在培养数学思维这件事上,你要做的就是现在开始,越早越好!
最近发现一个现象,孩子数学成绩要想有大幅提升,不培养数学思维真心不行。
换句话说,一个具有较强逻辑思维能力的孩子,从小就自带学霸气质。孩子掌握的是比知识更加本质的能力:归纳、类比和推理演绎——是学习所有学科知识的关键能力。
这样的孩子不仅数学好,其他科目成绩也不会差,遇事也更加沉着冷静,生活上还能将一切安排地井井有条。
数学思维是什么呢?可以这样理解:用数学的观点、方法和角度思考问题和解决问题的能力总称为数学思维。
所以数学学习的目标应该是:学会如何使用数学知识和数学的思考方式,解决问题,再进一步总结出一般规律,并学会把方法迁移,提升在学习中解决实际问题的能力。
数学思维包括下面四层思维能力。
第一层:比较、猜想、转化、归类,分析和综合。
对于初中生来说,这是一些入门的数学思维能力,但是会贯穿整个数学学科学习的始终,尤其是分析和综合,不是表面的意思,分析是指从条件出发,一步步得出结果的思维过程,综合是指从要解决的问题出发,往后倒推,看需要满足什么条件,再一步步推导到已知的思考过程。
第二层:一般到特殊、特殊到一般、抽象化、模型化、概括。
这个层级会高一点要求,实际上也是一种认知的规律,先从特殊的事物,或概括出一般属性,或抽象成一般性的模型,得出一般的特征,再从一般的特性中去寻找一些特殊性,建立认知事物的全面性。
第三层:归纳推理、演绎推理和类比推理。
这三个是数学学科逻辑思维的三种方式。
演绎推理就是:理由 理由 理由→结论。
归纳推理就是:A1是D,A2是D,A3是D,所以所有A都是D。
第四层:合乎逻辑的阐述思想和观点,总结出事物的一般性规律并应用于实践。
到了这一层,就到了数学思维的最终要求,能够把观点清晰地表达出来,并能归纳一般性本质性规律,并且迁移到其他实际场景中解决问题。
对于同学们来说,数学思维的培养要专注于“自己能解决问题”,而不是数学表面的那些知识和规则。
如果你在学习新知识前欠缺一幅“认知结构图”,那么就会不知道学习这门学科会产生什么作用和效果。
无论是数学学习还是其他任何学科,都需要认知结构图的建立,先构画出整个“学习旅程”的大型地图,然后把大地图的每个区块分好,每次学习新知识时,告诉自己,这是地图的哪一站,为什么学这一站,下一站在哪,还有什么岔路,过程中还会遇到什么风景,等等。
总之“认知结构图”可以赋予学习知识的意义。
同学们在构建“认知结构图”时要回答自己这么几个问题:
1.我正在做什么?
2.为什么做这个?
3.接下来会做什么?
4.为什么是接下来要做这个?
5.什么时候,什么地方,我能发现我学的这些的用处?能用来做什么?
当他们得到这几个问题的回答后,他们会把迷失的数学意义给补回来。
在解决问题结束之后,或者在达成某个目标途中卡壳了,如果能尝试“思考刚才的思维方式”,就会非常快速地提升自己的数学思维能力。下面有一些诊断思维的武器:
1.类比推理:如果问题看上去很熟悉,过去解决过类似的问题,而且能解决有问题之间的差异带来的问题,那么可以重用以前的解决方案。并把解决方案与问题链接在一起。
2.改变对问题的描述:解决了的问题,描述相似问题的共性,起个名字,作为这种类型题在你心中的代号;卡壳的问题,用更多的表面信息和储备信息去描述问题,找到解决问题的线索。
3.分解问题:一个复杂的大问题,分解为几个子问题,用类比推理解决熟悉的子问题,再集中火力解决不熟悉的子问题,这里也会用到对问题的重新描述。
4.反思:用复杂方法解决完问题之后或者发现使用的方法过于复杂,反问自己——还能找到更好的方式吗?一题多解是数学学习融会贯通最好的技巧,但也是以结果为导向的学习中最欠缺的学习素质。
5.知其所以然:回溯你使用的所有知识,你能够补充你的认知结构图,知道认知结构图中的内容有哪些实际的用途,并把认知结构图自我补充完善。也就是回答这些问题:这道题的解决过程中我使用了哪些知识,用了它的哪个方面?
很多人都不能理解,写作跟数学有什么关系。
实际上,学数学方面的文章能帮助大家巩固自己的想法,因为这需要自己去反思工作,以及用自己的词汇去理清在课堂上产生的想法。这是对缺失反思能力以及贫乏的数学语言的一个有效补充。
写作对于数学的益处有:
更有效率地学习数学概念
永久性地记录一些想法,便于回忆和反思
整理想法,探索知识的新应用,解决包括枯燥算术在内的问题
通过与学科以及学习内容的互动,帮助建立学习的意义
无声对话中,帮助内化知识,并能清晰表达出来,使得大脑神经元的多路径连接
在数学学习中引入写作,推荐一些写作策略:
1.想明白写作的目的,不能排斥写作
2.写作之前,先复习“生僻”的专有词汇
3.避免照抄教科书或者辅导书上的内容,可以查找网络资料,但最好不要照抄
4.可以自主选择,确定一个模块主题,回答一个问题,写起来
5.积累写作素材就靠两本笔记本:公式·定理笔记本 习题笔记本
老师上课时的演算,主动跟随,在老师讲解上一步时,主动心算下一步,尽量跟上老师的演算节奏。
用这种刻意练习的方式,提高心算能力,也能提高计算能力,并且能够提升自己的问题推演能力,一举多得。
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