数学是思维的学科,学习数学主要是锻炼思维,而锻炼思维的必要环境是学生独立思考,突破关键点。
定理证明是最好的习题。从小学到高中到大学,定理证明公式推导贯穿始终,如小学低年级学乘法时,对于乘法交换律的理解,一定要让孩子思考为什么3×4=4×3,为什么3+3+3+3=4+4+4,难道这是巧合吗?非常遗憾,现在的教材居然说,3×4和4×3是意义一样的,这是不负责任的说法。应该先让孩子理解为什么3+3+3+3=4+4+4,得到a×b=b×a这个重要结论,再说他们的结果相同,而不是意义相同。乘法来源于加法,加法来源于数数,可以通过数数来理解乘法交换律。乘法教学中应该是乘法的定义和乘法交换律同时进行学习,统一于加法。而不能说3+3+3+3就是4+4+4,这是非常不负责任的。结果相同不代表意义相同,实际上3×4和4×3意义是不同的 。
又比如乘法口诀表,应该先推导再记忆,推导过程就是不断强化乘法的概念,推导过程中学生自然会体会到乘法分配律。比如推导出了3×4=12,再推导4×4时,聪明的孩子就会知道4个4就是3个4再加上一个数,12+4=16,后面的也同理。这个过程他就明白乘法的本质是加法。如果你只是让他死记硬背乘法口诀表,她都不知道5×6代表什么,这种记忆的意义是什么呢?
还比如有不少孩子不知道342是什么意思,342=300+40+2=3×100+4×10+2,这是分拆,也是数的意义,这样做的作用是学生以后可以从十进制自然过度到n进制,非常自然。也就是教学要有整体性,现在的内容不能把后面的堵死,打开一扇门,给一点提示,聪明的孩子会生成出不少知识。
到了小学高年级一样,需要推导的东西更多,比如为什么分数乘以分数是分母相乘作为分母,分子相乘作为分子。初中一样,每一个公式都要讲道理,知道他的来龙去脉。高中也一样,公式推导更多,更重要。
学习数学中最怕的是什么?最怕的就是不知道概念,尤其是不知道定义,只是背住公式拼命练习。比如用竖式运算两位数乘以两位数,为什么可以算?不理解直接用套路算,拼命练习,做到非常熟练,这是普遍做法,也是误区。以至于学生到了初中都不知道3×4是什么意思。如果你不理解竖式计算的算理,你用手算12×16,和我用计算器按12×16,有什么区别呢?
高中的对数运算性质的证明,是非常好的题目。学生通过推导强化对数的概念,知道对数的问题需要用指数解决,因为对数就是用指数定义的。后面遇到对数问题,自然想到指数这个工具。这既是本质学习,也是强化转化思想,把未知转化成已知,把不熟悉的转化成熟悉的,这是一般的思路。
现在一个非常普遍的误区就是从小学到高中,学生不关心算理,只是背住一个套路拼命训练,做大量题目,熟悉这种套路。大家想一想,这种训练有效吗?他都不理解原理,你练得再多,就理解了?你大量练习无非是提升速度,你再快有计算器快吗?人与机器的区别是什么?人是有逻辑的,人是有思维的,人是有创造能力的。如果不关心算理,拼命训练,这不就是将人往机器方面培养吗?
现在的科技方向是将机器培养成人,让机器智能化,让机器有学习能力。我们怎么可以反过来,把人往机器方向去培养呢?
不过还好,我们国家已经看到这种现象,正在通过高考中考等重要考试作为指挥棒,将孩子的数学学习往正确方向指引。从2022年开始 ,我们的高考数学以考察学生的思维和学习能力为主,让拼命刷题的人考不到高分。从今年开始,好几个省份的中考题,也强调了代数推理和学生的学习能力的考察。不管高考还是中考,都在遵循中央2020年提出来的打击“死记硬背”和“题海战术”的精神。
数学的功能是培养人的思维,尤其是创造性思维。现在普遍存在的将学生往机器培养的这种做法,不会有任何活路。
我们不是说练习没用,而是说要在理解算理的基础上进行适度练习,强化理解。适度就是不能少,更不能多。如果一道题算很久才算得出,就说明练习量不够,如初一学生解一元一次方程2(3x+5)=8x ,如果一分钟之内做不出来 ,那就是不够,这种要在理解的基础上加强训练。那怎么判断是否过度呢?我会出五道题给林晖博做,然后五道都对,那就过关了,没必要再继续训练,再练100道也是那样,并且会破坏他的创造力,聪明人是非常讨厌做重复的工作的。简单重复对人的创造性破坏非常大。
“理解算理,适度训练”,这是数学运算学习的正确做法。现在一种普遍现象是“不管算理,过度训练”,这也导致了很多学生的数学学习的低效的或者是无效的,通俗得说就是“白学了”。
训练的前提是先理解,如果不理解道理,就不能开始训练,练习是为了强化,你都不理解,你强化什么呢?