Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas

兒童如何用電腦建構無限可能

Seymour Papert:「在本書中,我試圖解釋電腦如何讓數學知識更為人性化,讓兒童喜歡上數學。我想探討的不只是數學這門學科,更是重新看待學習過程的視角。」

「讓兒童像認識論哲學家一樣思考」,是Papert在與皮亞傑共事期間獲得的重要意象,皮亞傑認為兒童的知識體系是由兒童自己主動構建的,而非教師教給他們的,這是建構式學習的基礎,皮亞傑將認知結構分為具體思維和形式思維,Papert更強調環境與文化潛移默化兒童的學習, 嬰兒練習說話就是非常明顯的例子,週遭環境的種種範例/思維模式(model)和隱喻(metaphor)就讓孩子在無意間學會了講話。

在當今數位時代,孩子們使用電腦的頻率越來越高,這不僅僅是學校的需求,也是家庭學習的重要組成部分。透過電腦,孩子們能夠接觸到豐富的學習資源,從而激發他們的想像力與創造力。比如,孩子們可以利用程式碼來設計簡單的遊戲,這不僅讓他們學習到數學和邏輯思維,還能培養團隊合作精神。

在這本書中,Papert不僅介紹了電腦在數學學習中的應用,還深入探討了學習過程的重要性。他提出,學習應該是主動探索而非被動接受,只有這樣,才能真正讓孩子們愛上數學,並在未來的生活中靈活運用。

Papert談到的QWERTY鍵盤隱喻,讓我們認識到許多教育體系中的固定模式其實是可以被挑戰的。教育者應該試圖打破這些框架,讓學生接觸到更為多元的學習方式。比如,將數學與藝術結合,透過設計和創作來理解數學原理,這樣的跨學科學習不僅能提高學生的學習興趣,還能培養他們的綜合素養。

Seymour Papert:「我認為課堂數學是社會建構出來的,就像一種QWERTY鍵盤。一系列歷史的偶然事件決定了某些數學主題被選定,成為公民應當具備的數學包袱。」為了打破傳統學校教學方法, Papert和同事們為兒童開發的第一門形式數學課叫做海龜幾何,制訂了以下基本原則:

  • 延伸原則(continuity principle):我們教授的數學知識是兒童日常生活的延伸,兒童學習時就倍感親切,也覺得學著有用。
  • 管用原則(power principle):知識就是力量,只有學了這些知識,孩子才能完成對他們而言有意義的工作。
  • 文化共鳴原則 (cultural resonance principle):課堂上的主題是孩子們能明白的,並且在大人的世界也是有意義的。

這種延伸原則不僅適用於數學,還可以應用於其他學科的教學中。教師在設計課程時應考慮到學生的日常經驗,並將其與所教授的知識聯繫起來。例如,一位科學老師可以通過觀察植物生長來引導學生學習生物學知識,這樣不僅能提高學生的學習動機,還能使他們更好地理解科學概念。

知識的力量體現在許多方面。孩子們在掌握基礎數學知識後,可以應用這些知識來解決實際生活中的問題,例如計算購物的花費,或者在制定旅行計劃時進行預算。這種實用性使得數學的學習變得更加有意義,也讓孩子們能夠在社會中獨立思考。

此外,文化共鳴原則強調學生在課堂上所學的知識應該與他們的文化背景相符。這意味著,教育者應該考慮到學生的生活環境和文化差異,以提供最為相關的學習內容

數學的學習過程不僅僅是對公式的記憶,更重要的是解決問題的能力的培養。通過海龜幾何的學習,學生能夠在嘗試中不斷反思和改進自己的方法。這種思維訓練不僅適用於數學,還能延伸至各個學科,幫助學生在生活中遇到困難時,能夠保持冷靜,運用所學知識解決實際問題。

  • 這個大問題可以拆解成幾個小問題嗎?
  • 這個問題和我已解決的問題有何關聯?

在未來的文章中,我們將深入探討海龜幾何的具體應用,透過「扮演海龜,自己探索」,讓更多的孩子能夠在這一過程中收穫自信,培養解決問題的能力。這將使他們在面對未來的挑戰時,能夠更加自信地運用自己的知識和技能。這正是Papert所提倡的「mindstorm」理念在現代教育中的真實體現。