談到乘法結(jié)構(gòu),我曾經(jīng)說過:“學(xué)會乘除法,并不是一件簡單的事。加減法在心智層面,其實(shí)是扁平式的一層結(jié)構(gòu),學(xué)會加減法結(jié)構(gòu),只是理解了整體部分的關(guān)系。然而乘除法卻不是一維的結(jié)構(gòu),而是二維結(jié)構(gòu)。這就好比單層平房和摩天大樓一樣。當(dāng)我們的心智,不僅僅要管一個維度的數(shù)量,還要同時考慮另一個維度的數(shù)量,并因此去計算總量的時候,就產(chǎn)生了乘法結(jié)構(gòu)?!?/p> ——選自文章:讓孩子的心智升級:分類與乘法結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)啟蒙 圖片來自《大陸博士教你數(shù)學(xué)》二階段課程 上圖只是一個簡單的將乘法此消彼長的關(guān)系用兒童能夠理解的方式表達(dá)出來的圖式,在學(xué)習(xí)乘法結(jié)構(gòu)的過程中,我們還會讓孩子接觸各種圖式,目的是為了體現(xiàn)不同的乘法情景關(guān)系,“數(shù)學(xué)思維”就體現(xiàn)在我們?nèi)绾伟丫唧w化的情景抽象成為數(shù)學(xué)關(guān)系的過程中。 假如我們不談這個思考過程,只是告訴孩子,這道題目應(yīng)該這樣解,或者首先讓孩子去思考“應(yīng)該用乘法還是除法”?那么我們就把最重要的部分省略掉了,也就是我們?yōu)槭裁慈绱伺袛嗟囊罁?jù)省略掉了,孩子也就習(xí)得不了數(shù)學(xué)思維,就如同瞎子摸象一樣,只能斷章取義,獲得的數(shù)學(xué)概念也會支離破碎。這樣的結(jié)果就是,在遇到一些情景關(guān)系不那么熟悉,或者不是那么直接可以套用方法的題目時,就不知如何下手了。 下面這道題目是來自于數(shù)學(xué)微課二(4)班的家長,在日常學(xué)員交流時聊的一道題目。 群里家長們也交流了很多思路,方法,我也截取一部分給大家看一下: 以上家長討論中談到的“盒子”,是我在二階段課程中的一個比喻,比喻乘法結(jié)構(gòu),就如同把一樣樣?xùn)|西分配到一個個盒子中,份數(shù)就如同盒子,每份數(shù)就如同盒子里的包含量。用一個孩子能夠接受的比喻,但同時又去掉了各種題目中情景化的具體事物后,我們留下對乘法結(jié)構(gòu)的二維認(rèn)識:“盒子”與“包含量”。 解答這道題目關(guān)鍵在于要認(rèn)識到乘法是具有“此消彼長”的特點(diǎn)的,這個我貫穿在整個二階段課程中都會反復(fù)提醒,甚至到三階段,解答某些題目的時候我們依然要讓孩子能夠回顧這個基本點(diǎn)。 所謂“此消彼長”,要在頭腦中構(gòu)建一個抽象的認(rèn)識,就要想象事物具有某種變化重構(gòu)的力量,如同一塊粘土,可以變成長寬高不等的方塊,乘法結(jié)構(gòu)的兩個維度可以想象成一個矩形的兩條邊,面積相等的情況下,一邊長了,另一邊就短了;反過來,一邊變短了,那么另一條邊就會變長。我們需要重點(diǎn)讓兒童能夠把題目中具體的事物對應(yīng)到這種抽象結(jié)構(gòu)中去理解。 上題,一天5道題目,可以理解為“一個盒子里裝了5”;那么當(dāng)一天變成6道題目的時候,自然盒子的總數(shù)會變少,這就符合我們說的兩個維度此消彼長。 當(dāng)然這道題目給出的條件中,稍微增加了一點(diǎn)難度,并不是單純的“重復(fù)集合”的關(guān)系,是不平均的,另外有兩組是10。這個時候,單純通過此消彼長去理解就產(chǎn)生困難,我們就要引入另外一個概念,也是皮亞杰提出的“補(bǔ)償原則”,我們要理解:一個維度上缺失的量,會被補(bǔ)償?shù)搅硗庖粋€維度上。這聽上去很難理解,你可以想象成,如果一個物體,高度變矮了,那么寬度上看上去就胖了。。。(哈哈,你是不是瞬間想到了矮胖和高瘦) 請看下圖:一些物體分配給24個人,后來又來了4個人,如果把物體重新分配,這時每個人比原來少2個,一共多少物體? 圖片來自《大陸博士教你數(shù)學(xué)》二階段課程 用語言來解釋這張圖就是,包含量這個維度上減少了2,總體就減少了48個,這48個物體被補(bǔ)償?shù)侥睦锶チ四??就是增加?個人這個維度(人是一個維度,每個人得到的物體是另一個維度)。概括講,就是每個人分配物體少了2個,結(jié)果就是可以多分配給4個人。這就是補(bǔ)償原則。 回到前面這道題目中,由于不是單純重復(fù)集合,我們可以利用補(bǔ)償原則,去思考總量上差了多少,這個部分肯定被補(bǔ)償?shù)侥睦锶チ?。(只有熟悉補(bǔ)償原則,我們才會第一時間去思考多了多少出來,它們又去了哪里?) 請看下圖,首先我們要明確一個條件,藍(lán)色比紅色組少一天,這個是題目告訴我們的,這個大前提必須跟孩子講清楚,畫圖會很明了,接著要明確藍(lán)色組與紅色組天數(shù)一樣的部分在哪里,把剩下的部分進(jìn)行比較,看看多出多少需要進(jìn)行補(bǔ)償(也就是重新分配到前面的天數(shù)中去)。 我們采取了兩個思路,思路1是把最后兩個10與一個6進(jìn)行比較,紅色組多出了14,這個14會去哪兒呢?被重新分配到前面的天數(shù)里,每天藍(lán)色比紅色多1,所以一共經(jīng)過了14天,補(bǔ)償完畢。這個思路的結(jié)果就是: 14*6+6=90 或 (14+1)*6=90 而思路2是把倒數(shù)第二天的10,分了5個出去,與最后一天合并剩下15,也就是余了15個,這15個被重新分配到了前面15天里去,所以結(jié)果就是: 15*6=90 兩個思路都可以,都是用補(bǔ)償原則的思路來解決問題的,只是整體部分分割的方式不同。 在結(jié)束之前,我還要提醒家長們一點(diǎn),無論你是看我的文章給孩子輔導(dǎo),還是你正在上微課,跟孩子進(jìn)行這些實(shí)踐,你都要理解一點(diǎn):孩子對于乘法結(jié)構(gòu)的掌握并不是一蹴而就的,不可能象成年人這樣,通過看一篇文章就理解了,也不可能通過一道題目就會了,乘法結(jié)構(gòu)的理解是需要通過不同的情景關(guān)系,不同角度去講,每次突出某個方面,并逐漸在螺旋上升的過程中深化其數(shù)學(xué)涵義才能掌握的。 數(shù)學(xué)思維的養(yǎng)成,是一個從具象到抽象的過程,如果沒有足夠豐富的例子,足夠多的視角去談同一個問題,那么孩子就很難獨(dú)立去理解一個抽象公式的全面內(nèi)涵,必定在概念上是有缺失的。從這種角度講,盲目刷題是無效的,重要的是有選擇的提供不同角度理解概念的題目,從不同側(cè)重點(diǎn)去剖析同一個概念才是明智的做法。 |
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