通過自己閱讀數(shù)學(xué)書幫助孩子建立數(shù)學(xué)思維
我感覺數(shù)學(xué)是個很寬泛的概念,在網(wǎng)上查了一下,數(shù)學(xué)的內(nèi)含不同時期、不同的人有著不同的定義,本文無意在此深揪,只想談?wù)勗谟齼旱倪^程中怎樣培養(yǎng)孩子的數(shù)學(xué)能力。
我們從小學(xué)到大學(xué)一直都在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),那么數(shù)學(xué)到底給我們代來了什么呢?我個人理解數(shù)學(xué)是一種思維方式,如果你認(rèn)可了某一種數(shù)學(xué)的思維方式,也會對你的形為方式產(chǎn)生深刻的影響。
一直想就這個問題寫一篇博客,但是感到這個論題似乎太大,太深奧,沒有找到合適的切入點,自己即非從事數(shù)學(xué)工作,又非哲學(xué)家(哲學(xué)是科學(xué)的科學(xué)),所以總末動筆。今天在上班的路上想到了不少這方面的問題,估且就這么信馬由韁,將此成文吧!
1、 純粹的數(shù)值計算
對數(shù)字的認(rèn)識、數(shù)與量的對應(yīng)關(guān)系,這是我們教育小孩數(shù)學(xué)最初的內(nèi)容。這個成人看起來很簡單的內(nèi)容,小孩在形成這些概念時,卻不是一個簡單的過程。
印象中兒子認(rèn)識數(shù)字應(yīng)該在1歲多,是在玩手機的過程中學(xué)會的。小孩喜歡手機這類電子設(shè)備,一方面以前沒玩過,另一方面這類電子設(shè)備具有交互性的特點,即小孩按一個鍵,會發(fā)出聲音或是在屏幕上有顯示,所以LG將手機設(shè)置為按鍵即可聽到相應(yīng)的數(shù)字,兒子特別喜歡玩這個。過了不久,他就能認(rèn)識10個數(shù)字,但沒有數(shù)與量的對應(yīng)關(guān)系。
我是在小孩1歲半時知道DOMAN的理論,在孩子快2歲的時候開始閃點卡,由于DOMAN的理論是不考孩子,所以我不確定兒子是在什么時候建立了數(shù)與量一一對應(yīng)的關(guān)系。從現(xiàn)在兒子學(xué)習(xí)數(shù)值計算和珠心算的過程中,我能感到DOMAN點卡在他認(rèn)識過程中起到了非常重要的作用。
那時我沒有刻意教孩子數(shù)值的計算、加減法,我認(rèn)為應(yīng)該在明白了加減法的現(xiàn)實含義后再做效果更好。那時我更多的時間是按自己對數(shù)學(xué)的理解進(jìn)入了后面談到的分類、集合、序列中。
兒子不到4歲時,偶然接觸到了珠心算,從此每天晚上睡覺時都會問我“1+2+3+4+。。。=”,既然他有這樣的興趣,珠心算又可以開發(fā)右腦,所以就給他報了珠心算的班。從初級、中級到現(xiàn)在的高級,現(xiàn)在2位不同數(shù)的心算也可以做了,馬上要學(xué)乘法了,基本上達(dá)到預(yù)期的目的。上這個班后,我感到兒子對數(shù)字比以前更敏感了。
通過數(shù)軸從自然數(shù)引入到整數(shù),這個是很偶然的過程。有一次兒子做珠心算是出錯了,出現(xiàn)了小數(shù)-大數(shù)的情況,我就告訴他負(fù)數(shù)的概念,兒子聽了后從客廳里拿來溫度計,說負(fù)數(shù)就是零下多少度吧。呵呵,我想他是真理解了。
我觀察了一下,孩子們平時在一起玩的時候,經(jīng)常愛說我有“多少多少“,比你的大。在這個過程,孩子們總想說比別人更大的數(shù),所以兒子說我有1兆,兆是他知道的最大的單位,我說,我有1兆+1,比你多。在這樣拌嘴的過程中,兒子慢慢理解了沒有最大的數(shù),也沒有最小的數(shù),如果要提最大最小的數(shù),一定要加一個范圍。
2、 極限的引入
在這個基礎(chǔ)上,給兒子講了極限的初步思想,比如無窮大,無窮小,比如藻類的生長,一天后就生長一倍等等,不知道兒子聽懂了多少,但兒子至少知道了沒有最大的數(shù)。
3、 圖形
圖形學(xué)是數(shù)學(xué)的一個分支,我自己對分形幾何很感興趣,所以兒子很小的時候就開始讓他接觸了幾何形狀。
從兒子認(rèn)知幾何形狀的過程,我感到網(wǎng)上一篇文章中所提到的“形狀的認(rèn)識是在觸摸的過程中學(xué)會的”很有道理。在兒子一歲多的時候,我們給孩子買了一個玩具小屋,有十八個幾何體與相應(yīng)的空洞對應(yīng),兒子拿到一個形狀,我就告訴他與之對應(yīng)的名稱,在玩這個玩具的時候兒子就學(xué)到了常見的十八種形狀。
上幼兒園后,兒子在班上學(xué)了折紙,回家給我看他的“成果”,雖然大體上有點像,但折的角、邊大多沒對齊,后來我買了剪紙和折紙的書,用彩色蠟光紙和他一起折,開始是單層的剪紙,后來就是雙層、多層的,折紙和剪紙可以訓(xùn)練孩子的空間想像力,在這個過程中也可以學(xué)習(xí)更多的幾何知識。
比如,用折紙的方法剪圓形,這時圓心就自然出來了,給孩子講圓心、直徑、半徑就很方便。用折紙的方法剪正方形,幾何中心也自然出來了。不像我們以前學(xué)習(xí)的時候講起來很復(fù)雜,孩子也不容易聽懂。
本來想給兒子講三角形的三個心,但考慮到知道這三個心對現(xiàn)階段的學(xué)習(xí)沒有太多的用處,就算了,以后合適的時候再講。
通過剪紙和折紙可以很好地理解對稱,而后引入到了左右對稱、上下對稱、中心對稱,這些通過游戲很直觀地表現(xiàn)出來,兒子在還玩耍時就學(xué)會了。
正多邊形中正六邊形是個很有趣的圖形,為什么蜂巢的結(jié)構(gòu)是正六邊形呢?正六邊形在工業(yè)生產(chǎn)和電子技術(shù)中都有不少應(yīng)用。
在正多邊形中只有正三角形、正方形和正六邊形可以連續(xù)拼接成沒有縫隙的平面,而同一圓中正六邊形的面積最大,所以自然界里的蜂巢選擇了最節(jié)省資源、空間利用率最大的正六邊形。
和兒子用磁力棒來完成了這個思路,在這個游戲中兒子還發(fā)揮自己的想像,拼出了三棱錐、四棱錐等等幾何體。
4、 圖像
圖像是數(shù)學(xué)的另一個分支。從計算機學(xué)科中,我們知道,計算機對圖形識別很簡單,但是對圖像的分析卻相當(dāng)復(fù)雜。計算機要分辨一個人的臉,需要識別相當(dāng)多的細(xì)節(jié),而且現(xiàn)階段識別率不高,可是就是很小的孩童都能從數(shù)千個不同的人中分辨特定的人,所以多看圖像對孩子的大腦絕對是有幫助的。
DOMAN的理論中需要孩子觀看大量圖片(像),一秒鐘一張,通過這個方法可以活化小孩的右腦。這和七田真的右腦開發(fā)有著相同之處。
黃金分割點0.618也是數(shù)學(xué)中一個很有趣的知識點,自然界中有許多圖形和圖像中都含有這個奇妙的數(shù)字,比如人頭發(fā)的生長發(fā)跡線,厥類植物的葉子生長,一些構(gòu)圖精巧的油畫作品。我沒有給兒子講解0.618的計算方法,也沒有過多的介紹這個數(shù)字,但給他看了一組含有黃金分割點的圖片,兒子說真美麗。呵呵,有這樣的效果就行了。
5、 集合
集合概念的提出是數(shù)學(xué)發(fā)展史中一個重要的里程碑。有了集合,我們可以將同質(zhì)性的工作用相同的方法來完成。這也是計算機編程語言中類的概念,是面對對象開發(fā)的理論基礎(chǔ)。
在孩子1歲多的時候,引入了這個概念,通過對不同形狀和著色積木的分類來了解集合的初步概念。
在兒子明白了更多后,我引導(dǎo)他按大小、長短等等不同的標(biāo)準(zhǔn)分類,對同一事物,若按不同的標(biāo)準(zhǔn)來分類,就引出了集合的運算(交、并、聯(lián))等等,在不同的學(xué)科中這些集合運算的名稱不同,比如在概率、數(shù)理邏輯、數(shù)字電路中,都有集合的這些運算。給孩子講解時不能太學(xué)術(shù),所以舉的例子一般就是幼兒園的小朋友、玩具等等。但這些思維的訓(xùn)練卻在平時的游戲和交談中體現(xiàn)出來。