如何就地取材培养孩子的理科兴趣

刘律廷

主持人语：

中国曾流行一个说法：“学好数理化，走遍天下都不怕。”直至今天，这个说法仍被一些家长奉为圭臬，以至于家教市场上各种与数理化有关的兴趣班方兴未艾，如速算珠算、奥数培训、生物试验课、科学兴趣班等，近年来甚至还出现了幼儿编程班、少儿商学院、思维导图课程等新型幼儿培训。这一现象说明，不少家长从幼儿园阶段就开始培养孩子的理科兴趣与逻辑思维能力。那么，除了报各种培训班，还有没有其他途径对孩子进行理科方面的启蒙呢？

“码农”老爸带娃“玩”理科（王先生，33岁，软件工程师）

我儿子就读的幼儿园位于上海市张江高科技园区，这所幼儿园里的孩子，有差不多一半的家长是互联网公司的工程师，俗称“码农”，我也是其中之一。

附近的小学每年都会冒出几个奥数或物理竞赛的尖子生，保送市重点中学。不少家长便“重理科，攻奥数”，不惜花重金送孩子去上与理科有关的培训班。

我试听了周边培训机构的几次公开课后，发现冠以“思维训练”之名的物理课与编程课，使用既定的模型与方法，完全不注重培养孩子解决问题所必需的探索精神和创造能力。

我认为，数理化要以乐趣与兴趣为老师，让孩子“浸”在其中，受潜移默化的熏陶。我爱人是资深游戏设计师，她常说：“学理科的精髓是探索精神，专心致志地解决问题，并在屡屡试错中培养创造力。如果玩游戏可以达到这个效果，那又何必搞题海战术呢？”

于是，我们便选择一些开发孩子理性思维的游戏，如“怪物物理”，让孩子通过程序自己“造”玩具，起重机、宇宙飞船、飞机、坦克等，都可以造。孩子利用车轮、火箭、螺旋桨、火炮、磁铁、翅膀等零部件，将金属、木材、塑料、橡胶等合理利用、组装，制造出活生生的动态实体。

陪孩子玩这些游戏，不需要父母精通物理或电脑。家长只要给孩子提问，启发他思考和改进，让他不断钻研就好。

儿子读小学一年级时，偶然长按数码相机“回放功能键”，惊喜地发现相机屏幕上的照片“活”了起来。于是，他为乐高积木小人们摆出一个个造型，然后拍摄并回放。就这样，儿子的第一段“乐高机器人视频”诞生了。接着，他找来几个机器人，像导演一样为他们摆造型，然后拍摄、回放，不断改进。随后儿子又编好台词，邀请小朋友到家里来为机器人配音。这种类似于小孩儿“过家家”的玩法，引起了我的重视。我教他最基础的Keynote和iMovie，让他学习移动、旋转、淡出、淡入、平移等方法。我爱人也积极支持，给儿子寻找素材，把他的动画视频发到朋友圈和微博上。得到大家点赞的儿子很自豪，也对自己的技术提出了更高要求。

我趁机对他说：“我教你代码吧？这样你就可以制作自己的动画片。”儿子欣然接受。于是我教他儿童编程软件Scratch，把代码编成一个个模块，把模块咬合起来，让人物做出唱歌、发怒、跳舞、奔跑等动作。儿子将自己和小伙伴们的配音添加导入，为人物配音，让视频变得有声有色。

做动画的过程，激发了儿子的“理科兴趣”，也让他建构了科学思维。因为动画编程是一个“千锤百炼，屡屡试错”的过程。儿子经常一坐半天，就为了让一个动作和另一个动作顺利衔接。这个过程不仅锻炼了他的思维灵活性，也提升了他的抗挫折能力。

上小学二年级后，儿子被选进奥数队。我推荐他一些锻炼逻辑性和组织性的游戏与软件，比如老师教到三维图形时，我就带儿子玩一款SketchUp的画图软件，正方形、正方体、四面体……这些抽象概念，儿子通过玩这款游戏，理解得十分透彻，还能举一反三。

低年级时，儿子在科学竞赛中成绩很好。老师说：“解决一个拓展性的理科题目，需要提问、探索，你家孩子特别主动！但是，学任何一样东西，时间久了都会遇到瓶颈期，会感到枯燥。对于家长来说，这是一个挑战。”

果然，到了四年级，儿子一度感到学奥数很吃力。他在编程方面也缺乏动力，缺乏毅力。针对他的问题，我阅读了一本名为《培养孩子独立学习能力——帮助学生获取学业成功的实用手册》的书。书中有一个章节，叫“帮助学生掌握数、理、化知识”。作者说：“最令人不安的是学生往往产生数理化课程与现实生活无关的印象，这对他们的学习积极性有很大的负面影响，也使得他们在解题时丧失应用普通生活常识的意识。”

我曾用书中的数学题目来考儿子：4块2.5米长的木板，可分割为多少块1米长的木板？儿子不假思索地说：“10块。”

儿子显然是用“4乘以2.5除以1”得到的答案。他没考虑边角料问题。仔细想想，儿子这代人比我们当年缺少动手机会和家务操作。于是，我将书中学到的一些具体方法实践于儿子的学习中。

首先，借鉴管理学“以图代文”的办法，培养他的视觉空间技能。我教他遇到题目时先将所有条件标明在“图形”上，无法标注时可以用注释的方式。解题前，要他先画示意图，将题目复述，把题目转化为一张显而易见的图。很多时候，儿子在简图完成之后，立刻回忆起类似的题目，就会有思路。

其次，重新认识定理。对基础的定理、公式，我让儿子演算推导一番，并讲解出来。这种“自己的运算——定理记忆——重新认识定理——用定理指导运算”的过程，能帮助他建立知识点之间的联系。

最后，寻找生活中的物理与化学。我常利用常见的资源带他做实验，教他使用工具箱里的多种工具。在动手能力提高的同时，他的空间思考能力也随之提高。

经过多方面的努力，儿子渐渐突破瓶颈，对奥数有了更大的信心与兴趣。

手指速算好就等于数学好吗？（陈女士，34岁，公务员）

我女儿王聪慧就读于我们县城的一所私立幼儿园。从小班开始，幼儿园开设了“手指速算”课程，并以此为特色吸引生源。乍一看，手指速算很神奇，五六岁的孩子，能快速计算100以内的加减法。不少家长将孩子转到这所“特色幼儿园”，期望孩子的大脑得到开发，赢在起跑线上。

女儿从小对数字不敏感，读幼儿园小班时还数不清20以内的数。她一直是“速算课堂”上的差生。为了不影响班级的公开课与速算表演，老师找我们沟通，希望我们在家里给孩子补课。没想到，我们越补，女儿越反感。我经常教她教到崩溃，她又哭又闹，连幼儿园都不想去了。

一次，老师布置的作业里有一道题，101-30=？

我问聪慧：“100-30等于几？”她摇头表示不会。

我又问：“10-3呢？”她仍然表示不会。

我伸出手指头比画着问她：“2-1等于几？”她居然还是摇头！

我不免疑惑：老师布置的题目，跟聪慧的能力相差太大了吧？这种速算方法对她数学的理解力会有帮助吗？在没有弄明白10以内数的概念的时候，就让她用手指速算100以内的加减法，是不是揠苗助长？

我就这个问题请教了在我县重点中学教数学的朋友，他说：“速算就像背加减法表一样，是一种提高计算速度的方法，并不是真正意义上的学数学。我建议等孩子上了小学，理解了运算规则之后再学不迟！”

我与幼儿园毕业后进入小学阶段的孩子的家长们沟通，他们反映说孩子在低年级时数学呱呱叫，到了中高年级就不行了。很多孩子进入三年级后又需要去外面补课，不少人对数学产生厌烦情绪。

我猜测，低年级主要强调运算能力，这些孩子可以用速算的方法照猫画虎，得到答案。进入高年级后，孩子数学思维能力的不足就暴露出来了。

这让我更加认定，所谓的手指速算，从长远看，对孩子并无益处。但我们没有转园，只是跟老师申请不做速算作业，也不参加所谓的公开课或表演。我还与家人达成一致，不以幼儿园的标准要求聪慧，而是注重生活化的数学启蒙。

聪慧只会机械地数数，却不懂每个数的音、形、义。所以，我经常问她：“洋娃娃有几件衣服啊？”她一会儿说“5件”，一会儿又说“7件”，我就陪着她一件一件地数。我还经常用扑克牌、围棋子或小玩偶充当教具，用过家家的方式给她强化数字概念。

她搞清楚每个数字对应的具体数量后，我陪她每天饭后散步，从最简单的“1+1=2”起步，有意识地自编应用题，训练她的数学思维，比如：1条黄毛狗旁边还有1条京巴狗，一共有几条狗？游乐场里有2条小狗，又来了1条，一共有几条狗？我没提“加”这个词，但暗含加法的思维。再比如，我们刚才走过1个垃圾桶，然后又走过2个垃圾桶，我们一共走过了几个垃圾桶？

聪慧对5以内数字的加法比较有概念。数字一大，她就糊涂。借助一些实物，聪慧渐渐列出了“1+2”“2+2”的表达式，数学思维能力有所提高。

然后，我鼓励聪慧自编题目。我给她一个“2+3=5”的等式，让她编类似的题目。这不仅能锻炼她的数学思维，还能锻炼她的语言能力，这个过程由具体到抽象，再由抽象到具体。

反复练习加法以后，我们又练习减法。减法比加法训练的思维更丰富，以“5-3”为例，我设计题目：我有5个苹果，吃了3个，还剩几个？你有3支笔，我有5支笔，你比我少几支笔？车上有5个座位，已经坐了3个人，还能坐几个人？咱家离车站5里路，我走了3里路，还要走几里路……

第一个题目聪慧听得懂，越往后她就越不理解。少、多、还能、还要等词语背后体现的就是“思维”。我跟聪慧沟通时，很容易看出她是不是能够理解数学表达式的真正含义。

如今，聪慧已升入小学二年级。由于在幼儿园大班阶段我们介入了她的数学学习，所以她现在能够跟得上，简单的数学应用题做得非常好。

花钱报班不如“就地取材”（周老师，国家特级物理教师）

面对“理科培训日趋低龄化”现象，不少家长已经开始有所反思，前文的两个案例就很有代表性。

王先生结合自身实际，带孩子远离题海战术，进行编程与思维的训练。当然，大多数家长没有他的条件，但咱们也可以找到合适的载体比如某种游戏或某种方法，持续不断地启发孩子，效果同样会比绝大多数兴趣班要好。

第二个案例涉及揠苗助长式的速算训练。我认为许多幼儿园的数学教学存在“重运算，轻思维；重结果，轻过程”等问题。家长们要在日常生活中加以平衡。毕竟，语文能力与理科思维能力是相辅相成的，如果家长能够像陈女士一样坚持给孩子进行以应用题为载体的“数学思维训练”，孩子的理解能力会提升，入学以后对各科的学习都会有帮助。

今天，我要跟大家介绍一种思维导图的方法，通过生活事件来培养孩子的“反思力”与“归纳力”，为将来的理科学习打好基础。许多发达国家的幼儿园与小学课堂上，都有思维导图的内容，美国、新加坡等国家甚至将其列入了小学的必修科目。

“思维导图”的概念听起来很玄，其实非常简单易行。生活中，家长可解释一个事件发生的顺序，带着孩子反思事件的流程，训练孩子思维的逻辑性。比如说：“你每天早上从起床到进入学校之间都要做哪些事呢？试着画出来。”

很多孩子在第一次画的时候，会漏掉许多要点；不少孩子一画而不可收拾，事无巨细，画得杂乱无章。家长可以在次日孩子起床到上学之间提醒他：“这些事件，如何用一幅图画来表达呢？哪些是必不可少的事情？哪些是可有可无的事情？”再比如：“妈妈煎荷包蛋，有哪些步骤？你能画（写）出来吗？”“我从上车到把车开出车库，有哪些动作？你能讲一讲吗？”

在美国的不少幼儿园，老师会布置类似的作业：“苹果派是怎么来的呢？”

小朋友若画（说）“是超市买的”，老师一定会启发他们继续思考，直到他们画（说）出植物的生命周期，领会到“苹果种子→开花→结果→苹果长得又大又红→被摘下来放篮子里→做成香喷喷的苹果派”这样一个完整的流程图。

这是孩子学习自然知识的过程，更是孩子锻炼大脑、理清思路、培养科学思维方法的过程。

此外，有一种“画泡泡”的思维导图，可训练幼儿的“提炼与概括”能力。

家长可以从最简单的问题入手：“白雪公主有哪些特点？每种特点用一个气泡来表达。”这样的结构图，只蕴含一层逻辑，帮助孩子多维度地思考问题，锻炼发散性思维能力。再比如：“你的周末要如何度过？每个事件用一个气泡来表达。”“水有哪些特点？冰有哪些特点？它们有什么不同之处？”

对于较小的孩子，家长可以一边跟孩子讨论，一边写写画画。孩子的思路慢慢理清，他虽然不会画和写，但一定看得懂你的“作品”。随着年龄增长，孩子可以学习“双重气泡图”和“多重气泡图”来厘清两种或者多种事物的差别与相同之处，比如韭菜和蒜苗的异同等。

概括来说，家长使用思维导图的目标是帮助孩子持有洞察问题的好奇心，掌握解决问题的灵感、思路与方法。相关的数学思维训练应从最简单的问题开始，比如：“妈妈在盒子里放了一个数字，它在5和8之间，但又不是7，猜猜这个数字是几？”绝大多数幼儿一口可答：“6。”但家长让孩子把思考过程画出来，就很有意思。孩子意识到自己先得到“6、7”，然后排除“7”，最终得到答案。这个过程不是知识和观念的灌输，而是让孩子反观自己的思辨并表达出来。

“得到答案”与“表达过程”之间存在着一定距离，这个距离就是孩子在进入小学阶段之后，应用题是否能够读懂、逻辑思维是否能够发展、能否进行自主思考，甚至能否形成自己的知识体系与学习方法的关键所在。

〔编辑：冯士军〕