问题

有人认为小学生的算术方法比方程更锻炼思维,怎么说服他?

回答
当然,这是一个很有意思的话题!要说服那位认为“小学生算术方法比方程更锻炼思维”的朋友,我们需要 深入剖析“思维锻炼”的内涵,并展示方程作为一种工具在更深层次思维发展上的独特优势。 这不是简单地说谁对谁错,而是引导他看到不同学习方式的价值所在。

以下是我会如何进行说服,力求详细和有说服力:

第一步:承认并理解对方的观点——建立共情和共同语言

首先,我会先认真倾听他的理由,并表达理解:“我明白你的意思。确实,我们小时候很多题目都是通过一步步的‘算算算’,比如‘我吃了3个苹果,你给了我2个,我一共有几个?’这种直观的加减法,需要我们心里有个数的去计算,这个过程确实能让孩子把数量关系记在脑子里,进行一个具象化的思考。这对于建立数的概念,以及初步的逻辑推理非常有好处。”

我还会举例说明他的观点可能基于的场景:“比如,一道‘小明有10个糖,吃了3个,还剩几个?’的题目,他需要想到‘10减去3等于7’,这个过程是将实际情境转化为数学运算,是很扎实的。”

这样做的好处是:
避免直接对抗: 让人觉得你不是来“驳倒”他,而是来“探讨”。
找到共同点: 说明你理解算术的价值,这让后续的论证更容易被接受。
设定一个初步的“思维”定义: 对方可能将思维主要理解为“计算能力”或“具象化思考”。

第二步:重新定义“思维锻炼”——拓宽其内涵

在肯定了算术方法的好处后,我会温和地引导他拓宽“思维锻炼”的定义。

“不过,如果我们将‘思维锻炼’理解得更广一些,比如 抽象思维、逻辑严谨性、问题解决的通用性、甚至创造性思考,那么方程就展现出了它独特的、更高级的锻炼价值了。”

我会从以下几个维度来阐述:

1. 从“具体计算”到“抽象建模”:

算术方法: 就像刚才说的例子,大部分是直接针对具体数字进行运算。它更像是“知道了A是多少,知道B是多少,求C是多少”。这种思维方式是“过程导向”的,强调的是执行计算步骤。
方程思维: 学习方程,我们首先需要做的是“把问题用符号表示出来”。比如,“小明有x个糖,吃了3个,还剩7个,问x是多少?”。我们不是直接去算,而是先建立一个“x 3 = 7”的数学模型。
这里的思维锻炼体现在:
抽象化能力: 将未知量用一个符号(如x)代替,这是从具体事物上升到抽象概念的关键一步。这需要孩子理解“未知”本身可以被表示和处理。
符号化能力: 学习使用数学符号来表达数量关系和运算规则。符号是人类抽象思维的结晶,掌握它们意味着掌握了一种强大的表达工具。
模型构建能力: 将现实世界的问题转化为数学语言的过程,本身就是一种建模。孩子需要识别问题中的核心关系,并用方程的形式来“翻译”它。这比直接套用算术公式要复杂和高级。

2. 从“已知求特定未知”到“通用关系探究”:

算术方法: 即使是解决稍微复杂一点的问题,比如“买3支笔,每支2元,共花6元”,这种思维也是“已知量”和“已知运算”来求“特定结果”。
方程思维: 方程最大的力量在于它能描述变量之间的关系。例如,如果知道“买n支笔,每支2元,总价是y元”,我们可以写出 y = 2n。
这里的思维锻炼体现在:
变量思维: 孩子开始理解数字不再是孤立的,而是可以变化的,并且可以互相影响。他们能够理解“关系”本身的存在和性质,而不仅仅是某个时刻的数值。
探究普遍规律: 方程 y = 2n 告诉我们,无论买多少支笔,总价总是单价的两倍。这是一种普遍的规律,不是针对某个特定情况的计算。学习方程,就是学习如何发现和表达这些普遍规律。
预见性思维: 一旦建立了关系式,我们就可以预测:如果我想买5支笔,总价就是25=10元;如果我想花费12元,我可以买12/2=6支笔。这种基于关系进行推理和预测的能力,是更高级的思维。

3. 从“步骤执行”到“逻辑推理与结构化思维”:

算术方法: “10个糖,吃了3个,还剩几个? 103=7”。这是一个相对线性的计算过程。
方程思维: 解决方程 x 3 = 7 需要一系列逻辑步骤,而且这些步骤本身是有理据的:
“为了求出x,我需要让x孤立在等号的一边。”
“现在x被减去了3,那么我要‘抵消’这个减3,就需要在等号两边同时加上3。”
“所以,x = 7 + 3 = 10。”
这里的思维锻炼体现在:
逻辑链条构建: 每一步操作都基于前面一步的结论,并且有明确的“为什么”(等式性质)。孩子需要理解每一步的“因果关系”。
逆向思维: 解方程常常需要逆向思考,即从已知结果反推出未知原因。这是一种非常重要的解决问题的能力。
结构化思维: 方程本身就是一种结构的表达。解方程的过程也是对这个结构进行拆解、重组和优化的过程。孩子需要理解等式两边是平衡的,任何操作都必须保持这种平衡。

4. 从“被动接受计算”到“主动解决复杂问题”:

算术方法: 很多时候,算术题是“给出数字,给出运算,算出结果”。孩子是运算的执行者。
方程思维: 很多现实世界的问题,尤其是需要多步思考、包含未知数的应用题,直接用算术方法去列式会非常繁琐,甚至难以处理。方程提供了一个统一的框架和强大的工具。
例如: “一个长方形的周长是20厘米,长比宽多2厘米,求长和宽是多少?”
算术思维可能需要尝试:
如果宽是1,长就是3,周长是2(1+3)=8(太小)
如果宽是2,长就是4,周长是2(2+4)=12(太小)
如果宽是3,长就是5,周长是2(3+5)=16(太小)
如果宽是4,长就是6,周长是2(4+6)=20(找到了!)
这种方法叫做“枚举法”或“试错法”,虽然也能解决问题,但效率低,尤其当数字变大时,会非常困难。
方程思维:
设宽为w,则长为w+2。
周长公式是 2 (长 + 宽) = 周长。
代入得:2 ((w+2) + w) = 20
化简:2 (2w + 2) = 20
4w + 4 = 20
4w = 16
w = 4
长 = w+2 = 4+2 = 6
这里的思维锻炼体现在:
问题分解: 将一个复杂问题分解成更小的、可管理的数学表达式。
策略选择: 孩子学会选择更有效率、更具普遍性的方法来解决问题。
问题解决的普适性: 方程思维能够应对更广泛、更复杂的问题,而不仅仅是简单的加减乘除。它是一种解决问题的思维框架。

3. 比喻与类比:打个比方

为了更好地说明,我会用一个比喻来帮助他理解:

算术方法: 就像是给了你一把锤子,你可以用它来敲钉子、砸核桃,很实用,但它只能做一件事情。你的思维锻炼是关于如何用好这把锤子,力气要多大,角度怎么掌握。
方程思维: 就像是学会了使用一把多功能瑞士军刀,甚至学会了设计和制造工具。它不仅包含了“锤子”的功能,还有“螺丝刀”、“开瓶器”等等。更重要的是,它让你明白,在遇到不同的问题时,你可以选择不同的工具,或者组合使用它们,甚至发明新工具。
算术是“知道了数字怎么算”,方程是“知道了关系怎么找数,或者怎么表示这种关系”。
算术是“执行一个具体任务”,方程是“设计一个解决任务的通用方案”。

第三步:强调“递进性”而非“替代性”——互相补充,螺旋上升

在上述阐述过程中,我也会强调:

“我并不是说算术方法不重要,事实上,它是方程的基础和基石。没有扎实的算术基础,方程也无法理解。”
“学习方程不是要抛弃算术,而是要在算术能力之上,发展出更高级的思维能力。就像我们学习写文章,一开始学的是认字、拼音,后来学的是组词、造句,再后来才能写出复杂的议论文一样,是一个循序渐进的过程。”
“当孩子掌握了方程后,很多算术问题,他可以用更简洁、更清晰的方程思维来解答,这实际上也反过来巩固了他的算术能力,并且让他看到了算术在更广阔领域的作用。”

第四步:联系实际和未来发展

最后,我会将话题引向更长远的发展:

“我们现在学习的数学,是为了将来解决更复杂的问题。无论是科学研究、工程技术、经济分析,甚至是计算机编程,都离不开抽象思维、逻辑推理和建立模型的能力。方程是培养这些能力非常重要的一个环节。”
“让孩子早接触方程思维,不是为了让他学多难的东西,而是为他打开一扇窗,让他看到数学的另外一种可能性,培养一种更‘结构化’、‘系统化’的思考方式。”

总结一下如何说服他:

1. 倾听与认同: 先肯定算术的价值,建立良好沟通基础。
2. 重新定义“思维”: 将思维从“计算能力”拓展到“抽象、建模、逻辑、通用性”。
3. 列举方程的优势: 从抽象化、关系探究、逻辑推理、问题解决等角度详细阐述。
4. 使用比喻和实例: 让抽象的概念更容易理解。
5. 强调递进关系: 说明方程是建立在算术基础上的能力提升,而非替代。
6. 联系未来发展: 说明方程思维对孩子长远发展的重要性。

通过这样的方式,我们不是简单地说“方程更好”,而是引导他看到,学习方程是在算术的基础上,对思维进行了一次“升级和拓展”,让孩子具备了解决更复杂问题、进行更深入思考的“能力”。这通常能够获得比较好的说服效果。

网友意见

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由于这是小学生在课外学习奥数时,家长朋友们经常会有的疑惑,所以我想我有责任出来多说几句:

(针对算术方法可解的题目)

一、对现在的成年人来说,方程解法比算数解法更省力

这正是方程解法优越性的体现。

正因为我们可以在这里节省脑力,所以才有余力去解决更为复杂的问题。

方程是数学史上的伟大里程碑。

关于这一点,其他许多位回答者已经有非常充分的展示了,我就不再赘述了。




二、尽管如此,不建议四年级及以前的学生家长自行教授方程知识

这是出于以下考虑:


1、小学生的抽象思维能力尚在发展中,虽然存在超前发育的学生,但绝大多数这个年纪的孩子,不具备足够的抽象能力。

具体一点说,这个阶段的小学生,“字母表示数”是他们很难以理解的内容

请不要在这件事上将成年人的感受强加给孩子。

作为对方程等抽象思维的预热,在这个阶段,会使用具体图像(苹果香蕉)或者图形(三角圆圈)来表示未知数,让孩子稍微接触一些等式加减法等内容。

但把苹果换成x,对孩子而言是有着巨大的区别的。

如果一定要尝试,请至少不要凶巴巴地对孩子说出“不就是换一下嘛,怎么就不会了呢!”之类斥责的话语。

非常感谢!


2、这个年龄段的数学教学,重点在学习数量关系。而这是方程解应用题的基础

方程解应用题出现困难的孩子,绝大多数都不是“不会解方程”,而是“不会列方程”。

举例来说,

孩子并不是“知道 速度×时间=路程,已知速度和路程,不会求时间”,

而是“根本想不起来 速度×时间=路程 这个关系”

练习算数解法的目的,正是巩固前面这个基本知识,这个将来让孩子“能列得出方程”的基本知识。

因此请不要在这个年龄段干扰这个基本知识的学习。


3、奥数课程中,鸡兔、盈亏等模块的学习,题目只是练习材料,重点是背后的思想方法

五六年级的时候都会让孩子改用方程组来解这类问题的,又快又好。

请不要担心。

但在这个时期,让孩子通过这类题目的求解,体验一些解决问题的方式,对将来非常困难的问题很有好处。

举例来说,鸡兔的核心是,“有多个条件需要满足,那就先满足一个条件,然后在固定这个条件的情况下调整,直至满足全部条件。”

再比如,盈亏的核心是,“有两个相似条件,那么通过转化逐步增加它们的相同点,直至只有一个不同点,这就是导致结果不同的原因”

再比如,变倍问题的重点是“不变量(守恒量)很重要”。

这些事情,如果一定要等到“即使有方程,不会用这种思路考虑问题的话就很难想到”的时候再丢给孩子,那难度就实在太大了。

作为一种难点的拆分,在孩子尚未具有方程思维的时候,预先埋好这些种子,对将来很有裨益。

请不要剥夺孩子获得这种体验的机会。





我们曾经给家长朋友们使用这样的例子来打比方:


算数解法就好比是走路,方程解法就好比是开车。

走同样远的路,那开车肯定更省力,或者说,走路更锻炼身体。

正因为如此,开车才能够到达走路无法到达的距离。

但不能因此就让初生婴儿不学习走路,直接学习开车。

因为走路的过程中锻炼了他控制腿部肌肉的能力,跳过了走路,他很可能连如何“踩”都做不好,更何谈开车的技巧。

因此该学走路的年纪,不要拔苗助长;路已经走得很好了之后,也要更进一步学学开车。


与各位家长朋友们分享。

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