正方形斜着放就不认了,孩子心里的图形还带着生活的样子

一年级的朵朵做数学练习,题目是数一数图里有几个正方形。她数得很认真,报了个「四个」,答案是五个。漏掉的那一个并不小,就在画面正中间,只是斜着放,一个角朝上,一个角朝下。爸爸把桌上的方杯垫转了个角推到她面前,问这是什么形状,她几乎没犹豫:「菱形。」爸爸再把杯垫转回来,她又说:「现在是正方形了。」

爸爸把方杯垫转了个角,女儿指着练习本上斜放的正方形

杯垫还是那只杯垫,四条边一样长,四个角都是直角,变的只是摆放的角度。严格说,正方形本来就是一种特殊的菱形,所以她嘴里的词不算全错。真正值得留意的,是她觉得转一下,这个图形就换了身份。这背后,是孩子认识形状时很普通的一段路。

孩子先记住的,是图形平常的样子

大人说起正方形,脑子里是一组特征:四条边相等,四个角都是直角。孩子一开始认识正方形,靠的却是一次次见过的东西:方手帕、窗格子、积木的一个面、方块饼干。这些东西在生活里大多端端正正地放着,底边贴着桌面,或者贴着地面。

研究儿童几何认知的心理学者发现,刚入学的孩子对常见图形已经有了初步了解,但他们掌握的图形概念,多数是这种从生活里攒出来的日常概念,按特征和定义去把握的科学概念要少得多。日常概念用起来很顺手,一眼就能认出来,可它的边界也窄,东西一换个长相,就容易对不上。斜放的正方形,正好落在这道边界外面。

朵朵平时见过的「尖角朝上」的形状,多半是风筝、窗花上的菱形格。她拿斜放的方块去和心里那份样子比,比出来的结果自然是菱形。

梯形为什么总比长方形难认

男孩和奶奶对照台灯罩、小板凳和水桶,找生活里的梯形

同样的道理,也能解释另一个常见现象:很多孩子认圆形、正方形、长方形、三角形都挺快,一到梯形就犹豫。中班前后,孩子就开始接触梯形了,可直到上了小学,还有不少孩子会把它叫成「歪掉的长方形」,或者「没有尖的三角形」。

梯形本身并不复杂,麻烦在于它在孩子的日常里出现得少。门、书、电视是长方形,盘子、钟面是圆的,梯形却要专门去找:台灯罩的侧影、有些小板凳的侧面、水桶的轮廓。一个图形离孩子的生活越远,他心里那份样子就越模糊,认起来也就越慢。这跟聪不聪明关系不大,主要是见得少。

眼睛先抓住的,是点、线、角和朝向

再往细里说一层。我们看一个形状,视觉系统会先自动拣出几样很基础的特征:点、线条、角度,还有朝向。这一步几乎不费力气,快到自己都察觉不到。一大片斜线里夹着一个小圆圈,圆圈会自己「跳」出来,就是因为它的线条特征和周围全然不同。

朝向就在这几样基础特征里。正方形一旋转,边从横平竖直变成了斜的,角从稳稳地坐在底下,变成上下各顶一个尖。孩子眼睛先抓到的那几样东西全变了,而「边一样长、角都是直角」这种得比一比、量一量才能确认的信息,他还没有养成主动核对的习惯。认岔,就是这么来的。

大人不容易被骗,是因为我们早已从各种角度看过、摸过、画过方形的东西,也学过它的特征。看到斜放的方块,会下意识地去确认那几样不随角度改变的东西。

能认能画,离说得清还隔着一段

三年级女孩画好平行四边形,比着手势向老师解释它是斜的

孩子对图形的掌握,并不是几样本事齐头并进的。有研究发现,小学生识别和画出三角形、正方形、平行四边形、梯形这些图形的成绩,普遍好过让他们说出这些图形有什么特征。能指出来,能画出来,可一问「为什么它是平行四边形」,常常只剩一句「因为它长这样」。

比如一个三年级的女孩,平行四边形画得又直又匀,被问到它和长方形有什么不同,想了半天说:「它是斜的。」这个回答没错,只是还停在样子上。从认得出样子,走到说得清特征,中间要经过一段过渡。五岁到十二岁,是孩子图形认知发展的关键阶段,在这段时间里,会做却说不清,是很常见的状态,用不着急着把标准定义塞给他。

让图形在手里转起来,再问一句凭什么

孩子用吸管和毛根搭成的正方形框,推一推变了形

想帮孩子迈过这一步,与其多做几页练习,不如让同一个图形在他手里换几个姿势。

用硬纸板剪一个正方形,让孩子自己慢慢转,每转一下就问:「它现在还是正方形吗?你怎么知道的?」一开始,孩子多半凭感觉答。这时候递给他一把直尺和一块三角尺,量一量四条边,再用三角尺的直角去卡一卡四个角。量过两三回,他会自己发现:不管怎么转,边和角都没有变。

还可以拿四根一样长的吸管,用毛根把头尾连起来,围成一个正方形。轻轻一推,它就塌成一个歪歪的四边形。让孩子摸一摸、比一比:四条边还是一样长,角却不再是直角了。正方形和一般菱形的差别,就在他的手指底下。

出门的时候也能顺手玩。斜铺的地砖、桥上的栏杆、晾衣架上的格子,看见了就问一句「这里藏着什么形状」,再追一句「凭什么这么说」。重点放在后半句。孩子说出「因为四个角都一样大」「因为有两条边是平行的」,哪怕磕磕绊绊,也是在把心里的样子往特征上搬。

孩子说岔的时候,先接住他的话

回到朵朵的那句「现在是正方形了」。如果大人马上说「它一直都是正方形」,孩子记住的多半只是这个东西要这么叫,下次换个角度,照样可能认岔。更自然的做法,是顺着她的话往下走:「你觉得它变了,那我们量量看,到底哪里变了?」

一次亲手验证过的判断,往往比听来的标准答案更容易留在孩子心里。孩子画图形、拼图形、说图形的时候,大人少一点「不对」,多一句「你是怎么看出来的」,他会更愿意把心里的想法摆出来。图形的概念,就是在一次次说出来、被追问、再修正的过程里,慢慢立起来的。