本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
每个欣赏科学的父母都希望自己的孩子热爱数学。但并非我们所有人都有能力帮助他们看到数字之美。
最近,我偶然发现一种似乎正在流行的做法。“数学兴趣小组”是由数学家(通常来自前苏联集团)为孩子们组织的非正式数学俱乐部。这些小组花时间解决问题、解答各种谜语和难题,并进行数学实地考察,例如参观艺术博物馆。
数学兴趣小组起源于一个多世纪前的东欧,但直到最近才传入美国——一种说法认为它们于 1994 年在波士顿启动数学兴趣小组时传入。今天,全国各地有超过 200 个小组。
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虽然数学兴趣小组——或者俄语中的 matematicheskie kruzhki——传统上是为初中和高中生设立的,但堪萨斯州立大学数学副教授娜塔莎·罗日科夫斯卡娅最近编写了第一本针对小学生的数学兴趣小组指南。罗日科夫斯卡娅最初来自俄罗斯新西伯利亚,她在堪萨斯州曼哈顿的 KSU 领导一个数学兴趣小组。我问她为什么这些俱乐部会如此迅速发展。
什么是数学兴趣小组?
数学兴趣小组是一种数学俱乐部。它由一位非常喜欢数学并接受过数学教育的成年人组织。通常,他或她与一群孩子一起工作,这些孩子的背景可能各不相同。我与对数学有浓厚兴趣的孩子一起工作。
数学兴趣小组的学生们主要研究哪些内容?
我们研究具有挑战性的问题并讨论不同的技巧。有些人为数学竞赛做准备。所以,这取决于领导者。而且有很多不同的风格。并非只有一种特定的方法来做这件事。
您的学生参加过哪些数学竞赛?
最受欢迎的竞赛是[美国数学协会的] 美国数学竞赛,该竞赛面向中学生,以及 袋鼠数学竞赛,该竞赛面向任何年龄段的儿童。
孩子们在数学兴趣小组中的学习方式与在学校有何不同?
主要区别在于,大多数数学兴趣小组的领导者要求孩子们建立论证,而不仅仅是学习公式、代入数字并获得不同的结果。当您解决问题时,您必须给出证明。
例如,如果我问你从 6 个苹果中选出 2 个苹果有多少种方法?现在我需要一些时间来计算……[停顿]……是 15。但仅仅给出答案是不够的。你必须解释你是如何得到 15 的。你必须给出论证;你必须证明它。
另一个主题是逻辑问题。例如,有些人说真话,有些人说谎,你必须弄清楚哪个陈述是真的。这教会孩子们一种非常符合逻辑的结构性思维。而且它还有助于他们理解公式的来源。如果您只是在一本书中看到一个带有漂亮盒子的公式和一些图片,好吧,您可以记住它,但如果您知道它的来源会更好,因为这样您就可以更好地理解如何以及何时使用它。
请告诉我您现在领导的数学兴趣小组的情况。
我们有两个年龄组:一个到四年级;第二个是五年级和六年级。
我在最小的组里有 25 个孩子,在较大的组里有 10 个孩子定期参加。每个小组每两周聚会一次。我们尝试邀请特别嘉宾。我们的想法是,我们不仅谈论数学本身,还尝试谈论一旦你掌握了数学,你就可以在生活中做令人难以置信的事情。
我们还邀请可以传达相同信息的人。有一次,我们邀请了来自美国宇航局休斯顿约翰逊航天中心的演讲者。他来谈论当前的太空计划,谈论他在美国宇航局的工作,他展示了精美的图片,给我们带来了一块航天飞机碎片和一个巨大的宇航员手套。这太不可思议了。他说,是的,如果你想在美国宇航局工作,你应该学习数学。
我们还邀请了我们部门的一位工程师(一名学生)就机器人技术发表演讲。
我们还有游戏和谜题日,我们在这一天玩木制谜题和脑筋急转弯游戏。
我们进行实地考察。每年我们都会去我们的艺术博物馆,这是我们与博物馆的合作项目。我们在博物馆闭馆后的非工作时间来这里。我们讨论博物馆中与数学相关的特定作品,每次都是不同的作品。它可以是对称性或概率。
如何在您所在的地区找到兴趣小组?
访问数学兴趣小组协会的网站。有一个 链接 列出了世界各地的兴趣小组。
如果您所在的地区没有兴趣小组,如何启动一个?
最重要的是找到合适的人。有时,数学系的人们并没有立即看到开展数学兴趣小组的好处。但这非常有益。首先,如果您在数学系开设数学兴趣小组,当地社区会尊重该系并非常感谢它。
其次,数学家历来认为自己是精英。我们经常抱怨人们不理解我们,或者教育不好。当记者撰写关于数学的文章时,他们并不能完全正确地撰写。但是,除了我们自己,没有人会解释为什么数学是美丽而重要的。如果有任何专业数学家正在阅读本文:我们应该去向人们解释为什么数学是美丽的。我们不应该等待,而数学兴趣小组是做到这一点的方法之一。
当您住在俄罗斯时,俄罗斯学校的数学教学方式与美国学校的教学方式有何不同?
区别可能在于以下几点:在苏联,我们获得了良好的数学教育。你去上学,如果你是一个好学生,就足以对数学文化有一个很好的理解,因为教科书是由非常著名的数学家编写的。这件事非常重要。在美国,当您去上学时,您并不总是能得到这种待遇。不过,如果您去寻找,仍然可以获得良好的数学教育。
*答案:万花筒对称性是基于镜面系统,因此只有自行车和字母 K 图案可以作为万花筒中的图片出现。只有这两种图案具有正确的反射对称类型。[改编自娜塔莎·罗日科夫斯卡娅的《小学生数学兴趣小组》,美国数学学会和数学科学研究所联合出版物。]
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