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深度贴: 对比中美数学课本, 终于明白为什么娃老是做错题!

2024-02-07教育

我们已经把「做题」这件事做到了极致,不能再卷、也卷不动了。数学,除了做题以外,还有没有好方法?

「数学学习方法反思贴」。

针对小学数学起步阶段孩子们经常出错的三大学习点: 进位、乘法、面积,把中美两国数学教科书放在了一起,做了学习方法比较。

这里的发现,很有新意,也非常有实际意义。

大家好,我,刚从某思「退役」的数学老师。

这次,就从我最近遇到的具体问题开始说起吧。

「双减」后,好多机构把课程改成了线上和周中,因为时间不合适、或担心孩子视力,我的好多家长朋友都在选择在家「带娃自学」。

一旦自己带娃学,很难气定神闲。晚上十点,收到一位妈妈的微信: 我家娃是不是退化了,三年级了,学完乘除法了,怎么加减法错的还这么多!

各种1-3年级测验后,经常会收到爸爸妈妈的微信:「老师,你看,他前面错的题目都是计算错误!」

按照过往的机构套路,解决方法,就是: 做题、讲解、反复练习。

这次,我决心要换种思路去解决这个问题。这让我想起了在我书柜里「尘封已久」的那套书: 美国数学教科书 Go Math

我手头只有GK-G3(美国幼儿园到3年级的),包括幼儿园,每个年级上下两册。

这套书是一位学生家长移民离开中国前送给我的。当时,我是收的快递,打开之后震惊,这是什么,确定这是教科书吗,这么厚重!

和国内数学书的厚薄既视感,差异好大!

说实话,以前我对国外数学有些不屑,总感觉国外小朋友学的慢、学的容易,没我们的孩子基本功扎实。

但最近真正看过之后,我的感受可以用「如获至宝」来形容,它完全给我打开了新思路。

为什么?以下我用在课堂上遇到的三大孩子理解难点 (进位、乘法、面积) ,和大家分享我观察到的中美数学学习方法的不同。做了这次研究与比较,我有两大感受:

1、终于知道为什么自己教过的那么多孩子遇到数学学习困难了

2、终于知道以后该怎么带孩子解决一些比较根本的学习问题了

好,下面就来仔细说。想讲得清楚,所以用的例子比较多,篇幅也比较长。如果大家能耐心读完,给我反馈,我会十分感谢。

1

小学数学第一关:

理解「进位」

说到小学数学,肯定离不开计算,在计算中,就有第一个大难关: 有进退位的加减法。

肯定有很多爸爸妈妈在拿到小朋友的作业时,发现他们又莫名其妙的错了好多计算题。询问原因,娃是一笔糊涂账,我们也感到困惑:粗心?没有数学细胞 ?...

一、两道错题经典

下面先给大家看两道我经常遇到的小朋友「错题经典」,大家可以先猜猜他们是怎么错的。

这道题的错误原因,还容易看出端倪…

小朋友是怎么出错的呢?他们把个位数「4」直接和「23」中十位上的「2」加了起来,得到6,最后得出了63。

而这道,错成了一个「谜」 ... 这娃是怎么想的呢?

想不明白吧,我一开始也是,后来我在小朋友的草稿纸上发现了答案。当时令我印象太深刻了,草稿纸上是这样写的:

发现了吧,在用竖式做加法时,小朋友按照步骤先把个位数相加:7+5=12,算出来之后,就犯迷糊了,搞不清楚该向十位进1还是进2了……

孩子犯了上面这类错误,我们经常用 「粗心」 来解释,其实原因并非如此,现象背后,根本问题是孩子没搞清楚一些基本的数学概念:

1、「数位」概念不清晰,不理解「十位」和「个位」上数字所代表的含义。

4+23=63,为啥孩子会用4去加十位上的2呢,因为孩子不清楚,十位上的2代表的不是2,而是20,不清楚数位上数的意义,所以才不知道到底要和谁加。

2、加法进位不理解,不明白为什么需要进位。

27+35=71,个位相加得到的12,12的1其实代表的是1个10,所以才会放到十位去,2代表的是2个1,所以才会留在个位。

如果只像念口诀一样说出「写2进1」,而不理解为什么进位,那当然会掉进「不知道谁留下谁进位」的坑里。

很多时候情况下,我们会把孩子犯的这类计算问题误判为「粗心」,然后就选择一个简单粗暴的方法让孩子刻意练习——刷题!

但通过刷题让孩子记住的是做题的套路和方法,他们很可能还是搞不清楚为什么要这么做。

学数学,除了刷题之外,真的没有其他办法了吗?

当然不是。回答这个问题之前,我们先来看看中美教材在讲解「进位加法」上,方式方法有啥不同?

二、中国课本如何讲解「进位加法」

给大家先看看我们中国的 「人教版小学1年级数学教科书」 是怎么来展现「进位加法」这个知识点的:

说到进位加法,一定要先有一个基础知识:就是 数位的概念; 一年级课本就用这样的方式带小朋友认识「数位」概念。

我们大人看这样的图解,也得静下心来,理解一下。对孩子们来说,就是「挑战重重」了。

1、从视觉上来说,并非「一个图形精确对应一个概念」。

这张图包含的知识点和信息过多:计数棒、计数器、写法、读法,还有好几种颜色与图案。要在这样的一张图中去理解数位的概念,对一年级孩子来说,真是有点难。

2、文字解释并非足够「准确、简洁」,让孩子容易理解。

比如这句话 「从右边第一个是个位,第二个是十位……」 ,就不足够准确。

首先,这个图上有三个例子,这个「左右」指的是什么,小朋友一时就反应不过来,其次,通过数的位置来判断「十位」和「个位」,其实还是没有解释清楚数位的概念。

再接着看, 「有1个十在是十位上写1,有两个在十位上写2,有几个一在个位上写几」 ,这句话是不是有点绕口令?尤其第一个半句来说( 「有1个十在是十位上写1 ),这里出现了两次「1」和「十」,但意义却不太一样。对孩子来说,理解起来真的挺有挑战性的。

3、数学课本「语文化」,强调 「怎么认、怎么写」,而不是「为什么」

小学低年级数学,对孩子语文程度(认字、对字词句的理解)要求不低,但对数学本身的概念演绎,却比较不够。

讲完数位,接着就是「进位加法」了,咱们的教科书的讲解非常直接: 直接开算!

来算算两个班一共有多少名学生吧!35+37=?

从小朋友的角度,这个插图,看起来可能比较费劲:图上并没有把两个班级的人数「画」出来:左边也是5个人,右边也是5个人啊!

大概是考虑到课本页面空间有限,画不下那么多人,于是用计数棒来体现算式。可是这些计数棒又堆在了一起,位置并没有分别跟前面插图中左位、右位两个班对应起来: 人物、算式是左右结构,而计数棒是上下结构

其实按照书的逻辑,也是能理解:引入计数棒,主要是为了解释竖式中的「进位」概念,因此直接用来跟竖式结构对应。

但这个是编书的逻辑,不是孩子认知的逻辑。

孩子学数学,是逐步从「具象」走向「抽象」的, 第一理解的是图与实物,如果图义分离,孩子就会「犯晕」。

再看课本是怎么解释「进位」的,比如算35+37,先加个位,「5」和「7」加起来是12,满了1个「十」,因此向前进1位。

不知道大家注意到没有, 这里还是在讲「怎么进位」,而不是「为什么进位」。

其实要理解为什么要进位,本质上还是要理解数位,其实就是要理解十进制——「满十进一」。

三、美国课本如何讲解「进位加法」

再看看美国课本 Go Math 怎么带孩子理解「满十进一」这个概念的。

1、从认识数开始就重点突出「10」的概念。

做法很巧妙、也很简单。美国从幼儿园孩子认识数开始,就是把代表「个数」的图形放在下图这种10个框组成的表格中,让孩子认识到「10」很重要,潜移默化地铺垫「10」的概念。

哪怕是学10以内的加法,也是放在10的框架里来学。比如,上图中学的是6+1=7,孩子可以清晰的发现,还差3就可以凑成一个「10」了。

在「认识11-20」的部分,也是用到了10个一组的表格,非常直观。

这类表格的反复应用,其实就是带孩子潜移默化地接受十进制的概念。

2、重视模型使用,模型简单易懂,表达精确、连贯统一。

美国数学课本做的特别好的一点就是,视觉统一,模型和数的对应非常清楚。而且一个模型,可以贯穿始终。

比如,用孩子常玩的「乐高」小积木,来强化10个为一组的概念。

之后,这个积木块会抽象成绿色小方块,但同样是10个一组。

在上图中,我们可以看到绿色的小方块有两种排列方式,一种是垒成一串的(10个),一种是单个小方块。

注意看图中单个方块的排列方式,其实还是在一个无形的十进制的表格里的。这依旧是在强化「10」的概念;而且跟小朋友表明,这些散落的方块,每凑成一个「10」,就可以摞成一串,跟其他的方块串放在一起(这其实就是在引入进位的概念)。

这时候用第一道题问孩子:图中有几个10,几个1,合起来是多少?

7 tens 9 ones =79

这样一来,79,「7」和「9」所代表的意义,不需要太多的文字解释,一下子就出来了是不是很直观。

接着再问第二个问题,单个方块和方块串的位置换了!会不会有小朋友把十位和个位写反呢?

其实这道练习,就是在跟小朋友强调:一个数的十位和个位到底是什么,并不是根据「左右」位置,而是根据这个数有几个「10」和几个「1」组成来决定的。

这就超越了「是什么」,而是在从根本上解释「为什么」。

3、从「具象」走向「抽象」的步骤很细致,为计算做了充分铺垫

数位的基础打牢了,开始进入让全世界无数小朋友抓耳挠腮的「进位加法」。

来算算25+48=?

通过前面的学习理解了「数位」,这时候孩子就可以得心应手地使用 「凑十大法」了。

从25借个「2」,给48凑个整,25+48=23+50,这样不就好算了吗?

加法竖式的概念也是这样一步步引入的:

比如:37+25=?

我们可以看到,教材在直接写竖式之前,先把方块模型摆成了竖式的样子。

计算:37+25,分成了三步:

第一步,将散落的单个方块进行「凑十」(个位数相加)

第二步,把凑成一串的方块,和其他方块串放在一起(进位)

最后,数出有多少个方块串,多少单个方块……

这样就通过模型进行了一次非常具象的竖式加法的演算。

接着,进一步从具象走向抽象,把方块串(10),抽象成一个「竖线」,把方块抽象成圆圈…

这样做的目的是为了让孩子一步步过渡到 直接用抽象的数字符号进行计算

比如,为了让孩子理解十位上的「1」,是指1个「10」,我们可以看到教材循序渐进地从 「方块串」 「竖线」 再到 「1」 ,完成了整个从具象到抽象的过程。

之后,算百以内加法,就顺理成章了。

比如,47+85,先个位相加:7+5=12,凑出1个10;再算有多少个10位数,4+8+1=13;13个10,又可以凑成1个百,这样就是100+30+2=132

这个过程,让孩子学会了加法,知其然,而且知其所以然。概念清晰、理解深刻,「貌似粗心、实则不懂」的错题便可以减少很多。

2

小学数学第二关:

理解「乘」

让孩子理解「乘」的概念,其实完全不是我们大人想象的那么简单。

1、一言难尽的「乘法口诀表」

先来说说我们的独有发明——乘法口诀表。

这个绝对是一个充满智慧的创造,相信绝大部分小朋友学习乘法,都是从这张口诀表开始的。

这张神奇的口诀表,大大提升了我们中国小朋友计算乘法的速度。

很多小朋友在不知道乘法是什么的时候,嘴里已经会背好多的乘法口诀了。

乘法口诀还和口语、故事连在了一起,也许又是「数学语文化「的一个体现。比如」 不管三七二十一「 ,比如孙悟空去西天取经要历经」 九九八十一难「

但是乘法口诀真的这么好背吗?

之前微博热搜上有个视频,小姑娘怎么也不会背3x5。可怜可爱又心疼,大家肯定在想,为啥这么简单的一句「3×5=15」,小姑娘就是背不下来呢?

其实,对这个小朋友来说,这根本不是一个乘法计算题,也不是一个数学问题,而是一个记忆与背诵问题。

此时她完全不理解「乘」,因此在她脑海里乘法口诀表里的数字就是一串没有规律的乱码,和下面这张图没有区别。

数学靠「背」,有用吗?

我相信大家一定有自己的答案。数学不是算数,计算也不可能只靠记忆。

背乘法口诀,可以让计算乘法的速度变快。中国小朋友的乘法计算速度一定是最快的,但是这里有一个大问题 -- 对乘法的意义不见得真正理解

下图是一个孩子的错题,显然没搞清楚「乘、除」概念。看来他并没有理解「乘」,而不理解「乘」,就不会理解「除」;就像不理解「加」,就不会理解「减」一样。数学真是一门环环相扣、漏一步错百步的学科。

相比之下,美国的小朋友不可能背出「one one equal one」这样的口诀,所以他们只能慢悠悠地去了解乘法。中国二年级上学期就开始表内乘法了,美国三年级才开始。

2、对「乘」的概念引入,比较简单

先来看看中国人教版的数学书是怎么去引入乘法的吧!

可以看到,上面三个对加法总结的例子里,都用了「几个几」的说法。

但画风很快一转,马上写出结论:2x7读作2乘7(而不是2个7,或7个2)。「乘」虽然出现了,但它只作为一种「读法」,其意义没有进一步解释。

不仅如此,这个地方还立刻引入了交换的概念,2x7=14,7x2=14。你是小朋友的话,你会不会晕?

3、美国孩子是怎么学「乘」的?

这个字对于全世界的小朋友来说,其实都是不容易理解的。

(1)用「组 groups of 」 的概念,说明「乘」

「4乘2」,严格上来说是4x2这个 算式的读法。

4组「2」,意思是,「2个」为一组,一共4组,表达的是乘法的含义。

别看在语言用词上只是小小的一个改变,但它却可以立刻让孩子感受到乘法的内涵。就是这么神奇!

中国的「4个2」也有「4组2」的意思,但远远不够具象,没有大量借助 模型加深孩子理解。

相比之下,当数字变大、计算变复杂时,美国教材的这种简捷模型,表现力就比较强。孩子看到4*3,眼前出现这样「4组3」的场景 ...

这比数插图中的小人要灵活、清晰的多。

(2)用加法,帮孩子理解「乘法的含义」

孩子学乘法之前,已经对加法很熟悉了。所以,教乘法,还是从加法做起。

这个过程,中国也走,但走得很快,而且视觉化、模型化做得不够细致。

这是美国做法。通过图像模型的方式,先引导孩子们算3+3+3+3(3为一组,一共4组)

然后再引导小朋友去探索「Another Way」,另一种算法也就是乘法:3+3+3+3=4x3

这时乘法和加法的关系就通过图像建立起来了。

这样做,在小朋友的脑子里,乘法就不再是一个抽象的概念,而是从一组组相同数量的图形,到一串相等数字的加法,最后变成一个乘法算式。

(3)用模型,解释「乘法交换律」

在乘法中,有一个非常重要的知识点,交换两个因数(factors)的位置,最终的乘积是不变的。但如果只用这样的一句话,或者简单的图示解释,这个肯定很难让小朋友清楚。

中国数学书,画了三组小熊气球,然后就写了3×5=15和5×3=15。然而,小朋友在这幅图中完全不能感受出「5组3个」这样的概念,这种讲解不太到位。

而美国数学用的「矩阵式」模型,就容易理解的多。

下面这张图,2行5列,可以横着数,那就是2组5,也可以竖着数,就是5组2;但不管是横着还是竖着,都是这10个,非常清晰地表示出了2×5=5×2这个概念。

举一反三,脑子里有这样的图,就非常容易理解乘法交换律了。

如果这个小姑娘的父母当时知道可以这么带娃理解乘法,孩子会少掉多少痛苦。

3

小学数学第三关:

理解「面积」

最后,再简单说说「面积」问题。

在小学阶段,有一个非常抽象的概念--平面图形的面积;这也是老把孩子们绊倒的一个「坎儿」。

小朋友最容易出现的一个问题是, 周长和面积傻傻分不清楚 ,求周长求成面积…… 其实刚刚学习周长的时候,小朋友对周长是特别清楚的,因为周长可以测量出来,有一个具体的数帮助理解。但是面积的概念就抽象多了,什么是面积,怎么计算面积都是很难解释的。

那中国课本是怎么带小朋友理解「面积」的呢?

「黑板表面的大小就是黑板面的面积,课桌表面的大小就是课桌面的面积,数学书封面的大小就是数学书封面的面积」

我们先不提这几句话有多么拗口,但从逻辑方面来说,首先,面积的定义是不是就是「大小」,这两个概念等同么?

其次,用生活中具体事物(都是立体的)来讲面积,也不够严谨。比如,书桌表面包括很多部分啊,不止有桌面,桌腿也有表面,从 立体图形抽象出一个平面的概念,孩子理解是有困难的。

课本进一步定义:

「物体表面或封闭图形的大小,就是它们的面积。」

这种语言形式,作为数学概念定义,也是不太符合要求的。

而美国课本,从下面的这几个步骤带孩子理解探究什么是面积。

首先,引入面积中非常重要的一个概念图形— 单位正方形 (边长为1的正方形)。

再用 Grid Paper (格子纸)来度量各种平面图形的面积,把「面积」这个抽象概念变成看得见摸得着的 "单位正方形格子的集合"

面积一旦这样在脑海里呈现,对于熟悉乘法的孩子来说,下面的」面积计算「就很容易了。

计算长方形的面积,可以简单一个个数格子加:1+1+1 ... = 15

也可以按组加,5+5+5=15

然后,抽象到用乘法算出来,3*5=15

通过这个过程,把抽象的「面积」概念变为可以数出来的图形,面积再也不是看不见摸不着的东西啦!小朋友不光理解,而且能通过各种方式算出来呢!

回到最初的问题,在家如何带娃学数学。其实,家长不是老师,也没时间、没必要做老师。当前情况下,能让孩子跟着一些资源循序渐进自我加强,也许更加可行。我的个人感受是:

在家带孩子做数学启蒙,与其自己甩开袖子去教、或者让孩子做题,不如挑一些美国数学教材、练习册(国内有不少中文引进版),让孩子自己动手,跟着书一点点走,一步步建立数学概念认知,为以后的数学学习打下坚实基础。

希望我的分析,能给大家带来帮助,更欢迎大家多提意见,我们一起进步。谢谢。

原创 晓晨