本文是“培养孩子学科智力”系列的第7篇文章,是本公众号第35篇原创。全文约1700字,阅读需3分钟。
上篇说用服装的货号来形容知识表征的含义,有读者表示脑洞太大,难以理解。好了,、今天我们来严肃认真地说一说知识表征与智力,特别是理科智力的关系吧。为了照顾广大男性阅读者的知识面,今天用装修来举例。
知识表征,就是你的大脑中信息或者说知识储存的形式。智力就是在大脑中提取信息解决问题的能力。
如果我们大脑提取信息越准确、越快,其他条件不变的情况下,我们解决问题的能力就越强,或者说智力就越高。
好了,现在假如我们要装修一所房子,首先我们要设计好方案,地面是什么样的,墙面是什么样的,做不做吊顶,等等。这是对问题进行了分析,找出了问题解决的思路。
接下来,我们就要寻找合适的材料了。仓库里有千万种材料,如果只是简单的存放在仓库里,我们寻找的过程会非常困难。比如,我需要一块米黄色橡木纹的地板,我可能需要翻遍整个仓库,而且还可能找不到。更不要说还要寻找其他装修材料了,房子装修的越复杂,需要的材料越多,我们寻找材料所花的时间和精力越多、寻找的效率越低。
而如果我们把装修材料按照特点编码和分区存放,要找的时候,只要根据要求在电脑里查到对应材料的编码,然后到指定的区域里去查找,就能又快又准的找到所需要的材料。
这就是一个大脑提取信息的过程,装修材料以实物的方式储存在仓库里,就好像我们大脑中的知识以表象、也就是具体的形式储存在大脑中。而根据材料的特点,比如地板类、瓷砖类、油漆类给材料编码,这就是知识以符号的形式储存在大脑中。
这个符号可以表达这个知识的区别与其他知识的特点,既简洁,又准确。
准确就使得知识提取的过程变快,而简洁就使得思维时这个知识占用的大脑空间变少,两者相结合,解决问题的速度就会加快。我们的手机或者电脑在运行时,如果某一个或几个程序内存占用过多,就会死机。而文件如果没有准确的命名,我们就很难找到。就是这个道理。
知识表征的方式有两种,表象表征,和符号表征。表象就是具体的形象,符号包括语言、图示和学科符号。
比如,孩子初学数学时,开始是用实物指代数字,1可能是“1个苹果”或者“1个小棍”、“1根手指”。
如果要计算“1+1=?”,孩子先要在脑子里想像出“1个苹果”的画面,然后再想像出“在这个苹果旁边再放上1个苹果”的画面,最后在脑子里想像出“2个苹果”画面,整个过程中都不能出错,才能得出“1+1=2”这个结论。
孩子如果不能理解“1”是既是一个数量,又是一个单位。可以代表任何物品,也就是说不能把“1个苹果”、“1根手指”、“1个人”等等都用“1”这个数学符号来表示,那么计算中就会出问题。
低年级孩子,会出现这样的情况,题目里画的是“1个苹果加上1个苹果”,他知道答案是“2”。但是如果是1个梨加1个梨,他可能就不知道了,因为在他的大脑中,答案是“2个梨子”,而书本上教的是“2个苹果”。
你说他错了吗?是他智商低吗?
其实就是对数字的表征没有符号化。如果他理解了“1”这个符号的含义,就能迅速的得出答案。
另外,同样的是用符号表征同一个知识。符号不同,大脑提取和使用知识的能力也不一样。
比如,同样的数字,“three”、“三”和“3”含义是相同的,但是在大离中占用的内存是不一样的。那么大脑提取和运用的速度就不一样了。阿拉伯数字之所以成为全世界通用的数学语言,正是因为它的简洁和准确性
“I、 II、 III、IV、V……”这是古罗马的“1、2、3、4、5……”,感觉初学者想要分清这些数字都困难,更不要说运算了。古罗马一共只有7个数字,然后用7个数字间的组合表示其他数字。要记住这些规则,就需要花很多时间。
所以在阿拉伯数字没有传入欧洲之前,只有少数联明绝顶的人用毕生精力才能完成百万数的除法,而现在这些一个小学4年级的学生就可以完成。
同样,我国古代最伟大的数学成就之一《九章算术》里面的题目,如果翻译成白话文,一个数学成绩优秀的小学毕业生,就可以完成了。
这是不是说明现代的小学生比古代的数学家更聪明呢?并不能,这是因为知识在大脑中储存的形式,也就是表征更为准确、简洁的缘故。
知识表征不但会影响理科智力,同样会影响文科智力,我们下篇再见。