推演還是硬算?一年級動物謎題深度解析(含思考路徑分析與輔導(dǎo)必提問題)

2013
2018-2-28 12:03 轉(zhuǎn)載 · 圖片9

我們從孩子幼兒園時期開始,就教他們分類,比較,大多數(shù)孩子都經(jīng)歷過,把一堆玩具(道具)按照既定的類型進行分類,大多數(shù)分類不外乎顏色,形狀,功能,材質(zhì)等等。成人很樂意看到孩子井井有條地完成這些任務(wù)。

但是,這些任務(wù),并不能培養(yǎng)出邏輯思維出眾的孩子。我們以為孩子必須經(jīng)歷這些,然后也肯定能夠得到思維上的訓(xùn)練,很可惜,“任務(wù)”畢竟只是任務(wù),當孩子完成了任務(wù)后,就忘記了這件事。關(guān)于“分類”和“比較”都不能成為他們遇到問題時的“直覺反應(yīng)”,因此也不能夠成為“思維體系”的一部分,而只是一種應(yīng)試技巧,只能在學(xué)校的特定場合里被調(diào)用。

另外一些看上去與數(shù)學(xué)不太有關(guān)聯(lián)的概念,比如“守恒性”,“整體部分”關(guān)系,都是成人認為簡單得不能再簡單的概念,往往一帶而過,甚至壓根兒不會特別去講解引導(dǎo)。

但是正是這些“不起眼”的概念,支撐起了思維的整個基地結(jié)構(gòu),并且是解決下面這個問題的必備條件。

謝謝來自上海的豆豆麻麻提供的題目(一道一年級特別“搞腦子”的題目,下面我們來具體分析)

這道題目相當經(jīng)典地考核了孩子在分類,比較以及整體部分,守恒性方面的概念。為了讓大家能夠更清晰直觀地看到思考過程,我重新繪制了下面這張圖,里面的動物做了調(diào)整,但是數(shù)字沒有變。我們一起根據(jù)這張圖,來分析下面幾種思路

策略一:順藤摸瓜(黃色圖)

觀察此圖,橫豎相加都有得數(shù),一共四種動物,只有一行未知,很明顯,給我們的條件太多了(意味著解題路徑可能有很多種),所以不如心安理得,從最簡單的(或者說第一眼感覺出來的最簡單)入手——右側(cè)第一列。

原因是,熊和鴨子,各兩只,自然聯(lián)想到平分,1只熊+1只鴨子就等于總數(shù)一半,即11。

既然知道了這條線索,我們就去找有1只熊和1只鴨子的組合,就可以推算出另外兩只動物是多少。

我們隨機找到第二排--除掉1只熊1只鴨子,剩下1只熊1只鹿,得數(shù)24-11=13;同理,我們又找到一列,得出1只鴨子1條蛇是14。

通過最后兩步,四種動物,被分成兩個部分,每個部分的總和我們知道,也就是在不知道4種動物分別代表多少的情況下,也能夠得出答案是27。

策略二:簡化推理法(紅色圖+藍色圖)

既然我們第一種方法是不求解出四種動物,就可以得出答案的,那么我們自然也可以想到更加“偷懶”的方法,有沒有可能一步到位呢?

不用去求解任何組合得數(shù)是多少,僅僅靠比較,就可以從已知數(shù)據(jù)中推算出答案來。前提我們需要知道兩種動物之差。

于是,我們找到了下面這兩列進行比較,發(fā)現(xiàn)鹿比鴨子要多2(即29-25=4,4/2=2)

然后把灰色分別與兩列粉紅色的比較,就有兩種求解方法:第一是鹿要比鴨子多2,自然25+2=27;第二是鴨子要比鹿少2,自然是29-2=27

當然這種策略,也可以有其他的路徑,請看下圖(可以給孩子看看哦,看看不講解,孩子看得懂嗎?)

策略三:一步到位(綠色圖)

策略一和策略二其實都是通過1/2的概念得到兩種動物差的,或者說就是一種守恒,要等式兩邊始終平衡,減少的數(shù)量應(yīng)該一樣,一邊減少了一半,另一邊也減少一半。

鴨子+鴨子=鹿+鹿-4

不就相當于:鴨子=鹿-2

有沒有可能更加簡化,沒有兩倍概念,就是單純一只動物與另一只動物比較,連減半都不需要考慮,不就直接出來了么?

果然,正如我們最開頭想的,這么多條件,當然“條條大路通羅馬”啦~請看下面綠色圖,我們一下子就可以找到1只蛇與1只熊之間的差異,正好是3;再看第二張圖,比較灰色部分與綠色部分,差別不就在蛇與熊之間嗎?答案立刻出來!


以上策略只是一種參考,實際情況下,成人或者能夠解答出題目的孩子可能是隨機抽選了比較對象,得出的答案。但是,無論你選擇兩兩比較,還是找到唯一不同去比較,抑或是計算了一部分的值然后根據(jù)差異去推算,我們都需要下面兩方面的能力。

其一:推算能力

什么叫推算,自然有推理,有計算,但肯定不是“硬算”,我對于這種生硬去計算每個元素多少的方法,特別給它取了個名字,叫“錘子式思考”,具體請看括號里這篇文章(概念還是技術(shù):你的小學(xué)數(shù)學(xué)真的學(xué)好了嗎?試試看這道題~)

我們怎么樣具有推算能力?或者更準確地說,假如我們能夠推算,我們是什么時候知道只需要推算,而不需要硬算的呢?

很多時候,家長都會遇到,錯題訂正,一講孩子就明白,為什么下次還是錯?問題就在于,你講方法,以為孩子聽懂了,就是懂了,關(guān)鍵是:孩子怎么知道什么時候用這種方法,你的方法難道是從腦袋里自動冒出來毫無緣由的嗎?

怎樣使用方法?

方法是怎么冒出來的?

這是兩個命題!

基本上,我們學(xué)校里,從來不教孩子“方法是怎么冒出來的”,嗯,其實也是教不了。

事實上,我們之所以會推演,而不去硬算四種動物分別等于多少,是因為我們知道——

第一、集合概念,四種動物不必要知道四個部分分別多少,我們可以把兩種動物看成一個集合,也可以把三種動物看成一個集合。這種整體部分思路,是建立在很早期的數(shù)學(xué)啟蒙中的,數(shù)字單獨可以看成是一個集合,但是兩個數(shù)字總和也是一個集合,數(shù)字可以有各種拆分組合,數(shù)字有類包含。這些抽象思維,實際上是今天你做題目如此簡便去思考的基礎(chǔ)。

第二、守恒性,我們知道事物有進有退可以抵消,我們知道等號兩邊平衡,如同天平,這邊多了,那邊也要增加才平衡。所以假如其中部分有增減,那么結(jié)果(也就是這個整體)也會有增減。因此,我們才會去考慮,不需要知道每個部分,只需要知道差異部分相差多少,就能夠推算出結(jié)果是多少。

盡管我們不知道四種動物分別代表幾,但是我們就是可以知道它們之和等于幾。

其二:分類能力

一開頭我就講了,幼兒園小朋友都會分類,成人會覺得,這項能力有什么稀奇。但是,今天這道題目就是難倒了一群會分類的小朋友,他們恰恰不知道此題需要分類。

假如我們有了上述一的推算能力的基礎(chǔ),知道怎么樣的思路,那么我們肯定需要依靠一定的路徑去找到能夠算出差值的兩種動物。這個時候,我們通過觀察,自然會發(fā)現(xiàn),有些行列有動物有3只,有動物有2只,假如依照我們守恒性判斷,兩兩比較,只需要除2,就可以得到差值的話,我們首先就會去搜尋一行列里面有動物有2只的,(參看策略二紅色圖與藍色圖)。

2只鴨子--左起第一列

2只鹿--左起第三列

2只熊--第二排

2條蛇--左起第二列

這就是分類思想,或者不如說,頭腦會根據(jù)需求,對事物進行任意標準的分類,于是瞬間就做了有條理的分析,找到了最佳路徑。

一方面如何分類,是建立在需求基礎(chǔ)上的,需求來源于第一項推算能力。但我們至少要知道,當信息眾多的時候,分類處理將是一種捷徑。

另一方面如何分類,也需要依靠我們的觀察,找到模式后,自然分類不在話下,甚至,我們從簡單比較中,觀察到規(guī)律就能找到第一線索,順藤摸瓜地去解決問題(參看策略一黃色圖)。觀察且找到模式,意味著我們要學(xué)會比較,事實上,我們拿到題目,第一時間是通過比較得知,問題行中是四種不重復(fù)的動物,而其他行列中都有動物重復(fù),這樣我們才覺得好辦,可以通過找差值進行推算。

我把解答這道題目所需要的能力分析,總結(jié)在下圖中。

要讓兒童思維靈活起來,善于動腦,仍然在基礎(chǔ)部分。如果你想通過這道題目來鍛煉孩子的思維能力,千萬不要以求解出答案為目標,做出來就OK了。嘗試讓孩子象上面一樣,找找不同的策略,然后可以比較一下,總結(jié)一下,這是反思,也是鍛煉元認知能力,元認知能力將非常有助于兒童將零散的技能整合到一起,經(jīng)常性如此反思的孩子,知識的融會貫通會做得更好。

此題用來訓(xùn)練孩子思維的幾個必提問題:

看看問題這一行,與其他已知行之間的差別?(其他行有動物重復(fù),問題行是四種不同動物)

我們需要求解出每種動物代表幾嗎?為什么?

如果我們已經(jīng)知道其中兩種動物之和是多少,那么剩下來兩種動物的和我們怎么找到呢?(注意是找到,而不是算出來)

我們?nèi)绾文軌蚋斓卣业奖容^的對象?

有沒有更加簡潔的方法?


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