06 计算能力:大数字举例,提升准确度
家长可能会认为,计算对孩子来说并不难,只要把运算口诀背熟,计算题简直就是送分题。但是,慢慢你就会发现,孩子在做作业或考试时,计算题往往是耗时最多的,也是最容易出错的。你可能会下意识地指责孩子:“你怎么这么笨,这么简单的题都算错!”
实际上,计算并不像我们想的那么简单。不信,你可以试着做这道题:100减7等于多少?再减7等于多少?再减7等于多少?再减7等于多少?这样一直减下去……你花了多长时间算出来?是不是感觉越往后越难?
这道题明明看起来很简单,为什么脑子会转不过弯来呢?其实,计算是一项复杂的大脑活动,需要调动大脑的很多系统,并且各个系统要密切配合,才能算得又快又准。这就像一家大饭店在承办婚宴,有买菜的,有洗菜的,有切菜的,有炒菜的,还有服务和收账的……这么多环节的人员要彼此配合,哪个环节出错了都不行。
神经内科医生会用上面说的“100减7,再减7,再减7……”的题目来检测病人的大脑是否有病变。为什么一道简单的算术题能用来检测大脑病变呢?因为它真的很难。
我们都听过,人的大脑分为左脑和右脑,左脑大致负责逻辑、分析、语言等,右脑负责空间感觉、情感、直觉等(当然这是一种过于简单的,甚至有点儿谬误的分类)。实际上,大脑进行信息加工处理的分工要比这复杂得多。所以,做一道算术题,可能需要调动很多大脑系统进行配合。
就拿“100减7”来说,你1秒钟就能说出答案,但大脑完成这个计算过程,至少需要四个步骤。
第一步,你需要调动位于大脑底部的梭状回(fusiform gyrus)区域进行数字想象,也就是你要先让100和7这两个数字出现在你的脑海里。
第二步,你需要调动位于大脑下部的颞叶(temporal lobe)区域进行数字序列记忆,简单说,就是要记住是100减7,而不是7减100。
第三步,你要通过位于大脑左右半球中部的顶叶区域来处理数量概念,也就是比大小,你必须记住93比100小,如果再减7,所得的数会比93更小。
第四步,你需要通过位于大脑前部的额叶(frontal lobe)区域进行缓存和决策,也就是在说出答案之前,判断一下这个答案对不对。
你看,做一道简单的算术题就调动了这么多大脑系统,是不是足以让医生用来检查大脑是否有病变?
大脑各个系统之间的协作就像饭店工作人员之间的协作,饭店工作人员可以通过流程管理等制度,对讲机等通信工具来提高协作效率。那么,有没有什么办法可以提高大脑各个系统之间的协作效率,提高大脑的计算速度呢?这就是脑科学要回答的问题。
为了训练孩子的数学能力,很多家长都搞题海战术,有的家长甚至会让孩子做一些他们根本就没学过的题目,这只会让孩子的思维越来越混乱。
我们的方法肯定不是这种传统做法,我们要用脑科学从根本上提升孩子的数学能力。我在这里推荐两个方法,大家可以尝试一下。
(1)用难题教学,用简单的题练习
人类在长期进化的过程中,发展出一种对小数字(5以下的数字)敏感的能力,这对生存是有利的。
比如,桌子上放着苹果,如果数量少于5个,你不用数,看一眼就知道有几个苹果,而如果数量多于5个,哪怕只多2个,你也要数一下才知道。
这是因为人类大脑中处理5以下数字的系统与处理5以上数字的系统是不一样的,大脑中有一个独立的系统对5以下的数字进行处理。
很多老师在数学教学中经常用小数字的题目当例题,而用大数字的题目当习题。比如,教孩子乘法和加法的混合运算,老师会拿“2×3+3×5=?”当例题给孩子讲运算法则,然后让孩子做“10×9+11×16=?”这样的练习题。
孩子做不出来,老师就认为他不会举一反三,这种做法其实是违背人类认知规律的。孩子学习之后,发现不会做习题,就会感到挫败,学习热情就会下降,更别提举一反三了。
想让孩子学会举一反三,在教孩子的时候,就要拿难的题目当例题,拿简单的题目当习题。比如,老师或家长先用“2412×116+7834×58=?”当例题,给孩子讲清楚运算法则,再让孩子算“10×9+11×16=?”这样的题目,孩子就会觉得很容易了。
这个方法可以用在所有理科学科的教学中,在教孩子的时候,用比较复杂的例子给他讲规则、定律,然后让他做比较简单的练习题,这样就能激发孩子的学习热情,让他越学越想学。
(2)训练孩子的图形与序列转换的能力
什么叫图形与序列的转换呢?比如我跟你说“往前走三个街区,右转,看见红绿灯,再左转,看见邮局,再右转,再走两个街区,就到医院了”,你听到这句话,是不是会在大脑里画出一幅地图?
这就是图形与序列的转换。远古时代,我们的祖先在狩猎之后还能找到家,就是因为他们具有这种转换能力。掌管这种能力的脑区是顶叶,这个区域也是我们学习数学要用到的关键大脑系统,因为数学中的很多问题都涉及图形与序列的转换。
那么,我们该如何训练孩子的图形与序列转换能力呢?可以和孩子玩“语言画图”游戏。
有一款叫Logo Turtle(可以翻译成“海龟标志”)的游戏,是由一群热心开发者开发的免费游戏,供全球的小朋友训练图形与序列转换能力。游戏的网址为https://turtleacademy.com(游戏语言为英文),感兴趣的朋友可以带孩子玩一玩。
这个游戏很简单,就是让孩子指挥一只小海龟行走,以此画出想要的图形。比如,想让小海龟走出一个正方形,该怎么指挥它呢?向前走50步,右转90度,再向前走50步,再右转90度,再向前走50步,再右转90度,再向前走50步,就完成了。
当然,你也可以不借助这些工具,比如让孩子给你指路,问他应该怎样去一个他熟悉的地方,让他思考后讲出过程,这样孩子的大脑就会得到很好的锻炼,他的反应能力和心算能力都会增强。
屠龙老师的课堂小结
孩子计算题做得慢,容易出错,不是因为笨,而是因为他大脑内部的系统配合得不够熟练。家长可以利用“用难题教学,用简单的题练习”和“语言画图”游戏这两个方法来训练孩子的思维和反应能力,这样才能真正提高孩子的计算能力。