Thursday, October 10, 2013

我看數學科

有次和女兒學校同校的家長閒談,她的女兒入讀蔡繼有學校之後,發現數學科有一個練習和評核,名為Quick Think,說白一點便是一頁充滿數學運算的題目,學生要在有限時間內完成。她不明白為什麼學校會有這樣的練習,這和坊間一些操練式的數學學習班,例如公民式,差不多,她的女兒從沒有參加這類的操練課程,所以在限時內只能做到三分一的題目,但是某些同學,也許便是在校外有參加這類數學班的同學,便能又快又準的完成所有題目。這家長的女兒看到其他同學又快又準,給比了下來,有點不開心,所以這家長問我是否也應該讓她的女兒參加類似公民式的課程。

首先,我跟這位家長說,我女兒也沒有在校外參加這些操練形式的課程,所以她也只是能完成三分之一的題目。我看到之後,首先我沒有怪責女兒,因為她從來便沒有操練,一年級時還是在「數手指」,所以能在限時完成三分之一也是不錯,對於有慣常操練的學生,當然可以看到題目便立即寫出答案,這便是分別。但是,我不覺得看到題目便寫得出答案便是有數學天份,學生的數學能力也沒有提高,極其量只是運算能力更接近十圓八塊可以買到的「計算機仔」而已。

其實想深一層,這些操練過運算的學生,他們也不是真的運算快了,他們能即時寫出算式的答案,是因為答案已在腦中,例如7+8便是15,是真接從記憶中「拿」出來,相比我女兒要用數手指「計」出來,拿出來當然比計出來快吧,所以操練多,其實只是等如不斷把相同的算式重覆又重覆去記它的答案,直到有一天一看到同樣的算式便可以即時「拿」出答案。所以這樣的數學練習只是多記答案,而不是真的在數學能力上有什麼改進。

換個角度來看,這些有操練過的孩子,他們可以即時告訴你7+8便是15,但是如果你問他們為什麼7+8便是15,他們只可以說答案是15便是15,但是我女兒這些數手指的,她卻可以用數手指來實際上「示範」給你看,為什麼7+8便是15。當然,習慣操練的孩子也可能明白這道理,但是最怕的是他們以為什麼都可以靠記和靠多練習,當他們首次遇到新問題時,他們便不懂得去處理了。

當然,在初小時的數學,考運算部份也佔相當大的比重,所以如果運算快,便可以早點完成運算題目,之後有更多時間做其他的題目,所以整體來說數學成績便會比沒有操練的學生為好,這是合理的。在傳統學校裡,每一科每一分都會算在總分內,影響分班以及升中派位,所以為了不在數學科比其他有操練的學生比下去,部份家長都會讓子女去參加這些操練的課程,其實是無可奈何。

至於在蔡繼有學校的學生,我的意見是,如果家長已經有讓子女參加這些操練的課程,如果孩子沒反感,孩子練習多一點,運算快一點,孩子又覺得信心大一點的話,也沒有什麼問題,便繼續吧;但如果家長也覺得這些操練只是為了報考眾多直資、私校而準備,學校也會其教導數學,只要跟著學校的進度便可的話,其實家長也可以把這些操練的課程停下來。

至於如果家長覺得子女因為沒有參加這些操練課程,因而表現給其他有操練的同學比下來,我則覺得先要跟孩子分析他和其他有操練開的同學的分別,其實便是因為多做,而已經把運算的結果記在腦中,所以便比他快得多,家長可以自己設計一張工作紙,只有1+N的運算式,例如1+1到1+9的運算式,而且不斷重覆這個算式,跟著家長便給孩子試做,做完一張又弄一張差不多的,又給孩子做,相信孩子完成同樣數量題目的時間便會一張比一張少。家長之後便可以告訴孩子其他同學不是一定比他總明,只是他們多做相同的練習吧,只要他也同樣做差不多的練習,也可以有相同的表現。既然孩子覺得表現相差太大,看到子女從同學帶回來有新的Quick Think練習,便久不久自行弄一張類似的工作紙給孩子做做練習便是,只要跟得上,沒有失去信心,覺得自己比其他同學差便可以了,不用參加操練式課程來超前學習。

記得曾聽過這樣的解說,既然有學生參加了操練式的數學課程,運算快,而蔡繼有學校的理念是In this school, every child is good at something,既然有學生的運算快,便設立一個評核讓這些學生顯顯威風便是,其他的同學,想表現好一點,便自行操練多一點,也可以選擇就以自己的能力表現出來吧。最重要的是家長和學生,在這件事上有選擇,不像在傳統學校沒有選擇地要追趕上去。

有沒有想過,一位數學家,真的是萬中無一,難道這位數學家在小時候,上普通數學科也要操練補習,到一天突然會突飛猛進,可以超越其他人,成為數學家?我想機會真的是微乎其微。所以,真正的數學家,真正可以以數學為職業的,他們是有其數學天份,是不用補習的。小時候要補習數學的,只能令他們在分數上追上去,但是到最後到考公開試時,在職場謀生時,他們一定不會是靠數學能力為先。想提出一點,會計師某個程度上不算是以數學能力謀生,其實他們只是熟識會計守則、相關法律等等,把不同項目的款項放在不同的戶口去,所用的運算,也只是加減乘除,微積分等高階數學運算也沾不上,而且也是靠電腦來計算,所以嚴格來說,要做會計師未必數學能力很高,反而性格細心,理解條例能力才是最重要。

真正的數學能力,是可以在腦袋中把數字圖像化,這才算是真正明白數學的道理,而不是「背死數」。例如我聽過有家長教導子女「四捨五入」,家長只是不斷告訴孩子,如果是四捨五入到千位,便看看百位是什麼數子,如果是五以下的,千位便減一,如果以五或以上,千位便加一,所以4321和5678分便是四捨五入到千位為4000和6000。

有沒有想過,如果把四捨五入圖像化,例如要處理4321,心目中便有一條數線,數字由0開始,向右便是1,2,3等等數字,直到在某一點便是4000,在4000的右邊某個位置便是5000,而4321便是在這兩點之間,而四捨五入便是要看看4321這數字在這數線上的位置,是近4000還是近5000,可以想像,4321這數字便近4000多於近5000,所以4321四捨五入到千位便是4000。

「背死數」是不明白某數學運算的背後理念的,更不懂得怎樣在其他地方運用。再舉例,如果要將4時35分進位到最近的小時,這可不是四捨五入了,這時,大家只要想像心中有一個「行針」鐘,便可以想像到把長針順時鐘的向前行到5時的距離,是近於逆時鐘把長針向後行到4時,所以可以答出最近的小時不是4時,是5時,如果盲目記著四捨五入,便大錯特錯了。

操練的課程便是把答案記下來,提高運算速度,但卻沒有提高數學能力。我看到小學數學教科書其實是有把加減數以圖像來表達,但是真正可以理解這些圖的學生又有多少呢?反正記著運算便是,也不必深究了。再者,以現在求學便是求分數的主流教育裡,老師得教得快,教得深,我相信數學老師是懂得以圖像或其他教材來示範數學,但是在課堂時間所限,而且這樣教數學所花的時間會更多,也未必所有學生明白老師在說什麼,所以老師為了效率,便會主力教導運算,總之學生懂得做功課,考試、測驗能拿到分數便是。也許,這便埋沒了很多原本有數學天份的孩子。

我曾經和一位補習社的負責人談操練式數學課程,他說真的很有效,學生的運算能力真的大大提高,但是卻發現他們到小學三四年級開始,數學科成積便不會再比沒有操練的明顯的好,原因是操練式數學只練習運算,但是小學三四年級開始,所考的已不是運算,而是要理解問題才懂得作答的文字題,既然題目也理解錯,就算運算做得對,最終答案也是錯的,所以數學成績便會差下來。

就算小時候數學運算快,也未必一定可以成為數學家或以數學謀生。記得小時候看電視節目《歡樂今宵》,經常會邀請外號「神童輝」的羅文輝獻技,當年沒有電腦,只有簡單計算機和算盤,他運算一大串數字的時間,比計算機還快,看得我目定口呆。但是只得數學運算快,便不等如數學能力好,結果是他最後沒有進入大學就讀,研究更深的數學,卻去了當肉食工人《註》,有說是過度催谷的結果,家長要留意了。

《註》: http://thirty-something-hk.blogspot.hk/2011/10/blog-post.html

3 comments:

Eunice said...


Herbert 你好,

小女剛升上了CKY 一年級。你所談論的正是我最近的迷思。今天也是第一次嘗試叫女兒記著6+6=12。
她沒有上補習班,但我有給些練習給她做。她平時計算時都要數手指,我就叫她盡量不要數手指。要進位的加減數 (都是20以內)就教她用算盤的方式思考。
有一天她自己對我説她記得7+7=14。我也思想了一段時間。我們不是也背乘數表嗎?當然要先明白乘數的道理,然後才背乘數表以提高運算的速度。或者可以叫她記住20以內的加減數,再上去的計算其實也是在這基礎上進行。先明白再記住也沒有衝突。

Eunice

Barry said...

對數學的學習,我並沒太多心得,只知道一定要先明白,再熟練,過程中部分是要記憶的,例如,乘數表和20以內的加法。

同時,信心不能失,我記得以前文理分科,分科不足一年,部分文科班同學就覺得數學比較難,其實中四前彼此數學科的差異其根本不大。

有一些孩子對數學真的有天分,但我想,中學預科前的數學,只要找對方法,保持信心,總會有小成的。

下面的文章,看看會不會對大家有點啟發。

Barry


如何學好數學? 中研院士教你!
2005/11/16
【記者張錦弘、李名揚/專訪】

全球數學界最高榮譽「費爾茲獎」得主、中研院士丘成桐昨天接受專訪指出,數學要因材施教,記憶與推理兼顧,不背九九乘法的極端建構式數學是種「不幸」;他強調,大量閱讀、多做證明題、少考選擇題、提升語文能力,同樣有助學好數學。
現在56歲的丘成桐,是在34歲時拿到有數學諾貝爾獎之稱的「費爾茲獎」,他昨天接受專訪時,一開始就主動談到前幾年在台灣引起爭議的建構式數學。

研究40年 離不開背

他說,建構式數學是「數學教育工作者強將自己想法加在學生、教師身上」,是個「不幸的事實」。數學多少會用到記憶,若遇到2乘以10,每次都要加10次的話,哪能進階了解更高深數學?像他研究數學40年,至今有些東西還是要用背的。

他說,美國的學校1班約20個學生,老師較可能照顧到每個孩子,發現學生不會推理,就要求先記憶,台灣30多人1班,確實比較難帶,政府應先減少班級人數、增聘老師,才能提升教學效果。

台灣很多人從小放棄數學,丘成桐指出,老師應想辦法提高學生的學習興趣,不會推理的學生,可先教他們背解題方法,會解題目才有成就感,有了興趣才不會放棄,像他小時候一直學不會雞兔同籠,一度對數學很沒興趣,長大後才發現用二元一次方程式來解,簡單得很。

台灣國中實施常態編班,丘成桐認為有利有弊,但絕不能因為有人跟不上,就減少教學材料。班上學生程度好壞差太多,不見得要分組教學,可獎勵好學生擔任小老師,吸引他們放棄爭排名的本位主義。

博覽群書 培養深度

至於補習,丘成桐表示,原本沒什麼不好,但現在補習對學生生理、心理造成沈重負擔,連睡覺時間都不夠,反而影響學習效果。他認為,數學應考學生懂了沒,而非比解題速度,他不贊成只考選擇題,計算、證明題都應該考;因為若學生懂,卻因疏忽算錯答案,還是可拿到分數。

丘成桐的父親是學哲學的,他受影響讀了很多文史經典,他建議學生應多看報紙書刊,不要沉迷於電玩及八卦媒體。多讀書可培養氣質、深度,將來會慢慢發酵,也有助學數學,發掘好問題。

他說,語文表達能力不管在任何領域都很重要,否則研究成果再好,別人也無法引用;特別是實力相當的學者同時做出同樣的研究,表達能力好的,往往搶得先機,較易被肯定。

丘成桐說,現在網路、金融、工程等行業,無一不用到數學,入口網站Google賺大錢,就是應用數學統計搜尋;他正在研究用電腦辨識臉部,也是靠三唯空間的幾何計算解決問題。

數學界裡沒有天才

人稱天才的丘成桐說,「我學數學40年,還沒有看過天才」,他說有些數學家看到問題後,很快提出答案,卻無法深入研究;有些人解題雖然比較慢,卻可思考透徹,成果好得多,但有些題目連歷來的大數學家都沒想通,「數學家應忘掉天才這個問題」。

【2005/11/16 聯合報】

Herbert SHIU said...

Hi Barry,

謝謝你的意見。

Herbert