【數學】三項能力決定數學修養之高低 空間想像力、閱讀、推理

撰文:開卷有益
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編按:原來空間想像力、數學閱讀能力和邏輯推理能力愈強的人,數學思維愈敏銳,如何培養孩子具備這三方面的能力呢?請見下文分享。

有利於數學的高級思維

接下來,我們簡單說說關於空間想像力、數學閱讀能力和邏輯推理能力的培養。

這三種能力都是決定數學高級素養的核心能力。空間想像力,能讓幾何和解析幾何更容易,進而幫助到代數;數學閱讀能力,實際上和建模能力類似,就是把實際情況用數學語言表示出來,或者反過來,能讀出數學公式中表達的實際情形,對於解應用題和未來用數學解決實際問題都很重要;邏輯推理能力更不用說,所有數學題目的解答和證明過程都需要推理,對於編程更是十分關鍵。

對於學齡前的孩子,這些能力確實都很抽象,但我們可以在這幾個方向上,帶孩子做一些簡單的練習。

空間想像力、數學閱讀能力和邏輯推理能力的培養有助孩子提升數學思維。(Annie Spratt/Unsplash)

空間想像力

培養孩子的空間想像力,搭疊積木是非常好的練習方式,尤其是讓孩子進行開放式的設計與搭疊,能夠幫助孩子把頭腦中的想像和空間的具體位置結合起來,對空間能力的發展非常有益。

此外,按照圖紙進行的手工和折紙,也讓孩子想像平面和立體的關係很有益處,可以帶着孩子常常練習。讓孩子從小開始看地圖,有前後左右的方位感,同樣對提升空間想像力很有好處。

最後,最直接的方法,是讓孩子從小理解數軸的概念。可以經常把數字排成隊伍,把加減法理解為向前向後跳躍。這樣的思維方式,未來對幾何與代數的切換很有幫助。

培養孩子的空間想像力,搭疊積木是非常好的練習方式。(Kelly Sikkema/Unsplash)

數學閱讀能力

對於數學閱讀能力,最好的方式莫過於在故事中融入數學,或者分析生活中的事件。

我們說過,對生活最有用的數學思維包括抽象思維、優化思維、概率思維等,那麼這些思維有可能從小培養嗎?當然有可能。如果我們有心,能夠經常把生活裹的一些事情跟孩子探討,編一些小的故事或者數學問題,孩子完全可以學會用數學思維處理生活問題。生活中的故事和案例,也特別能讓孩子有興趣動腦筋。

我曾經給女兒編過鳥媽媽早上出來找蟲子的故事。我說鳥媽媽找到4條蟲子,小鳥只吃了3條,還剩下幾條啊?女兒想了想,說還剩下1條。然後她自己開始編故事,說鳥媽媽第二天找到5條蟲子,吃了3條。還剩下2條。這說明她已經對減法有了原始意識,而且可以從故事中提取出數量關係了。

當我們帶着孩子出去玩的時候,孩子總是想吃好東西、想買好東西,我們可以讓孩子有一點初步的預算意識。例如設定一個總金額,作為今天的預算,然後看看各種好吃的多少錢,玩具多少錢,跟孩子一起計劃一下如何分配,才能讓自己最開心。所有這些在故事中、生活中理解數學的能力,未來都會轉化為理解應用題的能力。

我們在給孩子講故事、讀繪本時,可以經常有意識地問問孩子,這個數量有多少,經過一些變化會變成多少。在生活裹,讓孩子思考一下家裹人的年齡問題、路上開車的速度問題,這都是很好的實際案例,也是提高孩子未來數學閱讀能力的方法。

對於數學閱讀能力,最好的方式莫過於在故事中融入數學,或者分析生活中的事件。(Picsea/Unsplash)

邏輯推理能力

如何培養孩子的邏輯推理能力呢?對於小孩子來說,最簡單的做法,就是多跟父母討論事物的因果,這對他們邏輯能力的提升有很大好處。

學齡前的孩子要培養怎樣的邏輯能力呢?最基礎的層面是觀察特徵、找不同,然後是尋找排列圖形的規律。這些與數學能力有甚麼關係呢?

其實,數學是區分、排列、分析事物的工具,可以讓世界變得更加清晰,更好理解。因此,在孩子小的時候,對幾何圖形的區分和觀察,就是在培養邏輯思維能力;尋找事物的不同點,這樣的敏銳眼光有助於未來精準地分析問題;尋找排列圖形的規律,可以為未來尋找數列和方程的規律打下基礎。這些在生活中都有對應地場景可以練習。寓教於樂,其實培養孩子的邏輯思維能力也非常簡單。

在孩子小的時候,對幾何圖形的區分和觀察,就是在培養邏輯思維能力。(Aaron Burden/Unsplash)

當然,如果想要更進一步,可以引導孩子把這些遊戲慢慢過渡到思考和書面形式,把遊戲中積累的經驗用到學習中。等到孩子五六歲的時候,可以逐漸增加書面上智力遊戲的比例,讓孩子習慣於用紙筆處理書面數字和圖形問題。

《寫給父母的未來之書》書封。(萬里機構)

書名:《寫給父母的未來之書》

作者:郝景芳、王立銘

出版社:萬里機構出版有限公司

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