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做“計算性思維”小達人,數理科學輕松搞定!| 米亞日報
2016年10月1日
第九十六期
“計算性思維”重要嗎?

“奧數熱”一直是育兒圈里經久不衰的話題,科學實驗課、計算機編程近些年也迅速掀起熱潮,這讓媽媽們心里犯了難:


“見到奧數題我都頭疼,怎么輔導孩子啊?”
“孩子做題目沒問題,可一到實際應用就糊涂了,這可怎么辦?”
“計算機、奧數是不是都得報班呀?”


其實媽媽們大可不必憂心忡忡,“數理科學”、“邏輯訓練”這些看上去抽象的字眼對孩子來說并沒那么可怕。孩子的接受能力比我們想象的要強大得多,這些我們害怕的探索性學習反而會讓他們興趣十足!我們只需要在孩子的“計算性思維”訓練方面多投入一些,就能讓孩子學得輕松,理解得透徹。


什么是計算性思維?
這個聽起來有些陌生的概念,簡單來說,就是指一種用計算機邏輯來解決問題的思維:將一個困難問題分解,通過邏輯分析和細分步驟構思出解決方案,從而形成問題解決的模型,應用到更多同類問題當中。

看上去有些抽象吧?其實在日常生活中解決問題時經常會用到,它包括了數學和邏輯、推理和預測、問題解決能力等等。


美國有研究表明,那些從小就開始接觸思維訓練的孩子,語言理解能力豐富、創造力強,相應的訓練能幫助孩子提高智商。


那么問題來了——該怎樣培養孩子的計算性思維能力呢?

培養計算性思維:從計劃旅行開始

“計劃全家人的旅行”——聽起來是一件非常龐大、繁瑣的事,多數家庭會選擇由媽媽或者爸爸一手包辦。但你是否想過可以請他一起參與計劃呢,這可是一件充滿樂趣的事,絕對是培養孩子計算性思維的好時機!


1
分解任務

首先將這個龐大的“旅行計劃”分解成“訂機票”、“訂酒店”、“訂活動”三個簡單任務,然后每個簡單任務進一步分解成不同的小任務。當每個小任務都解決好,整個大任務也就輕松解決了。


這一步,正是對應著計算性思維的“分解問題”能力。


2
有步驟地實施
計劃執行前,可以引導孩子檢查有沒有優化的可能:

哪幾點是可以引導孩子思考的?

1.考慮有沒有更好的執行方式:更快/更好的路線、更優惠的購買方法、更有效的解決途徑;
2.通過賬目計算費用:交通費、住宿費、飲食費、游覽門票費…… 哪些超出了預算?哪些是不必要的花費?
3.考慮多種變化、多種方案:今天下雨嗎?今天不下雨,我們就出酒店門,右轉朝北走三條街等等,最終走到公園;如果今天下雨,我們就要回房間、拿上傘,在酒店門口等的士,請司機送我們到目的地……

以上這幾步均包含了計算性思維“模式認知”和“抽象思維”的過程,即方法分析、邏輯判斷和問題解決的過程,讓孩子充分參與進來并不太難!

3
經驗總結與交流
在旅行過后,可以和孩子一起總結旅途中的樂趣、見聞,分析計劃中的事務執行的情況:
· 記錄經驗:哪些路線方便行駛、風景優美;
· 建立事物之間的聯系:為什么有的樹葉是橢圓的,有的是三角的,也有針狀的?它們和植物的季節性有關系嗎?
· 分享與發現:父母和孩子一起討論、分享,交流經驗與收獲,展示旅途中的繪畫、照片、錄影、筆記等等。

根據這些經驗形成一套以后也可以使用的計劃方法,這種“方法”,其實就是計算性思維“算法設計”的體現。看到這里,是不是覺得“計算性思維”其實非常貼近我們的生活?

你還可以這樣進行思維訓練
“計算性思維”歸根結底是根據孩子的思維發展規律,培養數理邏輯能力。看看下面的思維訓練方法是否有所幫助吧:

· 涂鴉、串珠、玩拼圖——形象思維第一步:
學齡前3-6歲的孩子主要以具體形象的思維為主。比如,問孩子“3+2等于幾”,對這個年齡段的孩子不那么容易,但若問他們“3個珠子和2個珠子放在一起是幾個珠子”,大多數孩子會覺得好算很多。

因此,這一階段“玩”實物是最有效的思維訓練:
串珠子,可以讓孩子研究串成有規律、間色不同的圖案;涂鴉填色,比如在一組直線排列的三角形填上間序為“紅、黃,紅、黃,紅、黃”的顏色,或是推測下一個圖形的顏色;拼圖,也可以讓孩子對具體的形象、結構產生認識。

除了“有序”的練習,創造性的串珠制作和培養想象力涂鴉也能對孩子思維的提升有巨大幫助:

· 數學游戲、棋類、魔方——抽象邏輯逐步養成:
6-11歲是培養孩子抽象邏輯思維能力的關鍵時期。通過觀察分析,逐步讓孩子學會對事物進行概括、抽取出事物的特性形成概念,進行推理、判斷。

數學游戲是典型的計算思維與邏輯練習方式。比如下面這個題目:
把寫著1到100這100個號碼的牌子,像下面這樣一次分給四個人,你知道第73號牌子會落在誰的手里嗎?
考慮“數”的順序,運用邏輯推理,讓孩子在思考和探索這個數學問題時通過嘗試找到比“窮舉”更快更有效的辦法,從而得到思維的提升。

除此外,棋類、魔方也是傳統而有效提升兒童思維能力的方式:

· 日常對話——邏輯是計算性思維的重要部分

可別忽視了日常對話,這對訓練孩子的思維能力有著重要作用:


1. 強調日常對話中的因果關系

明辨因果關系是邏輯思維的基礎能力之一。比如,去公園的時候告訴孩子:

因為今天天氣很熱,所以你現在口渴了;因為你口渴了,所以你需要喝水。


孩子并不一定能理解這里的因果聯系,但父母在表達自己的過程中注重邏輯,會在潛移默化中影響孩子的思維方式,使之更清晰。


2. 教孩子區分事實和觀點
美國小學課堂上教孩子思辨的重要課題之一,就是“fact or opinion”(事實還是觀點)。

事實,包括太陽是熱的、蛋糕是甜的、A是字母表里的第一個字母、蜘蛛有八條腿;而觀點包括“我喜歡曬太陽”、“蛋糕很好吃”、“我不喜歡背字母表”、“我覺得蜘蛛很可怕”。有意識地引導孩子,區分我們表達的是感情、觀點,還是道理、依據,這在分析問題和做判斷的時候非常重要,也是孩子日后思維發展的基石。


有了生活中點滴積累,孩子的理性分析、邏輯能力才能夠不斷建立。當孩子的計算性思維得到充分訓練時,把“數理化”課程統統拿下,當然都是小case啦!


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