高考数学难倒你?代数思维太差惹的祸! 它竟然藏在这些启蒙里
数学启蒙是我觉得特别需要家长付出时间和努力的一件事,但家长是不是真的“懂”,出来的结果,可能是“神助攻”和“误人子弟”的区别。所以我特别想把自己学习到的理论和实践里积累的经验,形成一个完整的体系分享给大家。
今天,来说说数学思维里一个重要的版块——规律。
先问大家一个问题:规律为什么是数学?
很多人乍一听到这个问题,会说: 因为逻辑推理很重要啊。
对,但是不够透彻。
规律不仅仅是能做对几道“红、黄、红、黄……”的题目,它对孩子的数学思维非常重要。
首先,从本质上来说,所有的数学都是建立在规律的基础上的。
大家想想,奇数和偶数的排列顺序是不是一种规律?还有十进制的进位方式、时间和日期等等,这些都是规律。
如果一个孩子不善于发现、理解规律,他可能就会漏数数字,或者十进制进位总是出错,学习起来就是比别人要费劲一些。
另一方面,规律其实是代数思维的雏形。
代数就是把具体的东西,抽象成一个符号,比如说x、y,然后找出xy之间的关系。公式、方程式等等都是如此。
它有多重要就无须多言了,高考数学,像这两天霸屏热搜的金字塔和天坛,绕来绕去,无非就是代数和几何。
再来看看规律,“红、黄、红、黄……”和“拍手、跺脚、拍手、跺脚……”,都可以抽象成“AB”符号来表示,这就是越过表面的形式,去看他们之间内在的关系,是一种高级的数学思维。
所以,像大多数公众号写的,说到找规律,就是带孩子认识“AB、AAB”的重复模式,对规律的理解太浅。通过渐进式的引导,它最后应该落在善于发现事物的内在联系,并通往代数思维。
之前我们就说过,数学的本质,就是从具象到抽象的过程——让孩子积累越多具象的经验,他们在抽取数学符号的时候就会越顺利。规律也同样如此。如果想让孩子完成对规律“代数化”的抽取,就要为他们积累丰富的、各种形式的经验。
但咱们常常碰到的问题就是:脑洞不够大,形式太单一。要么是颜色、要么是形状,重复来、重复去,孩子还以为规律就是颜色或者形状的有序排列而已呢。
所以第一步,我们先来扩充一下对规律的认知。
生活中处处是规律
孩子其实天生就能感知规律:上5天幼儿园,在家待两天;每天晚上都是刷牙、洗澡、看绘本、睡觉。只是他们不知道这叫做“规律”。我们可以做的,就是带着一个“规律的透镜”,跟孩子一起去发现、指出生活中的规律。
像我和妞妞回家的时候会看门牌号:305、306、307,再过去是什么啊?
在火车站会看站台:5号、6号、7号站台,咦,8号站台在哪呢?
去看演出:这边是2号、4号、6号入口,7号入口在哪边啊?
当妞妞得意洋洋的说出答案,我会再问问她:为什么?你是怎么推测出来的?这是为了让她进一步解释清楚规律的内在结构到底是什么。同时我会告诉她:你看,这就是规律,当你能发现规律,你就有了未卜先知的“预测”魔法、还能解决问题。这是为了激发她的兴趣。
除此之外,音乐节奏、时钟滴答滴答的声音、地砖的铺法、美国国旗上一道红一道白的排列……这些都是规律。
规律可不只是视觉
我们说到规律,很容易局限在视觉上:大、小、大、小;方形、圆形、方形、圆形……
规律可不仅仅是视觉。
它可以是一组动作:拍手、跺脚、摸摸头,拍手、跺脚、摸摸头;
它可以是一组声音:咚咚啪,咚咚啪;
它可以是绘本上的文字:Brown bear brown bear, what do you see ……Red bird red bird what do you see……
即使是视觉,也不要仅仅限制于颜色和形状,可以用物体的不同属性来创造规律:软硬、长短、光滑和毛茸茸等等。
规律可不只是重复
重复模式是最常见的规律,也是孩子最容易理解的。
光是重复,就有无数种不同的形式:AB、AAB、AABB、ABC、 ACDBCD(像“咚擦擦、砰擦擦”)、 ABAC(像:柱子栅栏柱子门)……即使用积木,也可以尽情创造延展。
但规律可不只有重复。递增模式和对称模式,也是学龄前启蒙可以教给孩子的。
像这样摆一个积木塔,就能形象地感受“递增”模式,然后在积木下面写上相应的数字,可以帮助孩子过渡到理解更为抽象的数字模式。
同样,还是用积木,可以形象的展示对称模式。
有段时间,我和妞妞睡前乐此不疲的游戏,就是玩声音的规律游戏。
比如我说:乖宝、宝乖;乖乖宝、宝乖乖;乖乖乖宝……
让妞妞说接下来的词语,这里面,既有递增,又有对称。
我们在陪孩子玩规律的时候,可以把前面说到的所有这些规律的不同形式都玩起来,给孩子提供不同的机会来抽取模式。只有接触的足够多足够丰富,这一步基础打扎实了,才能进入代数化的转换。
妞妞一两岁的时候,第一次尝试向她解释规律,我用的是“唱读”的方式。
我指着积木说:红色、黄色、红色、黄色、红色——
妞妞自然地接:黄色。
当时完全是凭感觉采取了这样的方式。后来在系统学习数学启蒙知识的时候,发现唱读或是摇晃身体,利用声音和身体的韵律感,是一种很好的让小朋友形象地去感受规律里的重复性的方式。
如果你家宝宝还小,刚刚开始启蒙,可以尝试这样的入门方法。
在入门这个阶段,孩子能够认出一个东西有规律,并且能够重复这个规律就可以了。那么接下来如何进阶呢?
解析规律的“结构”
你可以用一种方法来检验孩子是不是真的理解了规律——问一问“为什么”。
孩子的回答无外乎两种:
一种是哼唱式的,“这个是红绿黄黄红绿黄黄……”,这么说的孩子未必真的理解了规律的内在结构,还停留在“感受”上。
另一些孩子则可能会说“这是一个红、一个绿和两个黄”。能把重复单元命名出来,才说明他们的认知提升了,为认识更复杂的模式做好了准备。
所以多和孩子讨论:什么部分是重复的?它的规则是什么?让孩子用自己的模式创造一个规律,都有助于增进孩子的理解。
模式的转换
最近我和妞妞在玩一个游戏。
我说:嘀、嗒、嘀、嗒……然后问妞妞,你能用积木做一个和我的声音一样的规律吗?
她思考了好一会儿,我没有提示她,因为我希望她自己完成这种转换。
然后妞妞搭出了一个“高积木、矮积木、高积木、矮积木”的模式,因为她觉得高积木是高的音“嘀”,矮积木是低的音“嗒”。
用一个事物代替另一个事物,就是代数表征的开始。这样的思维,要穿过颜色、形状这些表面的特征,考虑普遍性的结构,这是一种高度抽象的数学能力。
我们还可以用声音、动作、数字等等来进行模式之间的互相转换,这也是孩子需要有机会大量接触不同形式规律的原因。
接下来,还可以让孩子用自己发明的符号来表现模式:⭕️△⭕️△、ABAB等等。有了这种经验,将来孩子要理解方程式会容易很多吧。
写到这里,忍不住想叨叨一句,数学不止是算术,思维能力也不是计算一万以内加减法能涵盖和构建的。
逻辑能力也好、数学思维也罢,都是一个积沙成塔的过程,有着极为丰富的内容。厚积才能薄发,水到才能渠成。
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插画:狐公子
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