這是少年商學(xué)院(ID:youthmba)的第1075次分享。是上周少年商學(xué)院國際教育視頻直播公開課的文字精華,作者即分享嘉賓為美國范德堡大學(xué)(Vanderbilt University)數(shù)學(xué)教育學(xué)博士趙晴。
大家好,感謝少年商學(xué)院的邀請,能通過視頻直播的方式,和大家就中小學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),和中美教育方式的如何取長補短,來做分享。
我今天跟大家分享三個話題:
1、數(shù)學(xué)思維是什么?
2、中國孩子美國孩子到底誰的數(shù)學(xué)好?
3、學(xué)數(shù)學(xué)的興趣從哪來?(推薦7本好書和1門課程)
▋數(shù)學(xué)思維是什么?
在講數(shù)學(xué)思維之前,先跟大家簡單做一個區(qū)分,數(shù)學(xué)性思維和學(xué)校數(shù)學(xué)是一回事嗎?先給大家講個真實的故事,下面圖片里面的這個小姑娘叫做Amber,一年級的美國小姑娘。有一次我們給她出了一道題:16+9等于多少?
第一張圖里是個豎式,這就是典型練習(xí)冊里面的豎式??梢钥吹叫∨⒑芘Φ鼗貞浖臃ǖ囊?guī)則,然后她就給出了一個答案,等于15。
然后我們就跟她說,我們現(xiàn)在換一種方式來,我們用塑料數(shù)字排成一排,16+9等于多少。美國小朋友都喜歡往上加,最基本的加法,16、17、18、19,加完了之后她跟我說,是25。
我們就問她為什么一個題為什么得出了兩個不同的結(jié)果呢?這兩個答案是不是都對???
圖三可以看到,她那時候在笑,她其實在想著怎么回答我們這個問題,她想完后跟我們說,兩個答案都對。
我們又問她,所有情況下兩個答案都對嗎?然后她想了想說,都對。
所以這是怎么回事,問題就在于她在做豎式的時候,她腦子里想的都是做豎式的規(guī)則是怎么做的;這時她并沒想到,她如果有16個蘋果,再加多9個蘋果,到底這個“量”的變化會是多少。
這個小孩究竟有沒有基本的數(shù)學(xué)性思維呢?當(dāng)然有,她能做對那個量的變化,但在第一道題的時候,豎式卻體現(xiàn)不出她的數(shù)學(xué)思維。雖然我們的豎式,是為了讓他們把數(shù)學(xué)這個計算做得更簡單,但有時候在他們看來,這根本就和現(xiàn)實生活中的,是兩回事。
如何培養(yǎng)小孩子的數(shù)感,數(shù)感不是數(shù)數(shù),而是得知道這個量的變化是怎么來的,我們不是要去背這個順序,而是得弄明白這個量是怎么變化來的。我們需要跟孩子去討論其中量的變化是怎樣的,只有這樣我們才能把數(shù)學(xué)的數(shù)感上升到量的概念。
量的規(guī)律和劃分
比如說我們看到下面這張圖,就是四個網(wǎng)球拍,我們可以問他們,這圖片里面有幾根球拍,他們都會說4個球拍,這時你就可以問他們,你們是怎么知道這是四個球拍的?。?a href="http://assets.wmhd.net/wp-content/uploads/2016/04/微信截圖_20160407121213.png" class="pirobox_gall" title="這個美國孩子算錯最簡單的加減法,但我們卻笑不出來(深度好文)">
他們這時可能會說,兩個+兩個=4個,也有可能會說,這是1個+1個+1個再+1得到的,那么兩個方法相比較起來,你就會發(fā)現(xiàn)很顯然2+2,比1+1+1+1更先進,為什么更先進了呢?因為這個方法更高效。
實際上,我們?nèi)绻?0以內(nèi)的數(shù)字形象化,甚至到10以內(nèi)的網(wǎng)球拍所代表的數(shù)字,我們都應(yīng)該建立一個形象化的視覺體現(xiàn)。視覺體現(xiàn)指的是,孩子一看到這個,一下子就能反應(yīng)出,這個數(shù)字是什么。這個就是我們所說的規(guī)律性的視覺體現(xiàn)。
如果我們跟小孩繼續(xù)這個數(shù)學(xué)對話,這時你就可以跟他討論,如何證明你把所有能證明的四種方法,都給找到了呢?在這種過程中,我們其實就是在培養(yǎng)孩子的數(shù)學(xué)思維。
我們在幫助小孩建立數(shù)學(xué)性思維的時候,肯定要用到大量的圖表工具來輔助;
當(dāng)小孩看到下面這張圖的時候,我們希望他就立馬意識出來,這至少是兩個數(shù)。
上面一排代表的是5,下面是3,更加高階的小孩應(yīng)該一下子就認出這是8,孩子們這時候更加可以看出,3+5=8,甚至是8+2=10,這個實際上是在10的范圍內(nèi),把這些數(shù)字進行量的變化。
我們還有這樣一個課題:我們管它叫糖果工廠。
通過糖果工廠的例子,實際上是跟小朋友進行一個十進制的一個討論。比如我現(xiàn)在在一個糖果工廠里面,我們的糖散落得一地都是,這時候怎么辦呢?
我們把它包起來行不行,一顆一顆糖不好數(shù),我們就把它包成包。那么怎么包比較好?最后大家統(tǒng)一得出一個結(jié)論,是十塊糖一包,是最好的包裝。
我們這樣一小包一小包糖,數(shù)量有限,如果有的人要買更多,怎么辦?那咱們能不能把一包一包的糖,放到更多大的盒子里?那一盒子里面,應(yīng)該有多少包糖呢?慢慢地大家又得到了共識。于是我們一包一個大的盒子,里面有10小包這樣的糖。
你看,我們把一顆糖,變成一包糖的時候,我們就是在討論,一變成十的過程。而一包糖變成一盒糖,我們討論的則是,十變成一百的過程。
比例性思維
除了數(shù)感,數(shù)學(xué)里面還有一個很重要的概念。不管是小學(xué)生還是初中生,可能都會對百分數(shù)或者是分數(shù)會有很多的困惑,這算是他們剛開始學(xué)數(shù)學(xué)的一個難點,我們要說的是比例性思維。
比如,周末全家出游,要給車子加油,我們車子大概一公升油可以跑15公里,
現(xiàn)在爸爸告訴小朋友說,我們車子現(xiàn)在有5升油??墒俏覀円サ墓珗@,來回有80公里,那么趕緊決定一下,現(xiàn)在是不是要加油了?這個就是一個比例性思維的問題。
加油的例子涉及到兩個變量,一個是路程,一個是我們覆蓋的公里數(shù),孩子們需要在腦子里面建立這樣一個數(shù)字形象:隨著汽油的消耗,覆蓋的路程就會增加。
他腦子里面,要有兩個同時遞增變量的形象的建立。這個在剛開始的時候,就需要我們的家長大量去輔助,幫他們?nèi)ギ嬍疽鈭D,幫他們建立這個量的概念,這也是以后我們分數(shù)概念里,一個非常關(guān)鍵的步驟。
對于很多同學(xué)來說,他們想要掌握的一點,就是數(shù)學(xué)的表達式,是應(yīng)該解決數(shù)量變化的關(guān)系,而不是單純的符號游戲。我們實實在在地跟一個數(shù)量在打交道。如果能把這個數(shù)量的變化,和數(shù)學(xué)表達式完美地結(jié)合起來的話,就不會出現(xiàn)我們所說的數(shù)學(xué)性思維和學(xué)校數(shù)學(xué)之間的鴻溝。
這樣就不會出現(xiàn),像上面的美國小姑娘,告訴我們有兩個答案的回答了。
▋數(shù)學(xué)中國小孩和美國學(xué)生對比,誰的數(shù)學(xué)更好?
從TIMSS 這個組織做的全球普查可以看到,2011年60多個國家四年級小學(xué)生的數(shù)學(xué)成績調(diào)查,其中可以看出,美國孩子的平均分是541分,而其他比美國成績還高的國家,基本上都是亞洲學(xué)生:新加坡、韓國、香港、臺北和日本。
我們再來看這個圖表,在這個圖表里面,上面這個柱形圖代表的,是他們的成績,下面的柱形圖,代表小朋友自己有沒有信心,在將來從事科學(xué)研究。
家長應(yīng)該想象一下,應(yīng)該是成績比較好的小朋友越有信心,對嗎?可是我們看這兩個柱形圖卻截然相反。我們最右邊的這一列,這是美國的小朋友的信心指數(shù),但他們是數(shù)學(xué)成績最低的這幾個國家之一。
所以這就變成了一個矛盾,就是我們到底是想培養(yǎng)非常有自信,但一個學(xué)習(xí)不是最好的小孩,還是說我們想要一個學(xué)習(xí)特別棒,但是對自己將來能不能從事科學(xué)研究沒有信心的學(xué)霸呢?為什么有這種差距?
中國的學(xué)生在數(shù)學(xué)方面的優(yōu)勢:
首先我們有一個文化的優(yōu)勢,我們的中文語言,非常適合學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。我們的中文發(fā)音簡短,非常干脆,所以讓小朋友從小就對數(shù)字特別敏感,它更容易記憶。這是我們先天的語言優(yōu)勢。
我們的語言描述,我們對數(shù)字的名稱里面,就包含了一個加法的概念,這個是非常重要的,而英語里面就不具備這個特征。比如十一,就相當(dāng)于 10 +1;十二 就相當(dāng)于10 + 2。
我們在教學(xué)方面,其實有很多的方式,我們最典型的就是,普遍的亞洲國家都有這個現(xiàn)象,就是大量的數(shù)學(xué)練習(xí),和大量的數(shù)學(xué)課時。這一點是非常有用的,光有理解,沒有大量的練習(xí),肯定是不行的。
美國學(xué)生的優(yōu)勢:
美國小朋友,也有他們特別的文化優(yōu)勢。首先就是他們比較重視的,是對人的培養(yǎng)。他們對批判性思維的重視程度,遠比這種學(xué)科技能的重視程度更重要。他們往往培養(yǎng)的,是學(xué)生們做調(diào)查研究的能力,這個問題你可以不會,但是你要有能力去做調(diào)查研究,去上網(wǎng)調(diào)查,去圖書館。然后你就可以做到,從不會,變成會了。
調(diào)查研究的能力是根本,批判性思維和調(diào)查研究的能力,這兩者是相輔相成的。
他們從很小的時候,就開始在學(xué)校里學(xué)寫議論文,可我們很多小朋友在初中之前,寫的都是記敘文。
他們在做一個科學(xué)的題目的時候,往往需要小朋友去把它變成海報,或者小組討論,最后還要上臺,把你的結(jié)論分享給其他的同學(xué)。那么這個鍛煉就是他們的上臺演講的能力,所以他們的這個數(shù)學(xué)課,往往是一個綜合能力的一個全面的教學(xué)。
這張圖片是小朋友做的,用憤怒的小鳥表現(xiàn)出來的一個拋物線的圖。這樣就完全搞得跟平面設(shè)計差不多了是吧。然后能看到,他們的數(shù)字并不只是數(shù)學(xué),還有美術(shù),就是怎么把自己感興趣的東西,變得特別漂亮。同時里面我們討論一個數(shù)字概念,一個拋物線的事。在中國,這些基本上是很少發(fā)生的,但這些形式和內(nèi)容,對于美國的小朋友來說都是家常便飯。
所以這個問題,到底誰的數(shù)學(xué)更好,就不僅僅是一個數(shù)學(xué)這么簡單的一個事了。我們要做的就是,要把這兩者的優(yōu)勢結(jié)合起來,與此同時,我們可以加強對小朋友學(xué)數(shù)學(xué)的信心,讓他們有信心從事與數(shù)學(xué)相關(guān)的職業(yè)。我想這一點都是大家認同的。
▋學(xué)數(shù)學(xué)的興趣是哪來的?
我們可以把學(xué)數(shù)學(xué)的興趣細分,其實有三種不同的興趣。
第一層環(huán)境興趣,什么叫環(huán)境興趣,就是我為什么要學(xué)數(shù)學(xué)。外界因素導(dǎo)致孩子想去學(xué)數(shù)學(xué),或者有其它原因,驅(qū)使他把數(shù)學(xué)學(xué)得更好,這就是環(huán)境造成的。
第二層是情景興趣,小朋友們?nèi)绻X得,這是一個非常有意義的話題,他們很認同,我們把這個話題一展開,他們就顯得特別有興趣,結(jié)果也是這種興趣,驅(qū)使他們愿意深入地去討論這個話題,里面所包含的數(shù)學(xué)內(nèi)容,這就是我們所謂的情景興趣。
第三層是我們更想強調(diào)的興趣,就是學(xué)科興趣,所謂的學(xué)科興趣,就是小朋友真正的愛學(xué)數(shù)學(xué),一個叫數(shù)學(xué)的游戲,然后這個游戲,有一個真正的興趣。
孩子會慢慢在整個數(shù)學(xué)論證的過程中,產(chǎn)生強烈的興趣,就是你數(shù)學(xué)最后的答案,和我的答案為什么不同,為什么咱們得到這個答案的過程不一樣,哪個更好,哪個更簡單更有效。
那么在討論好和不好的時候,標準是什么?這就是我們學(xué)好數(shù)學(xué)一個最根本,也是我們最希望看到的一個動力,就是他能夠進行一個數(shù)學(xué)性的討論,一個數(shù)學(xué)性的對話。
剛才簡單介紹的了這三層興趣,對于家長來說意味著什么?
第一就是要多鼓勵孩子,你讓他學(xué)數(shù)學(xué)的精力,或?qū)W數(shù)學(xué)的感受,變成一個正面的,積極的,有正能量的事。還有就是,可以跟孩子多聊一聊,跟數(shù)學(xué)有關(guān)的職業(yè),怎么能通過數(shù)學(xué),更好地幫助別人。
再有通過游戲來解決實際問題,就像我們剛才提到的,游戲解決實際問題,給汽車加油這樣的問題,在實際生活里面,幫小朋友建設(shè)一個數(shù)學(xué)概念。
我們成年人愛把游戲和工作,作為一個區(qū)分的詞匯,一定意義上來說,游戲和工作,變成了兩個對立的概念??墒?strong style="color: #3e3e3e;">對于孩子來說,游戲是一個非常嚴肅的事情,這是他們學(xué)習(xí),認識世界的途徑。他們真正感興趣的,是通過這個游戲,他能學(xué)到什么,他能看到什么新的概念。這就是為什么我們要重新認識一下,什么叫做游戲?qū)π∨笥训囊饬x。
再次感謝少年商學(xué)院,每周的國際教育公開課,為大家提供原汁原味的歐美教育與學(xué)習(xí)方法的干貨。今天的最后,我給大家推薦幾本跟數(shù)學(xué)教學(xué)相關(guān)的好書,一本就叫《兔子的12個大麻煩》,這是一個手繪本,然后打開之后還有一個大的驚喜,是跟一群小兔子有關(guān)的他們的數(shù)學(xué),所以有助于培養(yǎng)小朋友對數(shù)學(xué)的綜合興趣。
第二套書是叫《數(shù)學(xué)幫幫忙》,它是根據(jù)不同的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)階段,不同的學(xué)習(xí)話題,從很小,到更高一點的數(shù)學(xué)思維。分成了很多本,家長朋友可以根據(jù)自己孩子數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)階段做一個選擇。
另外兩本,一被本叫《數(shù)學(xué)真好玩》,這個實際上也是一個籠統(tǒng)培養(yǎng)小數(shù)學(xué)興趣的一本書。
另一套叫《冒險島的數(shù)學(xué)奇遇記》,這個也是跟剛才說的《數(shù)學(xué)幫幫忙》差不多的一本書,它也是一整套,有很多本,是韓國出版的,也是根據(jù)不同的數(shù)學(xué)話題,以漫畫形式呈現(xiàn)出來的。它讓小朋友根據(jù)不同的話題,看著漫畫書,然后做數(shù)學(xué)。
其實數(shù)學(xué)和科學(xué)是息息相關(guān)的兩個學(xué)科,我們還推薦大家這套書,《The Magic School Bus》這個已經(jīng)翻譯成中文版了,針對科學(xué)話題的一本書,然后自然,宇宙問題,都有在里面講解。
那么年齡更大一點的小朋友,如果是對數(shù)學(xué)和科學(xué)學(xué)科非常深入,非常有興趣的小朋友,可以去看這本書,叫《別鬧了,費曼先生》,費曼是美國很有名的科學(xué)家,所以可以去看看,他又是一個特別好玩的科學(xué)家,所以去看看他到底是怎么回事。其實我們這個年代小朋友,往往他的偶像都是一些娛樂明星,如果真的能把一個科學(xué)家變成一個偶像,也是一個不錯的事。
給家長朋友推薦一本書,如果你有興趣,想深入地去了解教學(xué)方法,給大家推薦皮亞杰的《親子游戲育兒法》。
這本書已經(jīng)非常老了,但是皮亞杰確實是一個非常杰出的人。他是一個瑞士人,他是一個自然學(xué)家,也是一個哲學(xué)家,他真正對學(xué)數(shù)學(xué)最大貢獻,就是他最早提出的認知發(fā)展理論,這個到現(xiàn)在對全世界都有非常深遠的影響的一個理論,所以推薦大家去看皮亞杰的《親子游戲育兒法》。
最后我推薦家有9到13歲孩子的家庭,報名少年商學(xué)院線上線下結(jié)合的《小小數(shù)學(xué)家》實戰(zhàn)訓(xùn)練營(今天晚上23:59報名截止,點擊“這里”搶占最后名額),本周開始連續(xù)四周的課程,每周五晚上一次視頻直播課,每周末孩子一次動手實踐,之后提交創(chuàng)意作品,獲得導(dǎo)師點評,通過數(shù)字、圖形、商業(yè)、游戲四個領(lǐng)域中的趣味故事與探索, 充分激發(fā)對數(shù)學(xué)思維與學(xué)習(xí)熱情。
希望上述七本好書,和一門趣味數(shù)學(xué)課程,能夠給家長朋友及孩子們帶來啟發(fā)。數(shù)學(xué)思維應(yīng)當(dāng)是每個孩子都掌握的一種思維,就像會吃飯穿衣一樣,我們不能因為學(xué)校教學(xué)方法的失當(dāng),而導(dǎo)致學(xué)生最后喪失興趣。就像我今天的分享主題一樣,孩子天生就是數(shù)學(xué)家,讓我們一起呵護孩子的這種天性,而不是打擊它,磨滅它。
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