目標(biāo)分類與數(shù)學(xué)解題教學(xué)研究
時(shí)間:2022-07-12 15:18:44
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1.學(xué)生數(shù)學(xué)作業(yè)負(fù)擔(dān)過重的原因分析
筆者通過對(duì)部分北京市中學(xué)生的調(diào)研發(fā)現(xiàn),學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)作業(yè)負(fù)擔(dān)過重的原因不在于數(shù)學(xué)作業(yè)多,而在于看似不多的題量,卻需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力,甚至有學(xué)生形象地比喻道:做數(shù)學(xué)一道題的時(shí)間等于其他有些學(xué)科一張卷子的時(shí)間。產(chǎn)生以上問題的原因主要有兩點(diǎn),一是數(shù)學(xué)自身的學(xué)科特點(diǎn)決定的。數(shù)學(xué)的公理化和形式化要求學(xué)習(xí)者具有較高的邏輯思維和抽象能力。數(shù)學(xué)的原理(公式、定理等)所具有的廣泛應(yīng)用性和數(shù)學(xué)方法具有的靈活性又導(dǎo)致了學(xué)生在解決具體問題時(shí)遇到障礙,常常覺得可用的方法很多,但真正用得上的很少。二是目前的數(shù)學(xué)解題教學(xué)中存在的問題造成的。在當(dāng)下評(píng)價(jià)背景下,解題是基本形式和主要內(nèi)容,出其不意、攻其不備的命題方式也促使師生陷入題海之中。在解題教學(xué)實(shí)踐中,“該選用什么樣的例題”“為什么很多典型問題反復(fù)講解后學(xué)生依然難以解決”等問題長期困擾著廣大一線數(shù)學(xué)教師。涂榮豹教授認(rèn)為,在數(shù)學(xué)解題學(xué)習(xí)中,學(xué)生的主要任務(wù)并不是解題,而是學(xué)習(xí)解題,因此,教師教的重點(diǎn)和學(xué)生學(xué)的重點(diǎn),不在于“解”而在于“學(xué)解”,以“解”作為出發(fā)點(diǎn),注重的是解題的結(jié)果,以“學(xué)解”作為出發(fā)點(diǎn),注重的則是解題的過程[3]。
2.解題教學(xué)的研究簡述
梳理發(fā)現(xiàn),目前的解題教學(xué)研究的方向主要聚焦在兩個(gè)部分,即研究解題教學(xué)本身與研究解題教學(xué)的解題方法與技巧,前者的研究主體主要是教學(xué)研究人員,而后者主要是廣大一線教師。關(guān)于解題教學(xué)的研究,最重要的代表人物就是美籍匈牙利數(shù)學(xué)家波利亞,他專門研究了解題的思維過程,并形成了解題理論。在1944年出版的專著《怎樣解題》(Howtosolveit)中提出的“怎樣解題表”總結(jié)了人類解決數(shù)學(xué)問題的一般規(guī)律和程序,對(duì)數(shù)學(xué)解題研究有著深遠(yuǎn)影響[4]。自波利亞的解題理論傳入我國以來,對(duì)我國數(shù)學(xué)教育亦有著極其重要的指導(dǎo)意義,也給我國中學(xué)數(shù)學(xué)的教材及教法帶來了很大的轉(zhuǎn)變,徐利治所著的《數(shù)學(xué)方法論選講》被認(rèn)為是波利亞“怎樣解題”研究的延伸與發(fā)展[5]。羅增儒與羅新兵在其《波利亞的怎樣解題表(續(xù))》中詳細(xì)概述了解題系統(tǒng),分析解題過程,念頭誘發(fā),問題轉(zhuǎn)換,樸素的元認(rèn)知觀念與波利亞怎樣解題表的關(guān)系,并揭示了波利亞解題思想的目標(biāo),即發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的方法和規(guī)律[6]。在此基礎(chǔ)上提出有效的解題教學(xué)策略,并形成行之有效的教學(xué)模式正是我們研究的方向。
3.基于目標(biāo)分類的數(shù)學(xué)解題教學(xué)探析
要從根本上提升教師的解題教學(xué)水平和能力,進(jìn)而切實(shí)提高課堂教學(xué)質(zhì)量,就需要將教師自身置于解題思維活動(dòng)中,體驗(yàn)學(xué)生的解題過程,分析我們面對(duì)題目時(shí)的表現(xiàn)。為此,我們借鑒了心理學(xué)建立初期常常采用的一種方法——內(nèi)省法,檢查自己解決數(shù)學(xué)問題時(shí)的想法,進(jìn)而推斷學(xué)生的想法,如圖1所示:這是一道分式運(yùn)算的題目,圖1中間一列顯示的是一位學(xué)生的解題過程,右邊一列顯示的是在解答這道題目的時(shí)候,我們的大腦需要提取的相關(guān)概念、法則、公式等多種知識(shí)要素,如果有一個(gè)或幾個(gè)知識(shí)要素不能被正確提取,那么解題過程必然會(huì)出現(xiàn)各種錯(cuò)誤。在解答這道題目時(shí),大腦還需要將這些概念、法則、公式有機(jī)地聯(lián)系在一起,形成思路、程序或方法,如圖中左邊一列用圖示的方法直觀呈現(xiàn)分式加減法的思維過程。如果我們從教育目標(biāo)分類的角度認(rèn)識(shí)如何解答題目,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),在解題過程中涉及的知識(shí)有概念、法則和公式等,這些知識(shí)都屬于事實(shí)類知識(shí)和概念類知識(shí),而我們的解題思路或者解題方法,則屬于程序類知識(shí),是指某些具體的操作步驟,某種固定的操作順序,運(yùn)行之后能得到結(jié)果。弄清知識(shí)的類別,對(duì)于我們解釋和分析如何解答一道題、題目能否正確解答及不能正確解答題目的原因,有著重大的意義和作用。從知識(shí)分類的角度,還有一類重要的知識(shí)——元認(rèn)知,其中有一種元認(rèn)知知識(shí)稱為認(rèn)知任務(wù)的知識(shí),主要包括:“知道不同的認(rèn)知任務(wù)可能難度不同;知道不同的認(rèn)知任務(wù)可能對(duì)認(rèn)知系統(tǒng)提出不同的要求;知道不同的認(rèn)知任務(wù)可能要求不同的認(rèn)知策略”[7]。在解題活動(dòng)中,我們將解題思路、步驟簡稱為“認(rèn)”,把用到的概念、法則、公式等知識(shí)要素簡稱為“知”,將具體題目的解答過程看作一個(gè)“任務(wù)”,那么這三類知識(shí)共同構(gòu)成了認(rèn)知任務(wù)知識(shí)(如圖1)。學(xué)習(xí)認(rèn)知任務(wù)知識(shí)需要經(jīng)歷哪些思維活動(dòng)呢?這就需要我們?cè)購牧硪粋€(gè)角度分析——認(rèn)知過程的分類。如圖2,在認(rèn)知過程的分類中,我們常常把記憶、理解、應(yīng)用稱作初級(jí)認(rèn)知加工。在做題過程中,需要先提取相關(guān)知識(shí),而提取的前提是能夠在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行記憶,再將提取的知識(shí)進(jìn)行有步驟的應(yīng)用。如果我們不是應(yīng)用知識(shí)解題,而是對(duì)一道題目或任務(wù)的解答過程進(jìn)行研究,分解其中的具體操作步驟,辨別具體操作步驟的依據(jù),概述解答過程的流程,我們就進(jìn)行不同于記憶、理解和應(yīng)用的認(rèn)知加工,這種認(rèn)知加工就是分析,也稱為分析能力。當(dāng)我們以認(rèn)知任務(wù)知識(shí)和分析能力為教學(xué)目標(biāo)時(shí),我們就得到了一種新的課型——析題課,其中的“析”字主要是指分析的意思。在析題課中,最重要的任務(wù)不是讓學(xué)生做題,而是要給學(xué)生題目和解答,讓學(xué)生先分析題目解答過程中用到了哪些具體的知識(shí),在這個(gè)基礎(chǔ)上,再對(duì)解答過程進(jìn)行概括和總結(jié),用圖示的方法直觀表示解題思路。教師如何上好一堂數(shù)學(xué)解題課,讓學(xué)生腦海里的知識(shí)得到應(yīng)用,使得“正者知其原,誤者曉其因”,從而有效減輕不必要的課外作業(yè)負(fù)擔(dān),正是本文所研究的課題。
作者:康杰 黃煒 劉潔 單位:北京教育科學(xué)研究院
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