談到數(shù)學思維,肯定與“抽象化”分不開。
幼小的孩子思維很具象,習慣于形象思維,所以他們對“數(shù)”的理解,離不開實物,他們無法想象100個物體,他們能夠數(shù),卻不能對數(shù)字進行操作,到了學前,家長可能會發(fā)現(xiàn)孩子能夠回答你一些問題,比如你有兩個蘋果,媽媽再給你三個蘋果,你有幾個蘋果?孩子能夠很快回答你“5個”,但是他們卻不能回答2+3=?,為什么呢?因為他們還不能夠理解算式這種抽象的表達。再到了小學,孩子可以做加減乘除運算了,但是他們卻不能理解A+B=16,A-B=10,兩個算式可以相減,為什么呢?因為他們還沒有代數(shù)思維,無法理解符號的意義。
有人覺得,孩子未來不需要成為數(shù)學家,科學家,甚至不一定從事理科工作,沒有必要學數(shù)學;
又有人覺得以前學的數(shù)學都沒什么用,生活工作根本觸及不到,早就忘記了;
還有人覺得,學數(shù)學不就是為了升學么!
以上理由都不是重點,我認為數(shù)學學習最大的收獲,是抽象思維的提升。一個人一旦具有良好的抽象思維能力,那么學習任何學科都是能夠勝任的,或者說就具有了“學霸”的特質,可能成為一個高效學習者。
高效!這個詞是重點!
劃重點了,其他都是廢話,專業(yè)的內(nèi)容也不用看,甚至你可能都不理解什么是“抽象化”“抽象思維”,那么都別管了,你需要理解一點就是:學好數(shù)學,能夠讓一個人學習變得高效。
為什么?因為高度抽象化的思維方式可以大大縮短學習的時間,縮短你需要理解一樣事物一個概念一個知識點的時間。
那么如何提高抽象化程度呢?
讓我們反過來看看數(shù)學輔導這件事。
如果你沒有把握住上面這篇廢話的重點,你可能就不能理解為什么我們要這么輔導孩子。
下面這個問題是昨天群里家長提的,因為當時有事,沒有及時回,結果看到后面一大撥討論,那會兒我還在哄小寶睡覺,但是看不下去了,實在忍不住就給回答了。
今天寫出來給大家看一下,看到這樣一道題目,首先要抓住的是題目當中出現(xiàn)了三個等量關系,這三個關系,我們需要讓孩子關注到,并且讓孩子學會轉化成為一種數(shù)學的邏輯,或者說一種這個年齡孩子能夠理解的原理(我估計這是一年級下孩子的題目)。
我選擇了兩個等量關系用下面這種樹狀圖來表示,目的是什么?
為了讓兒童去理解這里關鍵的邏輯是:整體部分的邏輯關系。
而關鍵的條件是,整體都是同樣的,沒有變過,因此我們可以通過一一對應的關系,去形成另外一個等量關系——
也就是:小紅+1元=3元。
上面這個算式其實不必表達出來,用語言就能夠讓孩子理解,小紅與1元合起來就等于3元,因為兩邊都有小蘭,所以剩下來的就應該相等。
也就是說這道題目是經(jīng)典的兩步運算題,如果說要讓孩子掌握什么,不是怎么畫圖,線段圖也好,樹狀圖也好,方框圖也好,不管什么圖,都離不開整體部分的邏輯,如果你希望孩子收獲到的是一種“抽象思維”,而不是模仿你解題的“形象思維”,不要把功夫花在無關緊要的事物上,而應該聚焦在等量關系上,用越簡潔的語言表達越好。
這樣的表達,另一個好處是,你可以留給孩子一點思考空間,如下圖上寫的:比較一下,一一對應起來看一看。
這樣,你教的是數(shù)學思維。
其實上面這道題目讓我想到了之前家長的一個問題,我也寫過文章,請看下面這道題目,文章可以延伸閱讀——
具體我不重復寫了,大家可以看上面鏈接里的第二道錯題解析。
這里劃重點:你需要從最基礎的概念入手去進行講解,不要自認為孩子應該知道,知道概念,和能夠抽象化為數(shù)學關系加以靈活應用,其實是兩碼事,大部分時候,你認為“孩子知道概念”,僅僅是孩子知道某個事實,但并不是概念本身。
同樣我也講解過的一類題目,屬于兩個對象之間同時發(fā)生變化的問題,常常是二年級小朋友遇到的難題,有時候也會在一年級出現(xiàn)。
下面這道題目,我在講數(shù)軸的文章中講過:
大家可以延伸閱讀——
[同步訓練] 動態(tài)問題:我給了你5枚金幣,變化了多少?
解答上提的方法,以及數(shù)軸圖,請看上面延伸閱讀的鏈接;不過班級家長又問了另外一種方法,但是始終沒有想明白,這里我也畫一下第二種思考方法:
如果從哥哥的視角看,一開始哥哥比弟弟多10支鉛筆,這里我們把這個比較量看成是初始的值,那么結果就變成了哥哥比弟弟多2支,從多10支變到多2支,中間變化了多少?變化了8,這個8的方向與10和2的方向不同,相對于哥哥來講,是減少的,所以我們用減號表達(注意這里我們不出現(xiàn)負數(shù)概念,因為面對的是低年級小朋友,減號這里代表減少的意思)
但是要注意的是,這里的8并不等于哥哥給弟弟的鉛筆數(shù),而只是相對于哥哥與弟弟的差值來講,減少了8,那么對于哥哥給弟弟多少,就可以通過數(shù)軸去理解,是8的一半,也就是4。
這里的抽象化在于兩點:第一我們需要讓孩子注意到數(shù)學中數(shù)量的相對性,就比如:哥哥比弟弟多2支,那么相對于弟弟來講,就是弟弟比哥哥少2支;比較這件事始終于視角有關,所以要帶著孩子轉換視角去理解事物。
第二我們需要讓孩子理解變化其實從來就不會是單向的,在一個整體內(nèi)部,數(shù)量的轉移,總是伴隨著兩方數(shù)量同時發(fā)生變化,也因此會造成兩方數(shù)量差的擴大,這一點象我現(xiàn)在這樣語言去表達,去灌輸是沒有用的,而是需要把這種數(shù)學關系表現(xiàn)出來,最為清晰的方式就是“數(shù)軸”,也可以通過觀察兩個等式中加項之間的關系獲得。
總而言之,如果你想提升孩子抽象能力,你需要教孩子學會觀察,比較,而不是急于解答題目。
昨天由于第一道簡單的題目,讓我聯(lián)想到了很多相關的問題,除了上面這些近期講過的題目,讓我想到去年群里瘋傳的一道題目,號稱幼升小題目,不過這種題目考幼兒園孩子,實在是太荒謬。
但后來又看到類似一題,據(jù)說是小升初題目,其實只不過情景變了一下,完全一摸一樣的邏輯,居然一下子提升到了小升初題目了,也真是讓人匪夷所思現(xiàn)在的數(shù)學測試。
且不論真假,下面大家就對比兩道題目來看一下吧。
第一題是關于桌子和貓的,下面的圖是當時我回答班級家長的問題,家長問如何用時間線來解決,時間線這個工具既然是我發(fā)明的,自然難不倒我,哈哈,刷刷刷,我當時就畫出來了,但是估計沒有上過我課的家長,看懂的不多,我這里也不便再解釋了,大家自己琢磨理解。
重點我來講第二題。
第二題,只是變成了桌子與木塊,其實都是一樣的,貓和木塊是“同樣的事物”,在數(shù)學的抽象性中,就可以理解為,提供了一個物體兩種狀態(tài)下的“高度差”,高度差是重點。
這道題目如果以小升初的標準來講,或者至少是小學中高年級孩子,我們需要孩子不僅僅能夠解答出題目,而且要用合適的思考方法。
如果你教孩子用方程,你教孩子畫圖,你教孩子把桌子木塊挪來挪去,你解答出這道題目了,但卻并沒有讓孩子收獲到數(shù)學思維,孩子可能習得的只是在這個情景下的一種特定的方法,他記住了,可能期望下次遇到同樣的題目來用一用。又或者,孩子通過挪來挪去的方法,習得的是解決類似問題就需要把木塊桌子挪來挪去,不管他多大了,多高年級了,思維就仍然停留在那個形象的階段,無法突破到高層次的抽象化階段。
下圖就是我用來解析上題的較高抽象化水平的思考方式。
請從左往右看思維過程:
首先:要分解出三個對象,看清是三個對象之間存在的一種復雜關系;
第二:理解這題不同于前面幾題,這里的整體是變化的;
第三:既然是變化的,自然會注意到變化了多少,整體變化了10cm;
第四:從因果邏輯來講,我們自然會考慮變化是由于什么造成的?這里是由于B和C兩個對象造成的,用數(shù)學關系表達就是:一個是B-C,一個是C-B;
第五:這個問題就回到了我前面說的相對性問題,哥哥比弟弟多2支,意味著弟弟比哥哥少2支。一個多一個少,如果再與第三個對象產(chǎn)生聯(lián)系,那么就會產(chǎn)生雙倍效應,也就是說一種情況是在桌子高度上增加了一個值,另一種情況是在桌子的高度上減少一個值,兩種情況差10的話,自然這個值就是10的一半,這個問題又是與前面數(shù)軸問題是一樣的。(數(shù)軸圖我就省略了)
第六:知道了差值后,我們又回到了整體部分關系,桌子高度加一個值得到80,或桌子高度減一個值得到70,我們逆轉一下關系,自然就能求得桌子高度是75。
以上思考方式屬于更高階層的抽象化的思考方式,但是很顯然,要達到這樣的抽象化程度,就需要你在輔導孩子前面那些簡單問題的時候,用對方法,這樣思維才能逐級提升,直到解答最后這道題目的時候,可以綜合運用之前的數(shù)學思維模式,上升到一個新的高度。