4个步骤引导数学启蒙,多数人漏了2步

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你玩过ChatGPT了吗?
你给它提过什么问题?你觉得这个人工智能AI能更擅长理科还是文科?
这一点,知名华裔数学家罗博深教授很果断的表示,ChatGPT并不能支持STME学业(理工科的统称)。
因为非SRTM学业没有标准答案,但数学方面如果它说2+2=5,我们会直接发现它错了;但如果它画个图,人们不会说这个图肯定是好或者肯定不好。

也许人工智能会写很多文章,画很多画,还能保证对已知信息执行调动的高效性,比如计算、定位;但它无法保证创新科技逻辑上的绝对正确,比如火箭设计。
这一点,也是牛津大学数学系帕梅拉•利贝克编写《儿童怎样学习数学:给父母和教师的指南》的初衷。

理工科上的创新有很高的准确性要求,这意味着数学思维的培养具有不可替代的作用。
01数学有多重要?
数学的逻辑推理演算能力,是人工智能所无法企及的人类智慧。
数学的重要性,看看天上的火箭,水里的潜艇你就知道!
但大多数情况下,大家只把数学当成简单的四则运算,以至于还有声音发问:为什么要学数学?
在央视纪录片《被数学选中的人》里,中科院数学与系统科学研究院潘宣余研究员说过:
数学之所以重要,就在于通过数学的训练,可以让一个人的逻辑思维变得比较强,然后推理能力变得强,能培养一个人在乎“有根有据”的这种思维品质。
这种思维品质非常重要,因为你很难想象:如果一个人的想法、做法、判断都没有根据,那么这个人是很难在这个社会上活得很好。
网络信息时代,在给人们带来大量的信息资讯的同时,也给人们制造了大量的信息垃圾,如何从一堆繁杂琐碎中,“有根有据”的找到自己有价值的信息,是一种从小就需要刻意培养的能力。

02 如何建立少儿数学思维?
数学真的很难吗?不见得!
在央视一套的一档节目中,有人问中国科学院院士袁亚湘:总有人说你的数学这么差,是体育老师教的吧。如果您的学生被人这么说,您怎么证明自己不是体育老师。
袁院士说:“我的学生数学都挺好的。实际上,数学学不好,90%不能怪学生。”
袁院士认为,数学启蒙很容易被误导成语文启蒙,比如小学一年级的孩子数学一百分,他是背出来的1+2=3,3+4=7,他却不明白后来的道理,这等于还是不会,也就是根本没有做数学启蒙。
数学最重要的就是理解了运算背后的道理,理解背后的奥妙,这样让孩子觉得那么好玩,数学思维习惯才慢慢开始建立。
《儿童怎样学数学》认为孩子的数学思维,就是一个具象到抽象的过程,如果要让孩子达到能够运用抽象的方式解决问题的程度,他们就需要先有丰富而多元化的活动体验。
书中建议通过“体验”、“语言”、“图画”、“符号”四个步骤,来完成对数学现象背后原理的理解。

比如,书中提到一个数学中对于“球”的理解,就可以按以下四个步骤进行启蒙:
1.体验:先让孩子看到、摸到、投掷这个球的物体,注意这个过程要让孩子感到有趣,好玩,一边玩一边感知球的各种属性。千万别一来就:这是球,圆圆的。
2.语言:在孩子有了球的意识后,再引导“球”的发音。对于幼儿来说,语言与物体的关联是数学认知的第二步,孩子在这一步骤完成的关键是:只要他一说球,就会有人和他玩与“球”相关的东西,这样就建立了“概念”关联。
3.图画:显然图是平面的,而球是立体的,如何构建平面与立体的相关性,就需要引导孩子通过观察图画中的球与手中的球之间的共同属性。这一步千万不能急,可以从不同的角度,不同的颜色,不同大小来建立感知相关。
4.符号:很久以后,孩子要学会用符号/文字来表示“球”这个东西,替代发音来构建这个意识,当然这需要一个复杂的过程。因为这个符号/文字本身并没有任何共同的属性,只不过是人为的用来表示“球”,所以可以是中文“球”,可以是英文“ball”,还可以是任何一种语言。
《儿童怎样学数学》认为真正关键的步骤在于体验和语言的建立,而绝大多数的数学启蒙直接跳过了具象的体验和语言。一开始就是抽象的图画和符号,相当于隔空盖房,把本来简单的数学凭空添加了难度。
03 生活中如何帮助幼儿构建数学思维环境?
当我们知道“体验”和“语言”的重要后,在引导孩子完成对概念的建立时,就要充分调动这两点在启蒙中的作用。
所谓“体验”,首先是感知,用五感来感受一个东西的存在:眼睛看,耳朵听,鼻子闻,嘴巴尝,用手摸。
单单一个“看”,就会有不同的“体验”,比如半岁的幼儿,已经能分辨出黑色白色,一旦形成一个基础的感知,就要引导做分辨。

比如,如果要建立什么是黑色的概念,那么就要建立什么不是黑色的平行概念。一条鱼可能永远都不会有“水”的概念,因为它可能永远都不知道什么水是什么情况。
这就是数学中经典的“求同”,只有让孩子发现共性,概念才可能形成。
很可惜的是,这个过程,绝大数的情况都是由孩子自己完成,或者说家长只是为了引导孩子说话而无意识的完成。
等到大一点的孩子,在“求同”思维上,可有意识引导的就多了。
比如:“长”,“短”,“和……一样长”,“比……长”,以及与形状有关的概念“圆的”,“平的”,“相等”。
可以给孩子几个不一样长的小棒子,让孩子找找看,哪个长,哪个短,哪个和哪个一样长,哪个比哪个长。
这样就有趣多了,当你告诉孩子:“这要小棒比我这根长,你再找一些比我这根长的小棒”。这个“长”的概念就建立起来了。
但需要注意的是,人是五感同在,我们在说长短的时候,大部分启动的是视觉。但在五感中,长的小棒可能是红色的,也可能是香的,还可能是辣的;
这时候,专注力要放在“长”上,把其它差异弱化,要么都是红色,要么都是香的,要么都是辣的。
只有这样,才能避免可能长的正好都是红色,短的正好都不是红色,而导致错误的建立“红色=长的”。
这样,是不是有趣多了?
写在最后
比起情感,人工智能有可能会会错意,但它可以应对;但数学思维,是人工智能所不能企及,也无法突破的人类智慧。
培养数学思维不仅能让人摆脱盲从,看待事物有根有据,还能打破传统,开创创新。

《儿童怎样学习数学》这本书在数学启蒙之路上,为我们指明了方向,它提出了孩子们学习数学的关键性是:先用具象物体进行探索体验,然后用口头语言来表达描述体验,再用图画形式来形象表达,最后掌握概括这种体验的抽象符号。
语言本身就是抽象的,但我们需要通过语言来表达数学,而语言并不总是吻合数学这种逐级递进的层级结构。这本书就是要教会老师和家长,如果引领孩子经历这种层级结构,又不和现实割裂。