五千年(敝帚自珍)

主题:【讨论】中美小学数学教育比较 -- 二至

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    • 家园 算术能培养抽象思维能力?

      我倒不是想来攻击这位马立平(应该是女士吧),可是一说起中国小学数学,我就很生气。

      整个初等数学三条线:数、数量关系式、空间构成,但这只是表面,数学真正的实质是建立规则和应用规则,这里面有很深的文章可做,可是从小学到高中,几乎没有涉及过。从这个角度讲,中国的初等数学教学根本谈不上成功,甚至可以说是失败的。

      这一点可以从数的定义开始说起,也就是进位制。作为成年人,我们都知道,二进位制可以表示无限数量值,三进位制也行,一百进位制更是没有问题,但是人类为何最终选择了十进位制,又为什么在后来发明了算盘、又发明了计算机呢?个人所见,这是在一种因时制宜、因地制宜、因材制宜的思维方式的指导下所做出的平衡选择,我们人类之所以选择了十进位制,是因为人刚好了长了十个手指头,长了一副天然的“算盘”;十进位制演变到后来,十个基本符号之所以可以演变成“一眼看不出来数量值”的抽象符号(比如一个人从来没有接触过数学,他看到2容易明白,还是看到||更容易明白呢?),也是一种基于人脑记忆能力、思考能力的平衡选择(2较之||是一个独立的符号,而||其实是一个符号的累计结果);二进位制之所以并不为人类直接运用,而是转而交给由人类发明的计算机来使用,那是因为人脑的记忆能力有限,但计算机在这一点上完全超越了人脑。这是关于建立规则方面的内容。

      在运用规则上,中国的小学数学极其重视运算能力,发明了若干口诀,但这并不是在教学生掌握如何运用规则,而是把“运用规则的一部分结果固化后”让学生去背诵。这若干口诀的存在,只是提高了老师的“教学成绩”,让老师在教学过程中“更加得心应用”,对于培养学生的思考能力不仅无益,而且有害,我实在无法认同,算术可以培养抽象思维能力的观点。举个例子讲,被除数是三位数,除数是一位数的竖式除法,小学教材里,教的一种口诀,叫商乘减比拉,但是人类在优化竖式除法的过程中,首先采用的方法是列多个除法竖式,比如675÷5,第一个除法竖式是得一个商,百位数上的1,同时得到一个余数175,然后再列一个被除数是175除数是5的竖式。重复这个过程,得到最后的商和余数。之后才将多级除法竖式合并到一起,用一个竖式来解决问题。可是这样的“升级”过程,在教学中是完全见不到的,学生从来没有机会去面对这样的问题:最原始但一定可行的解决方案是什么?如何从原始方案升到较为优化的解决方案?理论上更好但人类做不了的解决方案,有没有可能采取其它手段来实现?在十进位制下背下2*6固然有它有利的一面,但若在六进位制下,2*6还存在吗?我们现在是生活在21世纪,人类已经发明了众多智能机器来弥补人体的不足,为什么还要让人脑来干一些费力不讨好的事呢?从算盘到心算,这本身就是一种退化,本质上是一种反进化的产物(当然,心算能提高记忆力,但是提高记忆力的途径绝不仅限于心算),为何还要嘲笑美国学生只会用计算器呢?

      需要说明的是,我无意于对比中美小学数学教学的优劣(至少在这个帖子里,或者说比较二者的优劣并不是目的)。中国的数学教学问题太多,多到我一想起来就头痛欲裂。

      • 家园 不是吧,据我所知您说的这些是有要求的
      • 家园 不会走路就想跑

        基础教育之所以叫做基础教育,就是因为他不能玩那么多花活。

        创新的根底是按部就班。

        在没有按部就班的能力之前讲创新,那是不负责任。

        以不教民战谓之弃。让没有受到过严格军事训练的人去打仗,那就是抛弃他。让连基础都没打好、最基本的思维基础都没有建立的人玩各种各样花哨的思维,同样是不负责任的行为。

        而且你所讲的那个除法竖式,我记得就是中国小学数学的教学方法。不知道为什么你会说在教学中完全见不到?

        何况,这些乱七八糟的思维,第一,真的不是在玩弄概念吗?第二,就算不是玩弄概念,有用处,那么这些概念真的非要放到小学生这一个学习阶段的一个科目里去实现吗?难道小学生一辈子就学这一个学习阶段、这一个科目吗?

        这算不算小而全呢?

        我觉得这属于以偏概全了。

        一个人需要学习很多东西,但是这些东西并不是都要在一个短暂的阶段和科目里全部学完的。

        婴儿需要学习翻身,少年需要学习奔跑,翻身和奔跑都是重要的基础技能,婴儿需要学习奔跑吗?

        在特定阶段要有明确的重点。主次分明才能做好事情。

        固然,有些思维方式是非常必要的,需要培养。在同一个阶段了,是需要有多个思维要培养的,但是,是否有主次呢?是不是重点抓一个,同时为另一个做一点准备呢?还是十个指头都去抓东西?

        从前有猎人抓猴子,做了一个小盒子,栓结实了,盒子有个小口,里面放了个果子。猴子可以把手伸进去,但是抓到了果子就拿不出来。结果猎人就这样抓到了很多猴子。这种抓猴子的办法纯粹就是智商压制,欺负的就是猴子不能更好地做出取舍。

        我们是猴子吗?

        我们是人。

      • 家园 二进制也是权宜之计

        数学上可以证明,三进制才是编码效率最高的进位制。无论是十进制还是二进制都是权宜之计,一个来自人有十个手指头,一个来自电路只有开关两种状态。。。

      • 家园 这里说的抽象思维主要是对数字及其运算的抽象

        关于这一点,文中有一个例子

        :陈太太做了一些点心去卖.上午卖了3/5,下午

        卖了剩下的1/4,上午卖出的点心比下午多200 个,她做的

        点心一共有多少个?

        事实上,解答这道题的算术列式和答案应为:

        200÷[3/5–1/4×(1–3/5)]=200÷1/2=400(个).

        这种解法就是把所有的点心抽象为1,然后用分数去解。另外一种解法就是假设所有点心数量是x,列一个方程解。以我对我的美国本科学生的了解,估计不会有太多人知道这个算术解法。马立平文中也说这个算术解法她采访过的大多数美国数学教师都不会。

        你文中所说的那些抽象思维是重要,这也是马立平文中猜测美国教育改革的初衷,就是为了让小学生尽早接触这些重要的抽象思维,但结果却差强人意,造成美国小学数学的宽而浅,而小学生对于数字和运算的掌握却一退千里。

      • 家园 您也太高看小学生的能力了

        进制变换大约要初高中水平能理解,理解空间就更难了,所需数学基础至少是大学高数。

        说到规则和应用,最经典的莫过于欧式几何了吧,我印象中第一次接触也是在初中,也是勉勉强强能看懂。

        • 家园 小学数学奥林匹克的内容

          九十年代小学教材就有了

          • 家园 小学所谓奥数就是奇技淫巧

            思维活跃点就能做,能真正做到理解我觉得不可能,至少是很难。

            以我接触到的数学来用我的微能薄力妄测,数学分为分析和计算,都是需要扎实的数理基础的。小学、中学数学只是个入门,是打基础的基础,大学的高数是基础,也是个拐点。说起来有趣,人类是在近代数学大发展的时代开始工业革命进入近现代的,就个人学数学来说,也是从学近代数学开始脱离蒙昧进入体系的。

            慨叹先贤,用几百年开发、整理好的体系,令今中才之人理解也有一定难度,其间辛酸谁人懂。

            也许在美好的未来的某一天,现今的基础变成了基础的基础而成为小学必修课,那是未来的事了。

            • 家园 初等数学还是很有用的

              因为计算机这种神器的出现,分析少了,计算多了,应用数学大发展,搞纯数的没几个。应用数学嘛,直接用数值方法硬解,化为解矩阵,再简化,就用到一堆初等数学,最后就是用奇技淫巧。。。

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