治疗白癜风与爱同行 https://m.39.net/disease/a_9096825.html
数学难学,几乎是世界各地学生的心声。
在我们中国的学生为数学感到苦恼的时候,美国还在努力研究:“中国数学教育”为什么这么成功?为什么中国学生的数学运算能力这么强?”
可见,不管是我国的老师,还是发达国家的老师,都在研究如何帮助学生学好数学。
所以,我们也一起来聊聊这个热门话题。尤其是探讨一下,培训老师该如何通过自修,提升数学思维能力。
从某种角度说,数学与思维导图有许多相似处。
比如,数学是训练思维能力的工具,思维导图也是;数学注重逻辑推理,思维导图注重逻辑分析;数学有严谨的知识体系,思维导图善于呈现知识体系。
既然如此契合,那么如何让思维导图在老师自修的过程中发挥作用呢?
我们会先讨论方法,再体验几道数学思考题,最后进行小结。
一、老师的自修
许多教授学习方法的老师,并不是数学科或理科出生。我们并不是专业数学老师,甚至以前还是数学“困难生”。
所以,大家会思考:“我们需要了解数学吗?可不可以绕过数学,只教学习方法?”
我想说:“很难绕过数学”。
第一个原因是,学生无法绕过数学,这是学生的痛点。所以,这自然是学习方法老师需要努力帮助他们的方向。
第二个原因是,数学是理科的基础,绕过数学就无法帮助所有想学好理科的学生。
第三个原因是,思维导图是思维训练工具,而数学有严谨的思维过程,它们之间天然有相通性。
老师如果想要提升自己的思维能力,很重要的途径是从数学知识的探索入手。
那么,我们可以如何自修数学呢?
这里给大家三个思路:建立知识体系、多角度了解数学和做题演练。
1建立知识体系
不管你是否是专业数学老师,使用思维导图搭建数学课本的知识结构,是基本的“功课”。
因为要做到这件事情并不难。尤其对于小时候也没学好数学的老师来说,做课本分析非常有价值。
为什么这么说呢?
我们可以换位思考一下:正是因为你以前数学没学不好(我本人属于这类),所以能深刻的理解学生难处和感受。
如果我们自身能通过思维导图分析课本,重新建立对数学的信心,重新认识和喜欢上了数学,那么就会有更好的课程设计思路。
可以说,老师帮助自己的过程,就是未来帮助学生的过程模拟。
相比之下,那些数学本来就学得很好,然后大学又读了数学科的专业老师,反而不一定可以从数学困难生的角度理解学生,并进行课程设计。因为他们较难理解“数学困难生”的感受。
许多老师说:“这样看来,“过去数学不好”也可以是我们教学和成长的资源。”
那么,如何使用思维导图来做数学书分析呢?
建议1:软件作图有利于建立大知识结构。
建议老师们能使用思维导图软件,来制作数学课本分析图。
原因1:软件的空间不受限制,我们可以将从小学到高中的知识结构都整理在一张图中。
原因2:软件导图呈现的字体比手写字体更便于学生识读。而且,可以放大、缩小、加粗、标色。
原因3:软件导图非常便于我们在后期进行知识板块的重新组合。
我们在自我操作和教学演示的时候,可以自由移动知识点,根据主题需要进行跨学年汇总。让数学知识结构更灵活的满足个性化需求。
学生则根据条件而定。如果没有条件使用电脑,则可以使用手绘。
因为手绘导图对于学生来讲,容易实现。在学校、在家里都可以随手画。
而且,学生不一定要制作大知识体系图,可以先制作一章或几章内容的知识结构图。
不过,如果想要将多本课本联合作图,最好需要使用导图软件。
(老师在完成软件导图之后,也可以再用手绘导图画一遍。便于带领学生制作手绘导图。)
建议2:选择适合的教材版本
目前学生通用的教材有两种:人教版和北师大版。
老师可以先选择其中一个版本来分析。然后再把另一个版本的数学书也分析一遍。这样,我们能很全面的了解两种教材的特点和差异。
就我个人的感受来说,人教版的数学书逻辑更严密,知识点表明更清楚,但趣味性相对弱一些;
北师大版的数学书更注重知识的形象化表达,用案例来说明概念,更容易理解,但知识点的展现比较零散。
建议3:从小学课本开始分析
阅读分析的顺序,建议从小学数学课本开始。先分析一年级数学书,然后逐渐分析到高年级。
入门级的老师,可以设定分析完小学六年数学书为目标。等完成这个目标后,可以继续进阶,整理完初中数学的知识结构。
而对自己有较高要求的老师,可以继续分析完高中数学的必修和辅修课本。甚至继续努力,分析一下大学课本。
如果我们能将小学数学到高中数学的课本都打通,并熟悉,那么就可以对知识结构建立相对清晰的整体感知。
更深刻的弄明白小学、初中和高中三个阶段,数学学习的侧重点有什么不同?三个阶段的进阶过程是怎样的?
同时也会对数学学科的核心逻辑和本质,有更多的理解。
我个人目前只是初步整理完从小学到高中的知识结构,但远没有做到彻底打通和灵活应用。因为很多高中知识点,还停留在一知半解的状态下。
但即使这样,通过整体课本的分析,我对数学的认知更深入了,对数学学习法的理解更丰满了。
建议4:遵循极简记录原则
有的老师说:“我根本没时间分析这么多课本。”是的,工程量比较大。所以建议老师们先制定一个可行性计划,然后分步骤推进和完成。
同时,提升思维导图的分析效率很重要。
在首次课本梳理的过程中,绝对不要考虑学生的需求,只是考虑自己兴趣阅读的需求。
我们可以告诉自己:“我只整理自己需要的数学知识点。而且,拒绝啰嗦,只记录最低限度需要的关键词。”
在课本分析时,切勿想要做到“一步到位”。不要幻想着只通过一次分析,就做到完整细致,想着分析完就能直接给学生做教学讲解。
因为如果一边想着满自己的需求,另一边又想满足学生的需求,那么关键词就无法提取了。
我们会陷入完全不必要的罗嗦细节,心想:“学生会不会需要这个关键词?那个关键词是不是有利于教学?……“这样做的最终结果很可能是,一本小学数学课本就需要分析超过1个小时!同时导致思维导图不断膨胀,充满水分。
这时,很多老师会感到疑惑,说:“我的确需要用于教学?的确需要考虑学生的需求呀?”
我的回答是:“是的,这个没错。但那是以后再次修改完善知识结构时,再去考虑的问题。
第一遍分析是为了自己。要最快速、最简练的提取最少要点。这才是做数学课本分析的最优起点。不要贪心。”
所以,基本上,小学1-3年级的数学课本,每本书花费10-30分钟就能画完知识结构;
4-6年级的数学课本,每本书花费20-60分钟就能画完知识结构;
初中三年的数学课本,每本需要花费60-90分钟进行知识结构分析;以此类推,高中数学课本分析的时间相对较多一些。
等知识结构整理好之后,如果老师需要挑其中一本书的内容讲给学生听。可以将对应的知识内容复制下来,在一张新图中进行增补。
让表达更清晰、详细,便于学生理解。而且,还可以通过不同分类方式重组知识。
2多角度了解数学
分析完学生的《数学》课本,就大功告成了吗?
还没有。那是学习方法老师走近数学的第一步。
接下来,我们需要广泛涉猎书籍,开拓数学教学思路。
因为数学课本都是“干货”,但缺乏深入的理论讲解,也不能让我们从通俗易懂的角度来看数学。
而广泛的阅读数学家的书籍,则可以从多个角度感知数学学科,也能让我们学习数学家的教育理念。
这方面的书籍很多,我这里只是根据自己看过的一些书,来进行筛选和推荐。
而且,大家一定要了解,每个人的数学基础和兴趣点不同,需要的书籍自然不同。所以,适合我的书,并不一定符合你的需求。
这里,我推荐的第一本是乔·博勒博士的《这才是数学1》。
作者乔·博勒教授任教于斯坦福大学,还曾受邀到白宫发表关于数学教育的演讲。
这本书的特点是:内容相对简单易懂,语言生活化。
同时,书中深刻的探讨了数学教学中的问题,教学理念以及教学方法。
这套书一共有三本,第一本是基础理论,第二本是面向教师的,第三本是教学一些案例。
我认为最有价值的是第一本书。
大家如果看完第一本后,认同作者的观点,再考虑读第二本。第三本书是另外一个作家写得,和前两本书的关系不太大。
我推荐的第二本是刘薰宇老师的书,有许多本。目前市面上流行的是《数学三书》。
刘薰宇是我国著名的数学教育家。他年毕业于北京高等师范学校数理系,年留学法国,在巴黎大学研究数学。在年出任人民教育出版社副总编辑。
他的数学学习方法书籍能够帮助我们开拓思维,让学习者重新理解数形结合的关系,用巧妙的方法解决数学问题。
书的内容丰富,例题也很多,适合有一定数学基础的学习者。
第三个推荐的是我国的一套数学杂志《数学西游记》,又名《我们爱科学》。创刊于年,由中国少年儿童新闻出版社主办。
《数学西游记》里面有很多趣味数学故事,能让阅读者不知不觉记住数学知识。
从小学三年级左右,就可以开始阅读。成年人阅读起来,基本无压力。
第四本推荐的是比尔·柏林霍夫和费尔南多·辜维亚写的《数学史》。
这本书将恢弘的数学发展史,通过故事的形式串联起来。从古数学讲到计算机相关数学,然后又将不同知识点的数学发展史进行具体讲解。
书中的内容很丰富,但耐心不足的读者慎入。
还有很多好书,等待大家去发掘。
通过阅读相信大家会发现,从多角度看数学,能帮助我们更好的理解数学课本,也有助于我们进行学习方法教学。
3做题和演练
前两个环节都侧重,从知识结构和观念认识上走近数学。
接下来,老师们还需要通过做题演练,来累积数学实操经验和思维能力。尤其对于想要深入教授数学学习方法的老师,这个环节必不可少。
在训练数学思维方面,不得不说做奥数题非常有益,而且趣味性十足。
老师们可以不断通过的推演训练,将知识点用在问题解决上,深化理解,锻炼能力。
我个人只是做了一些初步的实践,就已经有了非常多的收获和启发。
相信专业数学老师在这方面更有发言权。如果你身边有这样的老师,可以多多与他交流请教。
除了做题,训练数学思维能力的方式还有很多。比如数独游戏、24点扑克牌游戏等等。
其中,数独游戏的规则是根据一定加法规律来填空,训练操作者的推理能力。从低阶到高阶有很多训练素材。
而24点扑克牌游戏是指通过四张扑克牌,进行运算比赛。
玩法是,首先去掉大小王,留下52张。然后用每一张牌代表一个数字。其中,JQK代表11,12,13,而其他牌则代表自然它对应的数字。
在运算过程中,除个别情况外,任意组合的四张牌都可以算出结果24。
主要是运用加减乘除这四种方式,进行自由组合。可以多人玩,也可以1人玩。
谁能最快算出24就能把牌赢走。最后谁的牌最多获胜。
二、数学思考题
接下来,一起体验三道数学思考题。我们将更深刻的体会到,为什么数学能锻炼思维能力。
1、请观察下面三个图的规律,并用一个式子表达以此类推的第n项。(引用自乔·博勒的《这才是数学》)
这个图是一个式子的前三项,大家发现什么规律了吗?
对,是一直递增。还有呢?好像递增的过程也有一些规律。
在往下看之前,大家可以自己算一算,看能不能找到以此类推第n项的表达式。
好的,揭晓答案。
大家会发现,如果我们把每组方块分成三部分,那么就能发现每个部分的增长规律。有的变动,有的没有变动。
接着,就可以将这个规律转化为三个表达式。最后,我们联立三个表达式,就得到第n项的表达式了。
这个游戏也被成为“堆叠形式”算法。
通过这个活动,我们可以弄明白“函数表达式”是如何形成的。原来函数不单是一个式子,还可以是一个增长的方块组合。
2、请用直角坐标系的线条来表示:a-b=3;a+b=3;ab=3;和ab=3这四个式子。(整理自刘薰宇的《马先生谈算学》)
刚才我们用图形来表达式子,现在引入直角坐标系。
这个练习表面上看非常简单。不就是加减乘除四则运算吗,小学二年级的同学就会了。而坐标系也不难,初中一年级的同学就会了。
但我们以前可能没想过,四则运算可以如何用坐标系画出来?
大家可以将自己想到的答案写下来,看能不能画出对应的线条。
好的,这里揭晓答案。
在这一条线中,所有的点都满足a+b都等于3。
而在这条线中,所有的点都满足a-b都等于3。
a*b=3可以表示为这样的图形。
而a/b=3则可以表示为这样的图形,在这条线上的任意一个点,都是a/b=3。
大家可能还有点懵,会说,“老师,我还是看不懂。虽然图形都见过,但这个图形是怎样和式子联系在一起的呢?”
我们分步骤来看,就清楚了。
我们知道a和b相当于两个可变的数,我们可以用x轴表示a的变化,y轴表示b的变化。
这样,式子可以转化为大家熟悉的形式,y=-x+3。也就是斜率为负数的一次函数。
同理,这条线代表a+b=3。我们可以用x轴表示a的变化,y轴表示b的变化。
转化为我们熟悉的形式,就是y=x-3。其中,斜率为1,在y轴上过点-3。
a*b=3是反比例函数。
a越大,b越小;a越小,b越大。当a为负数时,b也为负数,它们的乘积总是为正。
而a/b=3则是一条斜率为1/3的一次函数。
这时,大家会有恍然大悟的感觉。
原来加减法的关系,是斜率为1的递减或递增的直线,除法是斜率可变的直线。而乘法则是反比例关系。
通过这个活动会发现,数学思维的一个重要特点就是等价代换和灵活变通。
3、你是否可以用多种方式来计算,同时,将这些算法的图画出来?
大家一定觉得这道题非常简单。不就是小学的数学乘法吗?好的,大家现在可以按下暂停键,自己算一算,画一画。
我们发现,其实方法很多。比如,可以将12分成10+2。那么就变成8(10+2)。然后分解一下,变成80+16=96.
也可以将8变成10-2,那么就变成了(10-2)12.然后分解一下,-24=96.
我们再想一想,如果两边同时变化会怎样:将8变成10-2,12分成10+2。这时式子就变复杂了。原来的就变成了(10-2)(10+2)。
这个式子要怎么展开呢?
有的伙伴已经开始有点晕。其实,式子可以变成这样,然后进一步变成这样。最后算出这个结果。
这就是初中的因式分解,如果用字母代表,通用的式子就是(a-b)(c+d)=ac+ad-bc-bd。
用在这里,可以用特殊的平方差公式(a+b)(a-b)==a^2-b^2
大家有没有发现,原来一道小学乘法算式,背后蕴含着初中因式分解的知识。
那么,怎么用图形来表示呢?
我们看一下第一个式子:8(10+2)用图形表达就是这样,两个长方形的面积加在一起。
第二个式子:(10-2)12可以表示成怎样呢?对了,一个大方块剪掉一个小方块。
第三个式子呢:(10-2)(10+2)?原来可以表示为两个正方形的关系。一个大正方形,减去一个小正方形,就是式子的答案了。
做完三道题,大家是不是发现数学很有趣。要想学好数学,脑子就好灵活反应。
这几道题对于老师来讲,都是入门级的。相信大家不断实践,将有更多收获。
三、小结
这节课我们聊了聊关于培训师如何进行数学思维自修的话题。文中提供了三个思路:建立知识体系、多角度了解数学和通过做题演练。
其中,建立知识体系是老师们构建自己数学思维的基础,第二步多角度阅读,是开阔视野的关键;最后一步,做题演练。
这里指的是做好题,比如奥数题、数独题等等,不是简单重复的题海战术。可以说做题演练,是锻炼数学思维的最终方式。
接着,我们通过三个思考题,感受了一下有趣的数学。三道题都是非常简单,且基于数理基础的知识,但很多时候我们过去并没有真正掌握。
写这篇文章的时候,我也在深深的反省自己过去的学习历程。
可以说,我小时候也是个聪明伶俐的小朋友,小学数学考试也时常可以分。但不知道什么时候开始,我越来越不喜欢数学。
初中的时候,表面上还算是数学尖子生,但内心已经筋疲力尽。等到了高中,直接变成“数学困难户”,感觉学习数学就是自我折磨。
当时我的感受是:“压根没发现数学和思维训练有什么关系。数学不就是不管死活的做题吗?我的思维能力,完全没有因为上数学课提升,反而因为拼命做题而变僵化了。”
这种对数学的偏见,一直到成年以后都有。我认为数学是一门乏味无聊的课程,学不好是正常的,学得好或喜欢数学,那都是脑子超常的。
现在回想起来,并不是数学这个学科的错,而是进入数学的方式错了,所以没有找到学数学的乐趣。
不过,这也不能怪以前的老师,他们都已经尽力了。他们的学习之路,可能也是通过做题铺出来的。
因为“如何才能教好数学?”,并不是一个老师努力的方向,而是无数数学教育家研究的方向。
所以,从现在开始改变,从实践更好的数学学习方法开始行动。
相信老师的改变,能够带动更多学生享受数学思考的乐趣。
在成长的路上,我们共勉。
主理人:宋莹。思维导图培训师(年至今)、广州启思教育创始人、北大博雅讲坛特约讲师、托尼博赞TBLI思维导图认证讲师、MindManager导图软件官方合作讲师、第十届思维导图锦标赛中国组委会副秘书长。广东外语外贸大学工商管理学士,中山大学公共管理硕士。畅销书《思维导图从入门到精通》、《有效学习:成为学习高手》作者。
期待各位伙伴一路同行,在思维导图、学习方法、脑力训练、静心冥想等多个方面相互交流,共同成长。