移问题。
数学好不好,究其根本,差异性更多的是体现在认知方法和解决问题的能力上,这些都是可以通过后天来养成的。具体怎么养成呢?我们来看看“被数学选中的人”怎么说:
数学是一个非常美好的一个东西。为什么我们那么多的同志,回忆起自己的中学,好像是在受折磨、受磨难。
我只能很遗憾地告诉你们,你们没有碰到好老师。如果碰到好老师,学数学绝对不亚于你看《红楼梦》更有意思。
学习数学一定要做研究。
打个比方,你看一个宫保鸡丁的做菜视频,上面讲了如何炒,你看完以后,好像自己已经会了,其实未必。
你把原材料买回来,实际操作一遍,再尝尝味道,咸了、淡了、甜了,这个时候才能知道自己到底有没有学会。
有一个因素对数学成绩的好坏,发挥着比较大的决定性作用,这个因素就是人的空间想象能力(我理解这里指的是“建模”)。
因为要解决这些抽象的数量关系,必定要把抽象的数量关系转换为一个空间结构。
培养学生的数学学习能力,就是要引导他独立思考,独立解决问题的能力。
作为老师,不要急于给学生提炼所谓的套路、方法,然后就训练学生熟练应用。
而更应该舍得用足够的时间,让学生去自己思考问题。允许学生犯错,因为数学的发展本身,就是在不断纠正错误的情况下发展起来。
数学在后天武装我之前,我似乎就具备了一定的数学家应该有的思维方式,就是抓住规律。学数学你要抓住它的规律,你很快就能上道。
你看,没有一个数学大家说自己靠天赋一路走到巅峰的,感兴趣的朋友可以去看看完整视频,很有意思。从他们的采访中,有几个“把数学学好”的关键点非常值得我们思考:
学习数学的最强动力是兴趣
需要做研究,也就是重视理解基本概念
学会把抽象的问题具象化
给孩子足够的试错和思考机会
学会总结规律,发现本质
没有放之四海而皆准的“学习方法”,但不意味着我们不能借鉴前人行之有效的行动准则。接下来,我想谈谈我对学习数学或者说把数学学好的理解。
我认为,学懂数学首先要理解学习数学的意义。因为数学来源于自然和生活,用数学语言能够揭示自然规律和解决生活实际问题。
比如,如果我说斐波那契数列,大家是不是感觉很抽象很晦涩?再瞟一眼公式,完全没有看下去的欲望:
1,1,2,3,5,8,13,21,34,55......
f(n)=f(n-1)+f(n-2),n>2
如果把它与生活联系起来,再来看看呢?有一对小兔,它们两个月就可以变成可繁殖的大兔,大兔每月可以生一对小兔,一年以后会有多少对兔子呢?
大自然中也有很多神奇的巧合,比如向日葵的种子结构表现出的螺线、松果的螺线、花瓣和树枝的生长,都是斐波那契数列的具体呈现。
如果把这个数列中的数用平方数正方形呈现出来,就变成了一个“大海螺”。
在开始抽象的理论之前,让孩子明白:数学可以揭示自然界或者生活中的某些规律,学习兴趣是不是瞬间就被点燃了呢?
还有史上被骂最多的“注水放水”问题,最大的槽点就是脱离生活实际,没有意义,只有两个作用:浪费水和难为人👇
一个水池,注满水需2小时,满水时排空需3小时,同时注水又排水,注满需要几小时?
其实仔细想想,在生活中确实能够找到符合认知的原型:
爸爸的笔记本电脑充满电需要2小时,满电时使用3个小时会把电耗完。一边充电,一边工作,几小时能充满电?
为了做题而做题只会让孩子逐渐磨灭数学学习兴趣,“理论联系实际”非常适用于数学学习。遇到感觉“奇葩”的问题,我们可以试着换一种打开方式,帮孩子找到它的现实意义。
面对可以“把玩”的东西,孩子都有跃跃欲试的冲动,也恰恰是人类本能的学习方法。授人以鱼不如授人以渔,让孩子在动手实验过程中试错、思考、纠错、理解、完善,才能建立自己的思维体系。
很多家长有这样的心结:孩子刚开始学计算,喜欢掰手指。其实,“手指”对孩子来说,就是一个符合ta认知水平、可视化的数学工具呀。
国外的小学教室里,几乎都标配一个math center,提供各种各样的教具,积木、圆片、串珠、扑克牌、橡皮泥......
尽可能利用贴近孩子认知水平的方式,帮助他们去理解数学概念。
包括长度、面积、以及单位等,可能大家会觉得这种方法会稍显“笨拙”,还不如让孩子直接背乘法口诀来得快。
但这种“看得见摸得着”的简单方式,孩子方便接受和理解,降低了心理上的难度,更容易搭建起通往抽象概念的桥梁。
相比语文和英语的知识点,数学的知识点并不多,数学题型千变万化,唯一不变的就是知识点。
学习数学只要在一个地方有漏洞,问题一定会在后面暴露出来。因为数学是一环扣一环的学科,之前的概念一知半解,就像地基没有打牢,就着急去盖房子,成为危楼或者倒塌的风险就此埋下。
比如,四年级一道出错率非常高的应用题:
一个游泳池长50米,宽25米,多少个这样的游泳池的面积是1公顷?
看上去很简单是不是?一乘、一除,就完事儿了。为什么孩子就是不会呢?来看看这里面涉及到基础知识吧:
【面积的概念】:1公顷也就是边长是100米的正方形,可以画图表示。
【正方形面积公式】:这个正方形的面积就是,边长*边长=10000平方米=1公顷
【长方形面积公式】:一个泳池有多大?就是它的面积,长*宽=50*25=1250平方米
【除法的概念】:大面积包含多少个小面积,要用什么运算来解决?——除法。如果除法概念没搞懂,就不会应用,这里很可能就卡住了。
但凡有一处卡壳,结果就是“不会”。所以,遇到讲了无数遍还是搞不懂的问题,单纯刷题的意义不大,因为没定位到知识漏洞的话,问题还会反复出现。
最好的方法是回归课本和基本概念,查缺补漏。
不是说课本就是一切,而是课本把知识的来龙去脉和基本应用都清晰完整的展示了出来,它是最浅显的、最系统的、对学生最友好的“武功秘籍”。
小时候经常听老师说“万变不离其宗”,那个“宗”在哪里呢?就在课本的基本概念和例题上。
不管是外国还是国内,数学教材在编排的时候,知识点都是螺旋上升的,也就是说,同样的内容在不同年龄段都会涉及,但是难度会层层加深。
关键问题是,单元与单元之间的联系并不紧密,相同内容之间的衔接可能跨越一年。
比如,学习小数,第一次接触是在三年级上册,下一次再学习就是四年级下册了,时间跨度一年半。
很多孩子拿到题目会感觉懵圈,无从下手。因为脑袋里存储的知识点又乱又散,不知道应该具体从哪个模块调用哪些知识来解决问题。
单元或者期中、期末考试前,老师通常会布置一项作业:复习第x—第x单元内容。
怎么复习?——思考、总结,梳理归纳知识点。不仅是本单元、本册书,最好把以前学过的相关知识点都串联起来,在头脑中形成完整的知识网络体系。
△《math in focus》,每个单元结束时,
都会用思维导图呈现本章节的所有知识点
还有一点我觉得也非常重要,就是遇到问题时多想一想“我都可以用什么方法?”
把能想到的策略,都回顾、梳理一遍,基本上就能把相关的知识点都串联起来了。不用家长和老师提醒,孩子自己观察、对比,就能发现孰优孰慢了。
我们常说,学而不思则罔,思而不学则殆,这点对于学数学尤为重要。
不会总结,不去思考本质联系,刷再多题,也是事倍功半,越往高年级越明显。因为数学题,永远都刷不完,换个情境、换个数字、换种说法,又变成一道新题。
比如,锯木头、爬楼梯、挂灯笼、安路灯等,这些问题的原型都是植树问题。只要把植树问题搞懂了,这类问题也就一通百通了。
想把数学学好,不做题是不现实的。但做数学题的目的是学会理解数学问题,从研究特殊对象中找到普适性规律。做了10道、20道题目之后,停下来想一想,这些问题在解决方法上有没有共性?
数学问题的形式可以是多种多样的,但是解决问题的方法是有限的。与其追求做题的数量和速度,不如追求其质量和深度。
关于学习数学,还有很多很多内容可讲,比如,做题习惯、畏难情绪、预习复习......篇幅有限,今天先讲到这里。大家对学习数学还有哪些感兴趣的问题,欢迎在评论区留言哦~💗
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