IMO金牌得主说:小学数学最值得关注的5个问题

百科   2025-01-09 11:31   上海  

两周前,第55届IMO奥数金牌得主谌澜天与「牛油果数理」,围绕家长关心的一些小学数学的关键问题,展开了一次对话,例如:

  • 孩子该如何透彻理解数学知识?

  • 怎样看待解题套路?

  • 「小奥」和「提前学」该怎么平衡?

  • 最需要重视的数学思维能力是什么?

  • 父母能为孩子做些什么?


以下为本次对话的几个重点问题节选,小学生如何科学开启数学之路。

曾经的奥数国家队成员、IMO奥数金牌得主谌澜天结合自身的经验,从大方向的角度给予引导。「牛油果数理」会从实际的学习中,如何结合教材落地给予一些建议。

谌澜天:第55届IMO奥数金牌;本科清华大学数学系、麻省理工大学计算机系;现居英国伦敦、从事人工智能研究。

牛油果数理:「懂原理·擅推理·会说理」,致力于成为更能教会孩子思考的数理课,IMO金牌教练的选择,曾受新华社、学习强国等主流媒体报道,被许多优秀小学生称为自己的「秘密武器」课程,创始团队来自英国牛津大学。


01
Q:孩子如何「透彻理解」数学知识?

谌澜天:如果从一个定理,或者一个数学的结果来看的话,有两种看问题的角度:第一个角度是这个定理是怎么得来的,第二个角度是说这个定理是怎么用的

第一个角度是指,孩子对这个定理有没有懂,这个很重要。很多孩子可能是知道了这个结果,可能是记住了,但是并不知道这个定理是怎么得来的,这个其实不算知道,其实没有懂

在数学这个方面,我不知道怎么样死记硬背地学数学,这是我从来都没有过的一个经历。

数学基础教育里面的定理是有证明的,所以我觉得建议就是大家都能够懂得,从最根源的地方,这个定理是怎么用推导出来的。比如平面几何里的定理,都是有来龙去脉的。

并且你也能够欣赏到这个证明的美感,能够对自己学到的知识有信心

知识从哪里来,可以怎么用

牛油果数理是的,孩子最好能理解知识背后的「为什么」,从「知道」跨越到「理解」。

例如牛油果的教材中就有「牛油果为什么」这样的板块,老师也会在小班研讨制的课堂中,引导孩子在重点知识刨根问底,比如:

  • 为什么0不能做除数?

  • 为什么1不是质数?

  • 为什么被3整除,要看各位数字的和?


更重要的是,在这个过程中孩子能锻炼逻辑推理能力、说理能力。比如充分带孩子展开平面几何,怎样从5个公理推导出各个定理,就是非常理想的逻辑训练。

相关的一个点是,如果想更深度地理解例如「三角形的内角和为什么是180°」这样的问题,孩子需要一些高阶的知识才能证明,我们教材就会把小学和初中的内容打通

比如先探索初中的相关几何知识(如“三线八角”),再回来理解小学的知识,就会更加深入透彻了。也逐渐形成小学、初中,甚至高中一体化的融合教材体系,中间不会出现断层或鸿沟。

让孩子探索知识背后的「为什么」;
同时也可以先理解高阶知识,
再回来深度理解初级知识,
打通小学、中学的同一知识模块
02
Q:怎样看待所谓的「解题套路」?

谌澜天:我还是不喜欢用「套路」这个词。

我觉得一个数学工具,就会有一定的效果

它无论是简化问题,把问题的本质暴露出来,把问题变得更加的直观;还是说它连接了两个不同的数学概念,变成了中间的一个桥梁。

孩子一定要对一个数学工具的效果,有一定的理解。当你不理解一个工具的效果时,只是知道有这个工具,然后把这个工具往某个问题上砸到话,我觉得这个成功率很低

如果能够理解一个数学工具、一个解题思路的数学效果,那么接下来的举一反三,也就能够实现了。

牛油果数理:现在为什么有的数学工具,或者解题思路被称作「套路」,带有贬义的色彩,很大程度是因为有些老师会直接塞给学生,填鸭式教学,导致学生缺乏理解。看上去知道了一堆工具,但也用不好,有点像拿着一把工具乱砸。

所以我们也十分重视孩子要把任何数学工具、方法和思路自己理解清楚,这样他们才能只能怎么用。

像牛油果的新版教材,面对蕴含重要解题思路的题目时,用「苏格拉底问答式」的方法,把一个大难题拆成很多小问题连环发问孩子,促使他们真正理解了过程的每一步。

老师引导孩子自己思考背后的数学工具和思想方法,一步步是怎么运行的,最后有什么样的效果

再进行规律的总结,的确就比较容易实现举一反三了。

用「苏格拉底式提问法」,
引导孩子一步步理解问题的思路,
最后自己总结蕴含的数学工具与思想方法
03
Q:「小奥」与「提前学」如何平衡与侧重?


谌澜天:比如鸡兔同笼的这个例子就非常好。如果用方程的角度去看鸡兔同笼的问题,会非常直观清晰。


如果不用方程的话,也能体现和锻炼孩子一些形象思考的能力,怎样在脑海中能够将两类动物的关系勾画出来。


所以说两种都是有意义的。既要训练一些初等的技巧,又要学习一些更加高阶、更加系统的体系,两者可以尽量有一个平衡。


如果要有一个倾向的话,我个人认为,当初等的东西已经掌握了以后,是可以去学更高阶的东西的,不要拘泥于在初等的地方停留太久,你就可以往上走。


当时我是六年级的时候,就已经在上初二,甚至初三的东西,在数学上跳级可能有两三年的样子



牛油果数理:我们有时候也会把初等的技巧,简称为「横向拓展」,也就是在没有学习高阶知识的情况下,发展出更复杂的思路和技巧,解决一些难题。这个过程中会让孩子在不同方向多动脑,也能发现数学的一些美感和趣味。


然后把学习更高阶的系统内容,称为「纵向拓展」,就是在数学这个学科的知识主干上,不断向上探索和掌握高阶知识,这毕竟还是学习数学的正道。孩子能更高效地处理问题,也能拓宽数学的学科视野。


牛油果数理一直打磨的培养体系也一直是「横向拓展」与「纵向拓展」相结合的,努力找到中间的平衡


这也是IMO的一些金牌教练,把孩子送到牛油果来的主要原因


而就「纵向拓展」来说,对于学有余力的孩子,不管是数学还是其他主科,跳级两三年左右,也是比较合适的程度。


在L3阶段,基本掌握小学的核心内容;
在L6阶段,基本完成初中的主要内容


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04
Q:需要培养的核心数学思维能力有哪些?

谌澜天:我觉得核心的数学思维能力,大概分成这两种


一种是严谨的能力,也就是孩子能确保对的就是对的,错的就是错的。自己把这个问题解完以后,他就知道自己已经解出来了,不存在没有解出来的可能性,不存在错误的可能性。


数学的底层能力还是严谨,因为数学最关键的不是数字,是逻辑


当然,锻炼严谨性是需要耐力的,是一个功夫。训练的时候,要注意自己的思路不被打扰,要完整地走完自己的思路。


但是只有严谨能力是不够的,因为你如果只能严谨,那你只能推导,只能验证。数学解题也需要创造的能力,就是第二种,关于创造和想象的能力。数学的解题的确有一些规律,有时候还需要一些灵感、一些创造。


所以在严谨的基础上创造,这就是我理解的数学的思维


05
Q:父母应该在孩子的数学之路中,扮演什么样的角色?

谌澜天:我觉得我父母在我数学成长的道路中,扮演的角色还挺理想的。


首先,就是他们能够认识到我有这方面的才华。然后他们把我送到了我应该被送去的地方


然后我爸爸给了我很多方面买的教材,都是非常跟进的。所以这些方面,我当时是没有操心的,像我以后哪一步怎么走,或者我需要哪些书。那些资料和资源在我旁边都有,我只需要自己去学就行了。


但是现在想来的话,这些东西并不是凭空发生的,而是我父母去一一安排的,这还是很重要的一点。也就是说父母需要认识孩子的学习潜力,并且匹配一些资源、跟进学习的进展


还有一些关于心理的方面,家长有能力给予一些引导的话,我觉得也是重要。比如告诉孩子面对成功和失败,是以什么样的态度面对。成功是应该要高兴还是要谦虚,对于挫折是要继续,还是要选择放弃。



以上为本次「牛油果数理」与IMO奥数金牌得主谌澜天的访谈节选,更多内容可以在「牛油果数理」官方视频号中观看,例如:


  • 孩子如何科学使用AI工具?

  • 什么是高效的刷题方式?

  • 孩子对数学没兴趣怎么办?


寒假将至,「牛油果数理」素养课程也已限量开放特训营,面向幼儿园大班至5年级的孩子


因为在线小班研讨制的设计(每班仅10个孩子左右),名额十分有限。如果孩子数理能力较强,感兴趣的家长可以联系以下班主任老师报名。


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