注重“解题思路”的新加坡数学,用101道应用题帮孩子攻克数学失分大项!

2023-12-28 43 0

今天给大家介绍的是来自新加坡SAP出版社数学应用题练习册101 Challenging Maths Word Problems《101道挑战应用题》,共6册,对应小学1~6年级。


新加坡数学的一大特点是广泛采用著名的“具象化模型(CPA教学法)”讲解数学概念和解题思路,极大地降低了孩子理解抽象数学概念的难度。借助新加坡数学的学习方式,可以补上我们孩子普遍欠缺的 “讲解、理解数学概念和解题思路”这一课。
 


这张图用一个简单的例子体现了新加坡数学的“三步教学法”,也叫“CPA教学法”。从具象化的生活实例出发(objects),建立形象化的模型(picture),然后再抽象到数字、符号、公式、运算(abstract)。

关于新加坡数学的教材和练习册,我们介绍过不少。而今天介绍的这套书,是针对“应用题”的专项训练。为什么孩子需要练习数学应用题?有位专家学者这样解释:

解答应用题一直是许多孩子做数学题的“心头大患”。它不像选择题、计算题啥的,分值不高,有时甚至还可以蒙一下。但应用题不一样,不会就是不会,一步想岔了,后面的解题步骤就全错了。而且应用题的分值往往比较高,一步做错丢分很大!

 

应用题是对孩子的综合检测:既要综合应用小学数学中的概念性质、法则、公式、数量关系和解题方法等zui基本的知识,还要具有分析、综合、判断、推理的能力


这套书匹配新加坡教育部数学大纲,体现了新加坡数学的核心理念。在内容覆盖和布局编排上,也回避了“题海战术”“知识点连贯性差”的短板,具体体现在:

内容难度螺旋形上升,爬楼式稳步前进,不会忘东忘西

同一知识点也用不同题型训练,拒绝“题海战术”

知识点和场景应用覆盖全面,搞定小学数学应用题


这套书一共分为六个年级,匹配国内学校1-6年级学制。

一、“中西合璧”的新加坡数学,其实挺牛

数学好的过来人大多知道,数学这门学科,在学习方法上比其他科目的要求高得多,不能靠蛮力硬拼。高中毕业前,孩子要学12年数学,如果方法不对,将是非常痛苦而漫长的一条路。
 

痛苦的原因,有资深数学老师总结了三点:

  • 学习方法过于抽象,学生无法理解数学的实际意义  
  • 大量重复练习让孩子把数学等同于各种计算,误导学习方向
  • 引导孩子理解数学概念、掌握数学方法和推理模式,对一般老师要求过高、很难达到

学校不够,家庭来补。新加坡数学,就是我们可以借助的一个工具。

1、新加坡数学,其实还挺牛!

世界范围内,新加坡的数学、科学教育算是“厉害级”的。

根据独立的教育研究机构“国际教育成就评价协会”(IEA)公布的“国际数学和科学评测”(TIMSS)结果,新加坡中小学生在数学和科学科目的测试中排名在全球都名列前矛,经常处于第一、第二的位置。


成绩一直这么好,使得新加坡的数学教学方法引起了全世界的兴趣(可汗学院还开了新加坡数学课)。目前,全世界已有超过40个国家及地区在采用新加坡数学教材。

全球数学教育,美国、新加坡、中国都很有代表性。三国数学教育有啥差异,有位一线老师这么总结,我感觉很形象!

中低年级的美国数学课程在动手实践, 探索方面较为注重,而在抽象原理方面没有更多的强调。在中国的数学学习中,对头脑计算非常重视 (mental practice),而西方教学更多地是调查探索(investigate)甚至试图把抽象化的过程以实际现象来表现,有时候会觉得本来很简单的抽象逻辑问题被复杂的具体化了。

 

在新加坡数学中,这两种不同文化下数学的学习得到了较好的平衡,新加坡数学要求对抽象概念的具体化表现,但是是模块化的表现。

比如问:三个苹果和五个橘子,一起是多少个水果?


中国直接写数字 5+3 =8;

美国会画出三个苹果,再画出5个橘子,然后拿出几个橘子形状的小塑料块,和几个苹果形状的小塑料块,解释橘子和苹果都是水果的概念(这样相加才有意义),再得出结论。 
 

新加坡数学中会把苹果和橘子用同样的方块(模块)来表示, 这其中有画出模块的过程, 但是由于是用同样的模块来表达,在一定成程度上抽象化了具体的橘子苹果,把其仅仅作为一个存在的实体单元,让学生不用分心于“苹果和橘子并不是一种水果”的困扰, 而更注重了数学学科的数字逻辑的训练。 

看来,新加坡数学真的是架起了“中国数学”和“美国数学”之间的桥梁。

2、比中国数学教育多了两步:CPA三步法,从具体走到抽象!

新加坡数学的学习内容和其它国家一样,数、加减乘除、代数、几何 ... 差别在于新加坡数学采用了 “建构式”的教学法或学习法 - “CPA教学法”,也叫“三步教学法”

这种教学方法,由美国心理学家Jerome Bruner在上个世纪60年代zui先提出。他经过观察发现,小孩子学数学,经历三个阶段,认知效果zui好:

C - Concrete  看到具体的事物

P - Pictorial  把它用图形模块表达出来

A - Abstract  再用数字、符号、公式进行抽象的总结


比起中国数学直接过度到第三步公式计算(2+1=3),新加坡数学的讲解过程多了第一、第二步。这样的过程看起来缓慢,但却能让学生们对数学的认知牢固得多。

在新加坡教数学逾10年之久的黄卫民老师说:

新加坡的数学体系是建构式的,建立在三个过程,其中除了我们以往在数学中接触zui多的第三步,即以规范的数学符号来解决问题(“abstract”)以外,前两个过程往往为人所忽略:

 

第一步是从自然界、真实世界里去获得数学(“concrete”)。孩子在小学阶段,或者刚刚初识数学元素时,首先是探究数学源自哪里,然后很自然地就搬到手上来运用。

 

第二步,他们会把手上这些自然的、混沌的数学现象,包括数字和概念,化成图形("pictorial")。图形是很简单的,比如说把一个人化成一个方块,或者说一个人的年龄也可以具象化成方块,亦或者将三个橙子和三个苹果,化成不同颜色的方块。

比如,认6以上数字,先看6条鱼、7只鸡蛋、8个纽扣 ... 鱼、鸡蛋、纽扣都是生活中具体的事物(concrete),然后再抽象一些,用“小方块图形(模块)”来代替鱼、鸡蛋、纽扣 ...(pictorial),zui后再过度到抽象的数字公式表达。


这,就是很有效的“数感”启蒙!

3、通过“建模”解决问题,训练数学思维,很强大!

CPA教学法三步中的第二步pictorial - “图形建模 Model Drawing,尤其是特色中的特色。

什么是数学模型法?大家点击放大看下面这张图,就能有初步感受。左边是模型解题法,右边是我们熟悉的方程式解题法 ...


小时候的应用题,用长大后学的“抽象”代数方程解很方便。但学方程之前,孩子完全可以用更加锻炼数学思维的“模型”法去解决。
 

看这个“玻璃球”例子,很能说明新加坡数学在训练数学思维上的思路,非常具有代表性 ... 


两个小朋友,Susan和Ivy玩玻璃球,Susan拥有的玻璃球数量是Ivy的3倍,Ivy又买了10个玻璃球后,她的数量变成Susan的两倍,问她们原来各有几个玻璃球?

新加坡数学用“模型”法,教孩子的一种做法是:

第一步:画出一个单元格代表Ivy的玻璃球数量,三个单元格代表Susan的数量 ...


第二步,画出买了10个玻璃球之后的比例关系,Susan没有变化,Ivy是她的2倍。


第三步,统一标准量,Ivy左侧和右侧,都要转化为统一的矩形格。


第四步,比较一下,Ivy买了10个玻璃球之后,增加了5个小矩形格。


第五步,计算得出每个小矩形格代表的数量是2个。所以,Susan原来有6个,Ivy有2个。

这样一道题,虽然计算起来很简单,但是这个画图建模的思维过程其实一点都不简单。

新加坡的孩子从小学一二年级开始,就会接触到这种思维方法。因此,他们的解题思路,和我们真的不太一样 ...

用本周的这套SAP101举例,比如来自一年级的这道"加法题":

Tom有18个橙子,Mary有17个橙子,问他们共有几个橙子?


尽管题目简单,答案也提供了两种方法:


方法1:直接用图例展示,直观好理解;

方法2:用“拆整相加”法,培养数感,同时减小孩子面对复杂数字时的心里压力。

又比如同样来自一年级的这套题:

一个烧水壶的价格是78块,一个搅拌机比烧水壶贵22块,一个面包机的价格是搅拌机的一半,问这三样电器一共多少钱?


首先给出直观的建模图,然后是每一步运算的详细步骤,旁边还有计算方法。


可见新加坡数学zui大的特点,就是用图形模型代替抽象的数字和问题,让孩子们直观地理解数学概念和算式,而不是小小年纪就被动地接受冷冰冰的公式和定义,这不仅有利于培养孩子的数学思维,更是避免他们过早陷入对数学的无限焦虑。

这一点恰好符合了皮亚杰理论,小学生还处于认知发展的具体运算阶段,说白了就是形象思维发达而抽象逻辑思维还未形成。Model Drawing 所具有的形象性,不仅能解题,还提高了学生思维逻辑和解决问题的能力。

二、为什么用这套书练应用题?

这套SAP 101 根据《新加坡数学大纲》编写,练习册共六本,分别对应1-6年级,每一册都包含101道数学应用题和详细解答。

上文我们说了新加坡数学的共同点,这套SAP 101在内容和编排上还有这三个推荐理由:

  • 内容难度螺旋形上升,不会忘东忘西,爬楼式稳步前进
  • 拒绝“题海战术”,相同知识点也用不同的题型来训练
  • 知识点和场景应用覆盖全面,搞定小学数学应用题
     

1、难度螺旋形上升,不会忘东忘西,爬楼式稳步前进
 

这套SAP 101内容难度上是螺旋形上升的,每一课都是爬楼式的学习稳步前进,避免忘东忘西的情况。

举个简单的例子,在Book 2的练习中,已经出现了“货币”的主题。


不过这时候的货币是结合简单的四则运算来进行的,同时刚好巩固孩子在Book 1中学到的知识内容。


接着关于“货币”的知识点,在Book 3上又出现了一次,Book 4上又出现了两次,每次难度逐渐提升。


Book 3引入了小数和不同单位换算。


Book 4引入分数。


这样安排,等于孩子每学一段时间就巩固一遍,基本学到第二次就能够举一反三,剩下的只要把特定的几种题型稍微查漏补缺一番就行了。

2、拒绝“题海战术”,相同知识点也用不同的题型来训练

同样一个知识点,绝不会反复停留在同一类题目,而是不断变化题型,递进难度,让“刷题”这件事变得高效。

就拿这套SAP 101来说,1年级第1页的练习来说,3道题目都是为了练习“100以内加法”这个知识点,但类型不重复,难度有所递增。


第一题:

Tom有18个橙子,Mary有17个橙子,问他们共有几个橙子?

很直观,两个数字直接加起来就OK。
 

第二题:

Peter有24张贴贴纸,Jane比他多9张,问他们共有几张贴贴纸?

难度比第一题递增了一点点,不是简单地把两个数字加起来就完事,孩子需要多想一步。
 

第三题:

Adam先生上午卖了24个鸡蛋,下午卖了10个,他手头还剩25个,问Adam先生一开始有几个鸡蛋?

虽然难度和第二题差不多,但题型有了小变化,孩子又有了新的挑战。

三道题目下来,知识点巩固了,不同的题型也都能接触到。

3、知识点和场景应用覆盖全面,搞定小学数学应用题
 

应用题,考核的是数学知识点在各种场景下的应用。比如同样是“加法”这个知识点,如果是一个表达式“7+8”,孩子很容易给出答案。但放到应用题,它可能会“隐藏”在各种场景中,难度就增大了:

  • 金钱问题,妈妈买苹果花了7块钱,买橙子花了8块钱,问妈妈买水果共花了多少钱?
  • 时间问题,爸爸早上7点到公司,工作8小时后下班,问爸爸几点下班?
  • 金钱和时间组合在一起的问题,小明为学校筹款义卖爆米花,每袋爆米花卖1块钱,他上午卖了7袋,下午卖了8袋,问小明今天卖爆米花共收入了多少钱?
     

这套书就是训练孩子搞定各种场景的应用题。并且它涉及小学阶段所有的数学知识点:四则运算,长度、重量、金钱、时间问题,小数、分数、栅栏包围问题,速率、百分数、平面几何问题等等。按照年级来划分,将每个年级需要掌握的数学知识点和对应的应用场景融合在一起。

我们来浏览一下每个年级的大致内容:

一年级,需要掌握的是四则运算的综合运用能力,练习册就围绕这部分内容展开。下图是1年级的练习目录,运算的数字范围是100以内。


一年级学习的知识点其实就是这三个:

a. 单独的加减乘除计算

b. 两种运算的融合

c. 有两步提问的应用题

从单独的加减乘除开始。先是加法练习


接着是单个的减法应用题


接下来还有单个的乘除法应用题。然后是两种运算的融合。

比如下面两题就运用到“加法”和“减法”两种运算解题。


而解下面这些题则要运用“减法”和“乘法”。


到后面是有两步提问的应用题,第一个问题一般比较简单,有时候第一个问题还是第二个问题解题的基础。这样就能给孩子一个循序渐进的解题思路。

比如下面第100题,得先计算出碗的价格,然后才能计算出碗和盘子一起的价格,这就是分步考虑。


二年级,计算的数字范围扩大到1000以内,并且应用题开始细分场景。一共细分了6个不同的具体场景:长度、质量、分数、体积、钱和时间。


这是关于“重量”的练习题。


这是分数应用题,有的题目直接显示分数,有的要通过阅读理解自己算出来。


这是关于“体积”的计算,要求算出3个集装箱中有多少升洗涤剂。


三年级,应用题开始出现四则运算的综合应用,出现面积和周长等几何问题。


解应用题需要综合运用四则运算。


开始有计算面积周长的应用题。


四年级,应用题的细分场景趋于集中,难度加深。


这些是四年级的分数应用题。



五年级,应用题比较侧重于测量、比例、几何,以及它们的结合。


这是比例和几何结合的问题。


这是比例和分数结合的问题。


5年级几何题的比例增大。


六年级,应用题会出现距离、速度和时间融合在一起的题目。


来看一些例子:



可见,每个年级每个知识点会在不同场景、不同类型和难度的应用题型中进行训练巩固,掌握了这些类型的题目,小学阶段的应用题对孩子来说就是小菜一碟了。

三、做题时还积累英语数学表达

新加坡数学的名气非常大,但它是英文原版,这对原版娃来说不是什么问题,但英语普娃能否搞得定?

我们认为,只要有一定英文基础,题目能看得懂七八成,这套练习册是可以用下来的。

1、数学题里的英语表述其实不难
 

很多题目,可能含有一些看不懂的单词,但完全不影响答题。

比如下面这道题目里,“paperclips”是什么孩子可能不知道,但只要能猜到是“一样东西”就OK。


这就跟阅读理解一样,不需要每个单词都认识,但根据上下文,猜个大概的能力需要有。

2、帮助积累英语的数学表达

在练习过程中,孩子会学到很多关键词的表达,比如刷过下面这道题后,孩子对“in the end”,“at first”这些常用表达的意义理解就会深刻很多。


也能慢慢地积累更多的词汇,比如可以从下面这道题中学会“throw away”、“rotten”等单词、词组。


尤其是将来有出国留学打算的孩子,英语原版习题练习很有必要,数学考试对咱中国孩子来说不算难点,但往往容易在题目理解上丢分。

一开始接触全英文的各科知识,的确回很大的挑战,但反过来,这个“坎”同样促进孩子英语水平的迅速提高。

四、适合年龄&分级内页

1、这套书适合小学阶段的孩子使用

这套新加坡数学应用题练习册《101 Challenging Maths Word Problems》(101道挑战应用题),共6册,对应小学1~6年级。

大家在选购时可以参照文末的内页,比较难度来购买。
 

2、比题目还要厚的答案部分

每一本书,答案的部分比题目还要厚。下图的左部分是题目,右部分是答案。

因为每一道题目,书中都给出了图文并茂、建模画图、分步解答、甚至有多种解法的答案,非常详尽,让孩子既能理解学透,还能举一反三。


3、分册内页展示

一年级

题目样页:
 


答案样页:


二年级

题目样页:
 


答案样页:


三年级

题目样页:
 


答案样页:


四年级

题目样页:
 


答案样页:


五年级
 

题目样页:
 


答案样页:


六年级

题目样页:


答案样页:


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