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符合人才培养规律的小学数学教学
王永晖
人才培养规律,在我们前面的博文《小学数学教学的思路》中介绍过:
1. 两端对称的规律。
创造性习惯(幼小阶段)->读书习惯(小高初中)->做题能力->读书能力(大学)->创造性能力(博士生)
据说,中国文化恰恰忽视的就是这两端。即,创造性活动的习惯和意识。中间的做题能力,还有紧邻的读书,还是中国传统文化所重视的,只不过具体到数学上。也不是大多数人能够具有的,甚至就读书能力来说,很多中国数学家,包括我自己,恐怕也未达标,看下一代了。
2. 技能与知识,努力与天赋的阶段性培养规律。
Step1. 天赋×努力÷知识=技能
Step2. 天赋×努力÷技能=知识
Step3. 知识×技能÷努力=天赋
Step4. 天赋×努力=知识×技能=成功
也就是说,幼小阶段的人才培养,应该以创造性活动为主,或者说护育他们的创造性习惯,即,孩子做他们想做的事情,这种教育观点,目前还很少,更遑说体现在具体的学校中了。
同时,幼小阶段的人才培养,以培养孩子的技能为辅。也就是说,我们每天要花一点的时间,就像小苗浇水一样,一次浇的太多并不好,技能的培养就类似如此,但是,要每天都浇,坚持下来,效果就有很大不同。
幼小数学的教学,我们分为概念引入和日常练习两部分,日常练习,就属于技能的培养,经过几年的探索,我们还是做出了一些很不一样的东西,不是故意为跟前人不同,而确实是前人没有做,而其实应该做的。
日常练习的目的,是为了刺激孩子的大脑功能区,所以,1. 并不在于数学题本身的难度,难度再高如果对孩子的刺激性并不大,其实并不好。2. 增加触觉方面的配合,3. 增加猜算,4 不光数字的数觉,还要有代数的数觉(Number Sense)。
这里稍微介绍一下:
1. 3岁左右,最早的数数阶段,即只会数个位数的时候,就可以练习我们开发的握手数数和六边形点位符配对,我们相当于解决了这个阶段的教学内容问题,让这个阶段的教学不会那么枯燥和单一,同时又高能。
2. 接近6岁,学习数到120或更高多位数,继续练习握手数数,随着熟练,可以再加上相配套的拼塔游戏。拼塔游戏,跟工作记忆能力很有关系,即,工作记忆能力,反过来又需要借助数字能力。
3. 接近6岁,可能在数多位数之前,就会个位数加法,这时候可以开始练习百格计算(百度:阴山英男),同期握手数数+拼塔游戏。六边形配对,可以增加难度,进行求和式配对,但如果孩子们觉得太难,可推后到下一阶段。
4. 小学7、8岁,利用概念引入的方法,探索性学会多位数的加法,可以在百格计算的时候,改变形式为百格猜算。六边形配对(求和式),如果有必要,继续练习握手数数+拼塔游戏。
5. 小学7、8岁靠后,乘法九九表学会之后,拍手背乘法九九表练习熟练性,孩子们正背倒背,快的可以进入1分钟,稍微慢的也进入90秒,按照孩子个性不同而不同,没有绝对标准。 开始乘法的百格计算。
6. 利用概念引入的方法,学会多位数的乘法,开始练习乘法的百格猜算,熟练后开始练习手指掐算。
7. 小学高年级阶段,代数学的数觉训练,之前的概念引入可以做小学高年级的代数学恒等式的证明,但同事说太难,万分之一小孩才行,可我们现在就已经弄出4个孩子。
握手数数+拼塔游戏,拍手背九九表,百格计算(个位数)或百格猜算(多位数),手指掐算,六边形配对,代数练习。这些不好在纸面上解释,这里仅为记录,供自己整理思路。
那么,小学应用题,放在什么位置。实际上,现在小学“奥数教程”上的速算/巧算题,也是应该算在代数练习里面的,速算/巧算题,还是为了让孩子们养成代数学的感觉,所以是很可取的,但从某种意义上来说,毕竟没有字母在里面,从大脑刺激上来说,还不够,需要改变形式,把字母甚至人形符加进去,所以,我们将之称作代数练习,而不再称作速算/巧算。
小学应用题,则走的还是技巧性的路,主要还是锻炼技巧性,从我们的人才培养规律来看,达到一定程度就可以了,因为这种技巧性,还不是真正的技能,对后期的延展性不够。这跟初中的平面几何还是不一样的,平面几何,在知识上来看,后面虽然是用不着的,但是,从技能上来看,平面几何所培养的数学思维方式,即证明的思路,无疑在之后是通天大路,延展性是数得着的,从数学史的角度来看,也是我们数学文化之根,所以,平面几何是IMO国际奥数竞赛必考的,乃至自主招生范围。
所以,如果不把小学应用题,跟代数练习相结合,就属于走偏了,但是跟代数练习相结合的时候,又不必非要是方程组解法,这方面可参考一下新加坡教学,其实,我见到的北京八中优秀教师,也是这么教的。
这样子,就给代数学式子更多的现实背景,对于增加孩子们的代数学感觉,应该是合适的,当然,从那篇新加坡数学教学的博文来看,还是远远不够的,如果读者们有更多资料,欢迎来分享。
什么叫代数学感觉,这里稍微解释一下,我们现在用阿拉伯数字来表示数,所以在第一阶段的时候,有六边形点位符配对,点位符就是几个点和其位置,一个点可以自然地表示一,一个点位符有几个点,就自然地可以跟某个个位数字对应,还有握手数数,从而让孩子们对阿拉伯数字,产生数觉,不光是记住,还有深深的大脑功能区的反复刺激才行。
人的大脑功能区,高级功能都是叠加在低级功能上面的,所以,我们要先刺激低级功能(数数和计算),刺激够,刺激不够,就过早地去上奥数班,去练所谓的高级功能,显然是分散了孩子的精力,完全不符合我们的人才培养规律。
我们现在学习数学,不管是证明还是(计算机)算法,都是字母符号,A,B,C, alpha, beta之类,那么我们的大脑,对此做好了准备,是否已经自然地把这些字母,当作了数学对象了么?也就是说,对这些字母,也能够产生阿拉伯数字那样的数觉了么?
我表示怀疑,因为数学真正进入门槛的人,能够自发喜欢数学的人,还是少。即使就IMO奥数金牌来讲,这么强级别的人了,我刚看到几个案例,北大数学系毕业,竟然没能拿到直博资格,也并未成为高科技工作者(不一定非是数学,但至少是高科技吧),这说明什么,起码说明,大学数学没有吸引住他们,也就是说,他们是拿到了IMO金牌,但是没有跨入数学的门槛,没有产生出足够的“数觉”,让他们迷上数学。
当然,这只是一方面,属于动力方面,另一方面,则是定力方面,属于人生修养。
不用说大人,小孩子高年级阶段开始学奥数的时候,大脑做好了这些代数学的准备了么?如果没有,小学阶段过早进行奥数技巧性练习,恐怕是误入歧途。。
很多孩子,更喜欢用数字为例子来想证明,就是一个明示。小孩子们,需要花那么长的时间学会数数,真正学会数数,不仅仅是概念引入上需要花功夫,也是因为日常练习需要积累,才能够产生出对阿拉伯数字的数觉,让大脑功能区的本能,跟这些符号联系起来。那么,很自然的,代数学的数觉,也就是说对字母符号的数觉,肯定也是要花相当长的时间来建立的,绝不可轻视。
别看一个教室的同学们都在学数学,但是他们在数觉上的能力可能是有很大不同的,真有可能,很多同学就是输在了这个起跑线上,一辈子学的都是假数学,光是形式没有感觉了。
当然,我们探索出来的这些东西,目前还很少见,人类教育发展了数百年,怎么还会让我们捡这么大个漏子呢,我开始也是很惊讶,但后面也就释然了,人类不完善的东西还是太多,也许我们人类要面临毁灭的时候,仍然会在很多基础的方面是不完善的。
我们的探索,自然也有很多不完善的地方,孩子们帮助我优化了不少细节,不过随着这批孩子的长大,进一步的探索,得轮到下一批的孩子了,也就是说,只能等到我们筹办起一所新式学校/学堂,再做的比这批孩子更深入了。
不过,要说的是,正是因为这批孩子的数目比较少,所以,我们才可以做这么大胆的教学探索,所以,对于教学探索和教学研发来说,小班课堂非常重要。精英教育方面,美国的Philps Exeter高中大名鼎鼎,课堂上只有12个学生。
我们将来要办的学校,班级是混龄的,人数不见得少,一个班36个学生,一个学堂3个班108个学生。但是具体的每个课堂,则要做到比较高的师生比,1:6为最好,适合做教学研发,但是根据推广成本和实际情况,可以缓冲到1:9或1:18.
要真正让孩子,既能学好,又能玩好。玩其实也是学,只不过目标更久远。
附注1 . 我们现在为什么准备让几个大孩子开始读《平面几何》了呢,也是从这个人才培养规律出发,1. 孩子们代数学感觉有基础后,就可以开始几何证明了。2. 孩子们可以开始培养读书习惯了,甚至可以利用亲子阅读的方法,陪着孩子练起数学上的阅读能力。 中学低年级基础:《三S平面几何》读书班
附注2. 可能读者家长教师们,会感兴趣我们的那些小训练,我们其实也是很希望有别的团队来实验的,但这些实验,必须有坚持性,有团体性,因为小孩子的数学,还是要4-6个集体学的,最少也得2个配对。如果缺乏这些条件,请勿贸然跟我们联系,关注一下我们的豆瓣小组就可以了。
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