數學有多難?網友說:初二那年彎腰撿了一支筆,從此再沒聽懂過數學課;人被逼急了什麼都能做得出來,除了數學題;女朋友可能會背叛你,朋友可能會離開你,但數學不會,不會就是不會;……
教育部:超40%八年級學生為數學焦慮
通過對學生數學學業表現、學習情感態度和教育教學狀況三個維度進行監測,教育部日前發布了《2018年國家義務教育質量監測——數學學習質量監測結果報告》,結果顯示,超40%八年級學生為數學焦慮。
數學學習興趣越低,數學成績越低如下圖數據,興趣低的學生,與興趣高的學生,數學成績平均分相差100多分。從全國來看,數學學習興趣高的學生,其數學學業成績平均分相對較高。
數學學習自信心越高,數學學業成績越高監測結果顯示,數學學習自信心高的學生與自信心低的學生,數學平均成績相差100多分。從全國來看,數學學習自信心高的學生,其數學學業成績平均分相對較高。
數學學習焦慮程度越高,數學成績越低學習焦慮程度高的學生與學習焦慮程度低的學生之間,數學平均分相差100多分。從全國來看,數學學習焦慮程度高的學生,其數學學業成績平均分相對較低。
數學成績「掉隊」的原因分析
從上述監測報告我們不難發現,隨著學段增加,學生數學學習愈加困難,高分越來越難考,部分孩子數學成績開始「掉隊」。主要原因為:
1、數學這門學科,越深入學習,涉及的思維各方面的能力就越多。而有些孩子的邏輯思維能力本身是比較弱的,但一二年級又不太涉及複雜的內容,只是計算而已,所以,在三四年級,當數學學習開始需要更多邏輯能力,更多涉及抽象、歸納參與時,本來沒有經過太多思維訓練的孩子就有些跟不上節奏了。
2、現階段的國內學校數學教學,更多以抽象演繹為主,需要學生憑空想像很多運算和抽象過程,由於缺乏實際的動手操作,與現實生活脫節嚴重,學生有時很難理解,從而導致失去興趣,而且有的孩子覺得自己已經用功學習了,但依然不開竅,這就更加形成心理陰影,成績慢慢下滑。
編程可以強化數學能力
該如何提高數學自信?提高數學成績?避免數學掉隊?編程可以解決這幾個問題。
學編程需要掌握邏輯函數,反覆訓練孩子的思維方式首先,學編程之前,孩子們應當掌握基本的加減乘除之間的運算順序。
數學和編程的學習有著最直接的關係。數學的基礎知識,能夠幫助我們編寫代碼,運行程序。
其次,還要理解數學的基礎知識與編程知識的區別。
比如說,在小學數學課本中,計算1加到100的時候,會使用1+100,2+99這個方式。但在程序計算時,使用的是循環加這樣的方式來解決。因此,在學習少兒編程的過程中,應當掌握循環加減的運算方法。
另外,學習編程,還需要掌握邏輯函數。
這點對於孩子來說是非常難的。因為有關於「是否」的問題涉及到抽象的概念,和一些交叉判斷。學生理解起來就會有一些難度,但是這是小學生學習過程中必須掌握的知識,所以我們要加強這方面的要求和訓練,在學習編程的過程中,也會反覆的訓練孩子的這一思維方式。
當然,在基本的思維能力中,還有很多的問題需要解決。這些問題都出現在編程的基本語言中。
這也是為什麼孩子學完編程,數學成績會有所提升的原因!
編程能夠幫助孩子深刻理解數學概念,並且超前學習數學知識數學是一門從數量關係到空間形式角度來研究現實世界的學科。它的特性決定很多概念都非常的抽象,如,加減乘除,乘方開方,指數對數,微分積分,變量,函數等等。
很多小學生基本都是死記硬背數學公式和概念,解題的時候更多是生搬硬套,但在計算機就不一樣了,孩子們用編寫程序解決問題的過程中,通過計算機的直觀、具象化演繹,會從原理和本質上把數學概念吃透,這和死記硬背的效果完全不同。
孩子在編程求解的過程中,孩子們學會很多超前的數學知識,慢慢形成一個同齡人不具備的高維解題視角,對數學概念的理解也更加深刻。
編程可以提升數學邏輯思維,演繹推理能力,這些也是學習數學的必備能力。編程中涉及的邏輯,組織和分析數據,以及將問題分解為更小部分,在逐個解決的拆解思維,在解決很多數學問題時一樣可以用到。
孩子在觀察,嘗試,探索,互動,討論,請教,猜測,驗證,操作,判斷,思考和創新,體會到了挫折之後成功的喜悅,培養了學習的興趣和思維能力,提升了學習、實踐的能力和克服困難的信心。
嚴謹的邏輯+超前的數學知識+深刻的數學理解,這是孩子數學成績提高的秘訣。
數學家、中科院院士李大潛教授說:「數學是一門重思考與理解,重嚴格的訓練,充滿創造性的科學,只有掌握了數學的思想方法和精神實質,才能由不多的幾個公式演繹出千變萬化的生動結論,顯示出無窮無盡的威力。」
編程也是如此,那些編程能力出色的孩子,哪一個沒有經過大量的思考與訓練呢,在不斷解決問題的過程中,他們的思緒越來越清楚,慢慢養成了計算機解決問題的思維。
總之,編程對於孩子數學成績的提升以及基本技能的學習和訓練,有著不可替代的作用。
最後,再額外補充一個小知識點:
計算機科學之父艾倫·麥席森·圖靈,另一個身份是數學家和邏輯學家;計算機之父」和「博弈論之父約翰·馮·諾依曼是20世紀最重要的數學家之一;提出了「人工智慧」一詞的約翰·麥卡錫,普林斯頓大學的數學博士;
了解了這三位大師的身份,你是不是對數學和計算機編程的關係有新的發現?
數據來源:教育部官網《2018年國家義務教育質量監測——數學學習質量監測結果報告》