從上個世紀八十年代開始,各種各樣的計算器開始進入我們的生活中。到今天,我們的電腦和智能手機也具備了出色的計算能力。計算器似乎已經成為了我們生活中隨處可見,隨時可用的工具。計算器的出現不但降低了人們的計算(心算)負擔,也同時提高了計算的準確性而被人們青睞。但是,過度地依賴于計算器是否會降低我們的心算能力?
小時候,拿著一塊錢去買糖和冰棍,小賣店里的阿姨總是能用迅雷不及掩耳盜鈴之勢心算出應該找多少零錢給我,精確至一角一分,百試不爽。現在,不論大超市還是小地攤的賣家都會用計算器給出找零答案。一方面,人們更加相信計算器的計算結果;另一方面,計算器滲透我們這個世界的三十多年的時間里,是否已經影響了或者更直接說是降低了我們自身的計算能力?
三十年前,計算器的問世向人們宣告人類勞動力將被從與數字搏斗的千萬年中解放出來。發明者和支持者認為這是前所未有的一項大進步,盡管古人有算盤等其他計算工具,但是計算器有著其它工具不可比擬的優越性能。大部分人認為這是里程碑式的進步,但是也有一小部分反對的聲音。
懷疑者預言,隨著計算器的普及,人類的計算能力會大幅度降低,校園里的學生會是第一個‘受害’群體。學生們已經絲毫看不出提高心算能力的意義所在(你可能會很輕易地算出11乘以11或者12乘以12,誰能在一秒內得出12乘以13的答案?)。計算器是否已經變成了我們的拐杖?
時間在推移,計算器越來越普及,但這場爭論從來沒有消散過。2012年,英國政府宣布,禁止在小學校園內使用計算器,原因是學生使用得太頻繁,而且在小學階段就開始使用也太早。另外一項研究也顯示,在一項數學考試中,使用計算器的學生并沒有明顯優于不使用計算器的學生。在美國一項早期的研究中,科學家們也發現了相似的結論,即計算器對人類的基本計算能力(加和減)似乎并沒有影響。但是,科學家們建議進行更深入的研究,來確定什么樣的情況下適合使用計算器,以及如何讓計算器對我們的計算技能產生補充和加強的積極作用。
老師們對于這項更深入的研究寄予厚望,這樣勢必會對學生的數學和計算教育起到積極的影響。對于標準的四則運算(加減乘除),很多老師們一致認為學生們依然需要掌握這些基本運算準則的技能。而對于更加復雜的運算,計算機可以參與到其中來,把學生們從繁瑣的計算中解放,從而有更多精力來進行數學建模,而不是單純來解決繁瑣的計算過程。

計算器無疑使我們日常的計算更加高效,也同樣使孩子們和學生們有機會接觸到更多的運算概念。即使最簡單的四則運算法則,在那個不普及計算器的時代,孩子們只能從老師和學校那里學得,而計算器的出現讓孩子們有了自己摸索探尋的機會(毫不吹牛,筆者小學一年級的時候已經學會了乘除法,這要歸功于姥爺家那個老式計算器,第一次按亮它的時候我就被吸引,從而決定用明白它)。乘法表也不再局限于九九八十一,很多孩子會潛意識地探尋十乘十,十一乘十一,十二乘十二等等。這小小的一步探尋,給孩子們的計算能力產生了潛移默化的影響。以上這些都充分說明了計算器對于孩子們早期計算能力的提高和拓展,這些也將給他們未來的學習生活帶來積極的影響。
1997年,美國展開了一項校園計算器普及程度調查。調查顯示,計算器的使用并沒有顯著地降低低年級學生的計算能力(不知英國政府有沒有看過這項研究調查報告)。在這項研究中,所受調查的學校里的老師們普遍支持學生們使用計算器,但是作為學校的行政者-校長可并不這么覺得。他們更希望學生可以不借助現代科技手段,來達到學會本領的目的。支持校長決定的還有學生的家長們,他們認為自己的孩子借助計算器來完成作業或者學習目的是學校老師失職的表現。
2008年,澳大利亞的一份研究發現了相似的情況。在這項研究中,學校老師十分希望借助現代科技手段來讓數學教育方式多樣化,因此他們十分鼓勵自己的學生使用計算器。但是,受制于行政和來自家長的壓力,計算器的使用率并不高。老師們認為,應該用相應的研究證據向行政人員以及家長證實計算器的使用對早期數學教育并沒有危害,相反是一件十分有益的事情。
英國的技術專家,康拉德在他的 TED演講中發問道:‘從制造火箭到運行股票市場,人類每一個偉大的創造都離不開數學,為什么現代社會有越來越多的孩子對數學失去興趣?難道他們不想參與到人類偉大的進程中來嗎?’他的老鄉,科學家沃爾夫勒姆回答了他的問題。沃爾夫勒姆指出,世界各地的學生花費了數學課百分之八十的時間來學習和練習解數學題的步驟。如果借助數字技術,學生們在學習這些步驟上就會更加地高效。

數學在現實生活和科技發展中確實是非常普遍而又作用非凡,但這依然阻止不了現代社會的孩子們迅速消逝的對于數學的興趣。沃爾夫勒姆認為,這是因為我們在數學教學中引入了大量的手算和心算等繁瑣的過程而導致的直接后果。與其說這是在練習,不如說這更是一種體力勞動,而非腦力上的。
不幸的是,增強學生數學能力的計算器輔助教學方法還沒有被開發成功,這也極大限制了計算器在未來數學教學中的有效或者高效的使用。在未來,這項教學方法的成功開發不但是對數學教學質量的提高,對行政人員和家長的說服,也是對孩子們學習數學的興趣和計算能力的提高。

如果非要總結計算器對計算能力的影響,那我覺得,你還是放心地使用計算器吧-讓生活變得更輕松,讓結果變得更可靠,讓孩子們更加愿意學習數學。
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