如何教出数学小天才:真正建构式数学的精神(1)

Dr. Eternal(数学教育博士)
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【大纪元8月3日讯】

自古有言:“强将手下无弱兵”。一流教师培育出一流人才,道理虽显而易见,然而在功利挂帅的社会,一流人才并不愿到教育前线来。有鉴于此,本人不愿躲在大学的高耸围墙内,自愿到前线作战!然而一人之力并不能对众人需要,毕竟一人亲授的学生有限,因此在此呼吁有志有识之士共襄盛举,共同投入这场“温柔的革命”。

教育改革,又称“温柔的革命”。因为它所采取的手段是温柔的,是渐进的,是建设多过破坏的,它革的是思想,而不是人的命,然而,它确实可以改变人的生命。

数学天才教育法,和普通的数学教育或者传统的数学教育,最主要的不同在哪里?

它立基于一个理念:人类是天生的数学家,人的身体是数学模型,人的思考适数学逻辑。内边他的数学的能力完美俱足,外面他住在一个几何世界当中。

数学教育家的职责,是透过各种方法唤醒这种内在本能,让它得到机会发展成大能。

要约略见出数学天才教育法的理念和方法,请阅读本人的“如何教出数学小天才”一书。

第一章:引发“天生”的量概念

人一出生就认识数学,数学本来就深植在意识中--这句话禁得起检验百千万亿次。

既然小孩天生知道数学,那么教师的工作剩下一件事--“引发”!别小看此二字,当中有大学问在,因为引发的方式不下万端。

英文的教育一词是education,edu-是“引出”之意。西方人认为教育的过程就是引发的过程,是由内向外,而非反向。

让我们一切归零,回到赤子之心的原始状态。请把自己想像成纯净、未受污染的小孩,刚从数学的天堂下到地球,而天然的数学概念原封未动地静躺在意识深处,等着我们把它唤醒。

第一节 大小多少是数量本能

现在让我们一起进行神秘又兴奋的数学之旅!

婴儿出生下来没多久,刚学会集中焦点专注看某样东西时,看到一张大脸在眼前晃动,不久婴儿就知道,那张大脸是“妈妈”,那张脸成为婴儿眼中的宇宙核心。婴儿意识中的大小概念开始醒来,紧接着,婴儿注意到周围晃动的影像和静止的物体,大部分都都比自己的尺寸还要大许多。

当婴儿喝了些奶,还感到饿时,就会大声哭泣,代表它知道这次的奶量太少。婴儿把奶嘴从嘴里吐出,不愿意再喝,代表已经饱了,知道这次的牛奶量太多了。

婴儿哭的时候,如果没有人来看它,它就知道自己哭太小声,以至于没人听见,于是他拉开喉咙,越哭越大声,直到有人听见为止。它知道自己可以控制音量的大小声,也可以改变多(饱)或少(饿)的状况。

大小和多少,是人刚出生没多久就会醒来的概念。人天生知道三种量:

大中小:跟自己的尺寸差不多,比自己大,比自己小。

刚好、太多、太少:刚好是自己需要的量,比自己需要的少,比自己需要的多。

超过这三种量,就要进入数量命名的范围。人类的社会用说话的声音和书写的符号来命名,而刚生下来的小孩不会说话,也不会写字,不懂数学符号,所以说数学的表达是社会化的过程。在不同的社会中,有不同的数学表达方式,用不同的符号,然而它们都指向背后唯一的数学真相。

小孩不懂数学的表达方式并不代表他们不懂数学,正如前文所言,数学意识是天生的。心理学家作过一个有趣的实验:把两张卡片摆在婴儿眼前,一张上面有一个大红点,另一张有两个大红点。婴儿注视这两张卡片时,表情不一样,它不停地轮换瞧瞧第一张卡片,瞧瞧第二张卡片。换句话说,婴儿已经能够辨识出两张卡片不同,一张的点多、另一张点少。

人类最先发展的是大小或多少的概念,然后会发展中间概念,也就是大、中、小,在下文的积木操作法当中,会介绍如何测试小孩是否发展了大中小的概念。

*代表三个数字的三根积木:测试天然的大中小概念


请务必把教古氏积木放在教符号(数字)之前。用积木来认识数量、操作数量--加减乘除等,远比用符号操作加减乘除容易。譬如:


以上两种方法,哪一种比较容易教小朋友加法呢?第二种!所以说,积木自身的分解合并就已经包括加减乘除的道理在内了。

因此,再三强调,先教小朋友认识积木,操作积木,而不要先教符号和操作符号。数字就是符号,教小孩数字就是教符号,无论是教他“念”数字,还是教他“写”数字,或者“辨认”数字,都属于教符号的范围。而符号跟数学并不是同样的东西,不能画上等号。

*感官的应用

除了古氏积木外,人身也正是步折不扣的数学几何模型,小孩子最先好奇的是自己的身体,如果能够运用身体来教数学,也会收到快速的学习成效。

譬如,如何教导一和二的概念呢?很明显地,人有一个头、一个鼻子、两个耳朵、两个鼻孔、两个眼睛、一张嘴、一个舌头、两片嘴唇、两只手、两只脚、一个脖子等,再来就是复杂的五和十的概念,我们的手指和脚趾证明五和十的数量一出生就跟随着我们。我们可以教小朋友念诵一、二、三、四、五、六、七、八、九、十等来数手指或器官的数目。但在这里有一个麻烦的地方,那就是中文的“一”和“第一”,二和第二是没有多大差别的,而英文中的two和the second是有明显差别的。因此我们在教小朋友数手指时要特别注意,念二时,要伸出两根手指;念第二时,只能伸出第二根手指。否则小朋友只会空念数字,就像唱歌似地背诵起来,并不真正了解数字的意义。

在此建议手指的序数和基数如下:(这个方法合乎日后“指算法”的原理。指算法是珠算改良法,两者都可发展为心算。)


虽然用身上的器官为起点认识数量,是个好方法,但它只是个入门,因为它没有规律性,至多只有对称,不能任意分解合并,所以本身并不自动含加减乘除的法则在内,而加减乘除其实就是分解和合并的动作,并没有其它成分在内。因此,古氏积木还是必须的,古氏积木才能教出高深数学,而手指仅是一种提醒。

数学教育博士Dr. Eternal撰稿,2004/6/16
[email protected]
Dr. Eternal Yen, PO Box 95844
Seattle, WA 98145-2844, USA

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