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文檔簡介
初中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的常見心理問題與應(yīng)對策略
昌國良
湖南師范大學(xué)數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)學(xué)院
序:中學(xué)教師應(yīng)成為研究中學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)心理過程的主力軍
教學(xué)講效率:分析有效性
教學(xué)有根據(jù):不盲從
教學(xué)有針對性:準確了解
好奇心是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的動力(激發(fā)求識欲)
數(shù)學(xué)理解是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵(注重數(shù)學(xué)理解)
數(shù)學(xué)思維是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的根本特征(訓(xùn)練數(shù)學(xué)思維)
認知能力是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的有效保證(學(xué)會數(shù)學(xué)學(xué)習(xí))
初中數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)幫助學(xué)生形成發(fā)展自我監(jiān)控能力,開發(fā)其元認知潛
能。
一、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對學(xué)生基本心理過程的要求
1.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的注意(課堂上注意力不集中,是影響課堂效率
的基本因素)
(1)數(shù)學(xué)注意中的心理問題
①注意力難集中
數(shù)學(xué)內(nèi)容不含情感因素,也無實驗的新奇和吸引人處,只有思維
的嚴密性和邏輯性。不同的人對數(shù)學(xué)的感覺不一樣,因而受注意的情
況也不一樣,陳省身說“數(shù)學(xué)好玩”,而多數(shù)人看來,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不總
是好玩和有趣。數(shù)學(xué)內(nèi)容不太容易引起注意,但需較強的注意力,教
學(xué)時需增加情感因素,一一實例中的情感,增加教師的表演,通過教
學(xué)引發(fā)好奇心,使學(xué)生親其師,信其道。
②容易走神
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度高,需要專注力,不能走神
(抽象性、理論性、邏輯性)一(直觀呈現(xiàn)、相對實際,講授完整)
③容易顧此失彼
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)要求高,需要注意分配力。如:代數(shù)式運算時要注意字
母、系數(shù)、指數(shù)等。
④學(xué)習(xí)上容易產(chǎn)生視而不見的現(xiàn)象
某些信息難以引起足夠的注意一一沒注意導(dǎo)致解不出題。(需理
解后才能注意到!)
例如圖ZAOB=12(f,OC是NAO8
的平分線,直線PRQ分別交OA、OC、0B于點
111
P、R、Q求證:-------1--------=------
oOPOQOR
注意目標(biāo)信息的特點(兩邊都乘以O(shè)R)!聯(lián)想到相似三角形知識,
由此聯(lián)想到平行線。如圖,作■SRZ/OP,得
ORSRSQOQ-OS
無一而一而一0Q一
由此即得求證的結(jié)論
(2)引起學(xué)生課堂注意的教學(xué)藝術(shù)。(如何使自己的課吸引人)
①引起學(xué)生注意
內(nèi)因:激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
外因:挖掘教材中易引起注意的成份
②在教法上想辦法
做好充分的課前準備(心理、物質(zhì));組織注意的轉(zhuǎn)移;改善注
意的分配;把注意力引向問題的關(guān)鍵部位。
如:設(shè)x=43-2亞,求&2+2X+3的值
③有意放松,提高注意的穩(wěn)定性
④使學(xué)生形成一個好習(xí)慣(組織教學(xué)),關(guān)注開小差的學(xué)生
⑤興趣激發(fā)
研究學(xué)生的興趣特點,利用生動幽默的語言,利用新穎新奇的實
際問題,利用啟發(fā)性板書,利用多樣化的教學(xué)方法,組織學(xué)生的探究
活動等。
2.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的感知
(1)數(shù)學(xué)感知的中的心理問題
①數(shù)學(xué)感知的盲目性
數(shù)學(xué)感知的對象是數(shù)、式、形及其反映出來的規(guī)律以及客觀事物
的數(shù)與形的規(guī)律。
②數(shù)學(xué)感知對已有知識經(jīng)驗的依賴性
表現(xiàn)為一種感知傾向性定勢,不同的人對同一對象的感知結(jié)果不
一樣,無知看不懂、聽不懂。每個人總是以自己善長的知識策略來解
題。掌握基礎(chǔ)知識的重要性。
感知定勢在解題中的作用一一兩重性。
如:設(shè)解關(guān)于%的不等式,2"-已>1—%,方法一■,分類
討論;方法二,討論y=,2--1與y=的圖象間的關(guān)系。
③數(shù)學(xué)感知對理解力的依賴性
不理解會視而不見!
例子:已知a.h.ceR:求證J/+。2+,/+.2++/N行(a+b+c)
誤解:a2+Z?2>2ah,-左式N(2ab+R2bc+(2ca=0(V^+\/^+\/^)2右
式嗎,走不下去了!(放過頭了!)
正解一:由V7正想到勾股定理,直角三角形的斜邊表達式,
正解二:由a.h.ceR*據(jù)公式a,時,\la2+b2>—(a+Z?),(當(dāng)
2
且僅當(dāng)a=。時,等號成立)
那么:V?2+b2+4b1+C1+\jc2+a2>(a+b)+—(Z>+c)+(c+a)
222
=V^(Q+Z?+C)
注:此處關(guān)鍵在于公式廬廳之在3+加
2
事實上:a、OeR+時,a2+b2>2ah
如Ma2+b2+a2+b2>a2+2ab+b2即2(a2+b2)>(a+b)2取算術(shù)根
\]a2+b2>-^-(?+/?)(若力口右得至!J(a+/?)224")
2
④數(shù)學(xué)感知對教師的依賴性
教師一點撥就通
例:若(z-x)2-4(x-y)(y-z)=0,則2尸%+z
點撥:2=b2-4ac,得到,的方程,(x-y)產(chǎn)+(z-x?+(y-z)=O
而各項系數(shù)和為0,故,有等根G1,兩根和為匚=1,
即得2y=x+z
⑤缺乏數(shù)學(xué)眼光
數(shù)學(xué)感知強調(diào)數(shù)學(xué)化(用數(shù)學(xué)眼光看、聽)體現(xiàn)為一種數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
數(shù)學(xué)觀察的重要性(數(shù)學(xué)閱讀,理解的基礎(chǔ))
如:設(shè)%="3-2心,求,2+2x+3的值
若直接將X代入&2+2》+3求值,則難算且易出錯。仔細觀察,
發(fā)現(xiàn)x=0-1,而%2+2X+3=(X+1)2+2,故易求得其值為2。
(2)引導(dǎo)學(xué)生感知的數(shù)學(xué)藝術(shù)
①感知規(guī)律與教學(xué)藝術(shù)
協(xié)同律一一多種感官協(xié)同作用效果好
經(jīng)驗律一一定勢的作用(好習(xí)慣與反面干擾),題海戰(zhàn)術(shù)的價
值與負面作用。
視覺規(guī)律與板書藝術(shù)
聽覺規(guī)律與口頭語言(演講)藝術(shù)
直觀數(shù)學(xué)
②觀察力的培養(yǎng)
觀察什么?怎么觀察?怎樣教觀察?
觀察什么?
以解題為例
觀察題沒和結(jié)論的特征、觀察命題式子結(jié)構(gòu)特征、觀察式子相應(yīng)
的圖象、觀察有沒有隱含條件、觀察命題的整體結(jié)構(gòu)、觀察能否變換
代用公式
例:若」一+」一+,一=0①
y-zz-xx-y
求證一j+y,+—②
(y-z)(z—x)~(x—y)
觀察后發(fā)現(xiàn)各種解法
法一:變化②式左邊,代入①式,這時有
(y-z)*2(z-x)2(x-y)2
顯然,這樣做下去是越做越繁。
法二,變化①式推出②式,把①兩邊平方使其分母與②式相同,那么
就會有
2
上丁和一至一……
(y-z)一(y-z)(z-x)
這樣一些項,這些項顯然不是②式所含的項。
法三,再次觀察①、②式的特征,要從上推得^只要注意至IJ:
y-z(y-z)
X_I—,觀察①式,只要把①式移項得:
(y-z)2y-zy-z
X__(―
v-zz-xx-y
兩邊同乘以一L,得:
y1
x_xy-y2-Fz2-xz.1③
(y-z)2(z-x)(x-y)y-z
同理可得:=」2肛+)―>,④
(z-x)(y-z)U-y)Z-x
291
Z=應(yīng)一r+)廣一)2.]⑤
(x-y)2(y-z)(x-y)x-y
把③④⑤式相加,即可獲證。
怎么觀察?
數(shù)學(xué)觀察的一般方法、策略:整體一部分一整體;從上至下,從
左至右。
X
例解方程+--2x-l=0
(x+l)(x-l)X
一般方法是去分母,但去分母必定是繁雜的
觀察:“《匚與x互為倒數(shù)
XXx(x+l)(x-l)
-1±逐i±Vi7
此題易解出共有四根
24
又如研究初學(xué)幾何的學(xué)生在分析觀察復(fù)合圖形時特點:
觀察右圖中共有多少條線段,并把它們的都寫出來
結(jié)論:初學(xué)幾何的學(xué)生,在分析觀察復(fù)合圖形時,認知結(jié)構(gòu)上可
能具有“順序”“對稱”“封閉”及其組合的某種認知特征,這種特征
對學(xué)習(xí)效果起著積極作用。
怎樣教觀察?
主動教觀察一一為學(xué)生創(chuàng)造觀察條件
在觀察中教觀察一一讓學(xué)生觀察,養(yǎng)成觀察習(xí)慣,教師不包辦
促進學(xué)生掌握正確的觀察方法一一不斷總結(jié)
培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度
引導(dǎo)學(xué)生對弱感知成份(隱弊條件)的觀察進行多角度觀察
注重實踐檢驗,培養(yǎng)觀察的客觀性
注重觀察程序,培養(yǎng)觀察的全面性
主動觀察,培養(yǎng)觀察的目的性
揭示事物特征,培養(yǎng)觀察的精確性
挖掘隱含條件,培養(yǎng)觀察的深刻性
3.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的記憶
(1)數(shù)學(xué)記憶中的心理問題
①建立數(shù)學(xué)對象的錯誤的表象
數(shù)學(xué)知識的抽象性使數(shù)學(xué)感知上升到表象有一個艱難的過程。
數(shù)學(xué)概念通過定義描述,圖形不能準確反映概念。如角“N”。
數(shù)學(xué)表象來源于感知,但有特殊性,對認知加工要求高,具有選
擇性和組織性。
感知到的對象與數(shù)學(xué)概念有區(qū)別,含有非本質(zhì)的屬性,且要借助
它,知識獲得須經(jīng)歷表象一一概念一一表象的過程。
②數(shù)學(xué)對象的自主建構(gòu)過程不易完成
數(shù)學(xué)知識的概括性使數(shù)學(xué)知識的自主建構(gòu)過程不易完成,且易出
錯.如命題的符號語言描述。
數(shù)學(xué)命題通過定理、公式(語言、符號)描述,符號語言有高度
的概括性。
教師們對學(xué)生在理解符號上的欠缺和困難認識不足,誤以為學(xué)生
弄清了,學(xué)生其實沒有弄清,因而造成學(xué)習(xí)上的困難。
③容易造成機械記憶
數(shù)學(xué)記憶的目的在于實踐、應(yīng)用。記住了知識不能說掌握了數(shù)學(xué),
而必須把這些知識再回復(fù)到實踐之中(如解題中)去解決實際問題。
能解出題才能談得上掌握了相關(guān)知識。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對記憶的要求:準確;系統(tǒng);深刻;靈活。
④數(shù)學(xué)記憶缺乏理解的基礎(chǔ),需要用時想不起來(不能提取)
數(shù)學(xué)記憶需要的是理解記憶。數(shù)學(xué)記憶與數(shù)學(xué)理解密切相關(guān),一
般數(shù)學(xué)知識的機械記憶不起什么作用。數(shù)學(xué)知識理解了才能記得牢、
記得住,才能產(chǎn)生遷移,才能應(yīng)用。
例設(shè)x=)3-2后,求設(shè)2x+3的值
仔細觀察發(fā)現(xiàn):E—1,
X2+2X+3=(X+1)2+2,易知原式二2
這里的關(guān)鍵是記住和平方公式并在要用時能有意識地提取出來。
(2)提高記憶效果的教學(xué)藝術(shù)
①明確記憶的目的任務(wù),提出記憶的要求并經(jīng)常檢查。
②在記憶過程中,提高記憶力。(語言幫助記憶,依靠指引)
③在理解的基礎(chǔ)上記,建立良好的知識系統(tǒng)
④通過活動(操作,如解題)提高記憶效果
⑤改進教法(掌握記憶材料間的聯(lián)系,講究材料的組織)
⑥按記憶規(guī)律做(多種感官并用,在運用過程中記)
⑦合理安排練習(xí)與復(fù)習(xí)(多種形式編碼、對比等)
4.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的思維
(1)數(shù)學(xué)思維中的心理問題
對數(shù)學(xué)思維的簡要認識(對數(shù)學(xué)思維過程的研究,還遠不清楚)
①數(shù)學(xué)思維的特點:
A數(shù)學(xué)思維的對象是數(shù)學(xué)表象,借助于數(shù)學(xué)語言來進行。
B數(shù)學(xué)思維的抽象性和概括性(形式性和概括性)
C數(shù)學(xué)思維的條理性(邏輯性)
D數(shù)學(xué)思維的統(tǒng)一性(本質(zhì)上的一致性)
E數(shù)學(xué)思維的創(chuàng)造性(建構(gòu)的過程)
②數(shù)學(xué)思維發(fā)展的一般規(guī)律
A經(jīng)由對具體事物的思維發(fā)展到對一般事物的抽象思維。(有自
我成長的一面)
B思維對已有知識經(jīng)驗(個人的、他人的)的依賴性(如解題)
C思維的多層次發(fā)展性(由低級向高級發(fā)展,皮亞杰的認知發(fā)展
階段理論)
D思維與語言發(fā)展的相互依賴,相互促進。
③.數(shù)學(xué)思維的基本形式
A具體形象思維:憑借事物的具體形象和表象的聯(lián)想來進行思
維,它與事物的具體模型密切聯(lián)系且相互作用。(聯(lián)想、想象)
B抽象邏輯思維:(人類思維的核心形態(tài)),在實踐活動和感性經(jīng)
驗的基礎(chǔ)上以抽象概括為形式的思維,以概念、判斷、推理的形式進
行思維。
C直覺思維:人腦對突然出現(xiàn)在其面前的新事物、新形象、新問
題及其關(guān)系的一種迅速識別,敏銳而深入的洞察,直接的本質(zhì)理解和
綜合的整體判斷(直接領(lǐng)悟的思維和認知)
④數(shù)學(xué)思維的基本方法
觀察與實驗;比較分析與系統(tǒng)化;舊納演繹;分析綜合;抽象概
括;一般化與特殊化;模型化具體化;類比映射;聯(lián)想猜想等等。
⑤.數(shù)學(xué)思維的個性品質(zhì)(智力品質(zhì))
深刻性;靈活性;敏捷性;獨創(chuàng)性;批判性。(廣闊性)
⑥數(shù)學(xué)思維的發(fā)展
A數(shù)學(xué)教育可促進思維的發(fā)展(形成風(fēng)格)
數(shù)學(xué)教育不能改變思維(不能改變本質(zhì),不能改變潛能,
只能開發(fā)潛能)
B初中生數(shù)學(xué)思維的特點:
a抽象邏輯思維日益占主導(dǎo)地位,但具體形象思維仍起著重要作
用(理解水平以操作性理解層次為主,逐漸向關(guān)系性理解遷移性理解
發(fā)展)
b思維的獨立性和批判性有了明顯的發(fā)展,但還很不成熟(喜歡
懷疑、爭論、不輕信書上結(jié)論、但易產(chǎn)生片面性、表面性)。
C高中數(shù)學(xué)思維的特點
a思維具有較高的抽象性和概括性、思維明顯由經(jīng)驗型向理論型
轉(zhuǎn)化,抽象邏輯思維逐漸占主導(dǎo)地位。
b思維的獨立性、批判性得到了更高的發(fā)展,思維具有鮮明的意
識性。
數(shù)學(xué)思維中的心理問題
理性思維的發(fā)展不健全,思維的層次水平不高,智力品質(zhì)不高。
片面性、表面性、思維量、活動量、參與度
(2)啟發(fā)思維活動的教學(xué)藝術(shù)
思維量、活動量、參與度是衡量教學(xué)有效性的重要指標(biāo),數(shù)學(xué)教
學(xué)不能只看學(xué)生解題的結(jié)果,更要關(guān)注思維的過程
①為學(xué)生創(chuàng)設(shè)思維的情境
給予機會、設(shè)置環(huán)境,使數(shù)學(xué)有想頭,有想的東西,可想出東西。
實驗演示;觀察聯(lián)想,類比發(fā)現(xiàn);認知沖突,問題解決。
分解難點,小步走,設(shè)臺階的教學(xué)策略的利與弊。
②給學(xué)生“自得”的機會(自我建構(gòu)的機會)
給學(xué)生不顯眼的幫助
③從提高思維品質(zhì)著力,發(fā)展思維能力
(反向練習(xí),進行逆向思維的訓(xùn)練,變式訓(xùn)練,刺激猜想等)
從數(shù)學(xué)特點出發(fā)、了解學(xué)生數(shù)學(xué)思維的特點和發(fā)展規(guī)律、啟發(fā)數(shù)
學(xué)思維活動。
例如解關(guān)于%的方程:%+—=?+—
x-1a-\
改寫成:x-ld----=tz-ld------
X—1u—1
顯然和x-1=—匚的根為原方程的根
a-1
從而玉三(體現(xiàn)思維的靈活性)。
。一1
又如:設(shè)4、b、C、d均是不大于1的正數(shù),求證:
\Jct~+(1~+\lb"+(1-c)~++(]-dy+d~+(1-K4
從'T上做文章:
a+(l—a)=H(l—6)=c+(l—c)=d+(l—d)=l,4=l+l+l+l,
再如,分析:證一組對邊相等,一雙對角相等的四邊形是平行四邊形
問題中的錯誤。(體現(xiàn)思維的批判性)
對于數(shù)學(xué)命題“有一組對邊和一雙對角分別相等的四邊形是平行
四邊形”你認為它是真命題還是假命題?有人作出了如下解法,對此
你有何看法?
解:如圖,已知A8=O),NA8C=NC0A
求證:四邊形ABCQ是平行四邊形
證明:分別過A、C作J.AO,
連AC,則Rt/^ABE=RtkCDF.
:.AE=CF,BE=DF,:.R&EC=RtbCFA.
ECrAZACE=ZCAF,
:.ADUBC,且8c=BE+EC=DF+FA=DA.
:.四邊形ABCD為平行四邊形.
5.數(shù)學(xué)理解
(1)數(shù)學(xué)理解的特點與學(xué)生的心理問題
①數(shù)學(xué)知識的理解必須要有一定的心理基礎(chǔ),數(shù)學(xué)理解是通過思
維實現(xiàn)的。
學(xué)生理解Ia|的困難。
②數(shù)學(xué)知識的理解必須選擇和調(diào)動相稱的認知結(jié)構(gòu)。
(a歷)2=a?+b2中的問題。
③數(shù)學(xué)知識的理解是一個信息或要素的組織過程,數(shù)學(xué)理解與發(fā)
現(xiàn)事物的功能相聯(lián)系(發(fā)現(xiàn)了即加深了理解)(發(fā)現(xiàn)即建構(gòu)意義的過
程)
如學(xué)習(xí)代數(shù)和概念
代數(shù)和
/加進相反數(shù)(順應(yīng))
/t
算術(shù)和算術(shù)差
④數(shù)學(xué)知識的理解還需要認知結(jié)構(gòu)的再組織(再建構(gòu))
心理機制是反?。ǚ此迹?shù)學(xué)學(xué)習(xí)中“做”不一定能代替“想二
反省要有時間,因此過重的學(xué)習(xí)負擔(dān)不利于學(xué)生理解,甚至阻礙
學(xué)生的理解。
⑤數(shù)學(xué)理解是一個動態(tài)發(fā)展過程(非連續(xù)的、跳躍式發(fā)展),數(shù)
學(xué)理解具有不同的層次性水平。
A常識性理解(初步理解,獲得知識);邏輯性理解(深刻理解、
形成能力);觀念性理解(透徹理解,升華思想)。
如對“全等”的理解。
B操作性理解(解一般題);關(guān)系性理解(解綜合題);遷移性理
解(解新情境題)。
學(xué)生數(shù)學(xué)認知理解的程度
操作性理解:指個體懂得數(shù)學(xué)的某個事實、技能與概念,了解某
個原理,懂得某個技能的操作步驟(能解簡單問題,(問題涉及知識
點少),和帶操作性步驟的問題)。
關(guān)系性理解:指個體對數(shù)學(xué)本質(zhì)與規(guī)律及相關(guān)事物的深刻認識,
能夠在數(shù)學(xué)知識的縱橫聯(lián)系中認識數(shù)學(xué)(能解綜合性問題)。
遷移性理解:指個體在關(guān)系中理解的基礎(chǔ)上,能夠?qū)?shù)學(xué)思維方
法以及所學(xué)數(shù)學(xué)知識遷移到其他場合,(能靈活運用數(shù)學(xué)知識,能解
新情境問題)。
初中生的數(shù)學(xué)理解水平大部分處于第一層次、處于二、三層次的
較少,所以學(xué)生在雙基考試時能得高分,在能力測試中的水平不盡如
人意?,F(xiàn)實教學(xué)中,雖學(xué)生投入了很大精力,教師費了很大功夫,但
學(xué)生對知識的理解水平遠遠沒有達到深刻理解(二、三層次)。
例子:甲杯中盛有紅墨水800加,乙杯中盛有藍墨水400加,現(xiàn)
在用一個容積為50ml的小杯子從甲杯中盛走一小杯紅墨水傾入乙杯
中,當(dāng)情況(1),待乙杯中兩種墨水混合均勻后;情況(2),不待乙
杯中兩種墨水混合均勻;
從乙杯中盛走一小杯混合液傾入甲杯中,試問,這時乙杯中的紅
墨水的液量和甲杯中混進來的藍墨水的液量相比,哪個多?
計算方法:倒第一次后,乙杯中紅墨水濃度,晨==!,藍墨
400+509
水濃度,2^=幺
400+509
第二次盛滿一小杯的混合液中,藍墨水50X[=44*(ml),(此即
甲杯中藍水)紅墨水是50X:=5,(m/),它回到了甲杯中,于是仍留
9y
在乙杯中的紅墨水是50—5京=441(ml)
所以倒兩次后,乙杯中的紅墨水與甲杯中的藍墨水相等。
情況(2)則無法計算。
深入理解情況后易知,甲杯中倒出的紅墨水(乙杯中的紅水),
其位置正好被藍墨水填滿(甲中藍水),顯然,乙杯中紅水與甲杯中
藍水一樣多(無論情況⑴還是情況(2))。
(2).影響數(shù)學(xué)理解的因素。
①理解學(xué)習(xí)的心向;
②學(xué)習(xí)材料的性質(zhì)和結(jié)構(gòu);
③學(xué)習(xí)者原認知結(jié)構(gòu)的水平;
④學(xué)習(xí)者原有知識背景的激活程度。
(3).數(shù)學(xué)理解的功能
①數(shù)學(xué)理解可促進記憶(便于存入與提取)
②數(shù)學(xué)理解可降低記憶量(有利于知識的塊體化)
③數(shù)學(xué)理解促進遷移(理解后提高了概括水平,有利于在新情
景中應(yīng)用)
④數(shù)學(xué)理解影響學(xué)生的信念(有利于建立正確的數(shù)學(xué)觀和數(shù)學(xué)學(xué)
習(xí)觀)
例:甲、乙兩人同時從李村出發(fā),步行去王莊,5分鐘后,甲返回李
村取筆,沒有停留,繼續(xù)去王莊,恰與乙同時到達王莊,如果從兩人
同時出發(fā)開始起計,那么,35分鐘后,兩人同時到達。已知甲每分
鐘所行路程比乙每分鐘所行路程的2倍少30米,求甲、乙兩人的速
度各是多少:分析,畫一個圖:
甲用(35-2X5)分鐘
乙------------------------------------>
乙用35分鐘
解:設(shè)乙每分鐘行%米,則甲每分鐘行(2%—30)米
法一,在路程上選一個量(李村到王莊的路程),用兩種方式表達得
(35-2x5)(2%—30)=35x
法二,在速度上選一個量(乙的速度)用兩種方式表示得
_35(2^-30)-2x5(2%-30)
X------------------------------------------
35
法三,在時間上送一個量,(甲全程所用35分鐘)得
cu35x+2x5(2x—30)
35=----------------------------
2x-30
(4).數(shù)學(xué)教學(xué)中促進理解的途徑
①加強新舊知識的聯(lián)系
②使用變式與比較教學(xué)
③促進學(xué)生知識的系統(tǒng)化
④提供必要的感性材料,使學(xué)生親歷知識的生長過程(教師應(yīng)為
學(xué)生創(chuàng)造條件)
⑤使學(xué)生參與數(shù)學(xué)研究(做數(shù)學(xué))
⑥促進學(xué)生進行哲學(xué)思考(反思)從認識論高度來理解。
⑦分析學(xué)生理解失敗的原因,采取相應(yīng)的教學(xué)策略
A應(yīng)用了錯誤的認知結(jié)構(gòu),賦予了與客觀意義不同的意義。
B新思想與原有認知結(jié)構(gòu)之間間隙太大。
C未曾調(diào)整過的現(xiàn)有認知結(jié)構(gòu)不能同化新思想
(5).數(shù)學(xué)理解的實例:
例(1)關(guān)于x的方程2%?—(m+l)x—m=0的一個根在1和2之間
(不包括1、2)另一根小于1,求m的取值范圍
(2)關(guān)于%的方程f+(m—7)x+m=0
的兩個根都在1和2之間(不包括1、2),求m的取值范圍
解(1)法一:利用求根公式
m+l±y/m2+10m+l
4
]<m+l±-Jm2+10m+l<2
依題意有
4
m+l±+10/HH-1<]
4
這是一個不好解的不等式組。
法二:設(shè)y=2f—(m+1)x~m,
則%=1時y<0,x=2時,y>0
BP2x]2—(m+1)xl—m<0
解得-m>—
2
2
2x2—(m+1)x2-m〉0-m<2
o2x
-<m<2
2
解(2)設(shè)yr?(m—7)x+m
則JC=1時y>0,x=2時,y>0
于是fI2+(77-/)+加>0得至ll「m>3即m>W
3
22+(/n-7)x2+m>0
3
還要求拋物線與%軸有不同交點,即4〉。。
(m—7)2—4根>0,即毋一18m+49>0,解得,根<9—4/或加
>9一4日還要求拋物線與入軸的兩個交點在(1.0),(2.0)之間,
即拋物線的對稱軸L2在(1.0)和(2.0)之間,于是IV-萼
<2,即3<m<5.
三方要求作交集。相>?,機V9—4夜或機>9—4狡,3<m<5
3
有m<9-4夜
3
(附:比較?與9-4a的大小
作差9一于當(dāng)。得
Oo)
{在這里,用求根公式法困難,用二次函數(shù)圖象法(數(shù)形結(jié)合)
(1)中對應(yīng)二次函數(shù)開口向上,總在點(1,0)的下方.,(2、0)的
上方通過,代入%=1,y<0;x=2,y>0可得;VmV2
(2)對應(yīng)拋物線開向上,總在(1,0)、(2,0)的上方通過
同時與%軸有交點,即△>(),還有對稱軸在(1,0)和(2,0)之
間,可得:3-<m<9—472)
30
常識性理解,利用求根公式不易解出此題。
關(guān)系性理解:以至遷移性理解:①利用函數(shù)圖象,開口向上;(I)
>0,/(2)>0;②圖象與%軸有交點△>0;③兩根在1、2之間,
故對稱軸在1.2之間1V&V2,④理解約與9—4夜的大小關(guān)系。
2a3
(理解不到位則會出錯)
6.數(shù)學(xué)中的想象
(1)數(shù)學(xué)想象中的心理問題
認識數(shù)學(xué)想象
①數(shù)學(xué)想象的主要內(nèi)容是圖形想象和圖式想象
是對圖形(式)表象的加工改造,包括圖形(式)構(gòu)想、表達、
識別和推理四個層次。
②數(shù)學(xué)想象的主要形式是聯(lián)想與猜想
③數(shù)學(xué)想象具有形象性(表象的形象性),概括性、創(chuàng)造性、運
動性。
④數(shù)學(xué)想象的功能
幫助回憶,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)命題,探索解題途徑,促進遷移。
有助于數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。
例:已知“2=7-3a方=7-3"求Q+《的值
ab
分析:因:〃+3Q—7=0/2+38—7=0,聯(lián)想到
方程12+3工一7=0有兩根,%,=a,X2=b
據(jù)韋達定理:〃+。=-3,〃?/?=-7
所以且+且_3+—)[(〃+-I-3必]_-3[(-3)2-3x(-7)]_90
abah-77
數(shù)學(xué)想象中的心理問題
聯(lián)想不豐富,思路不廣,不會猜想,
(2)培養(yǎng)數(shù)學(xué)想象能力的教學(xué)藝術(shù)
①學(xué)好基礎(chǔ)知識,形成想象的習(xí)慣。(注意知識的聯(lián)系性、綜合
性)
②重視作圖過程及圖形變式,重視圖式的形成及其變式。
③重視數(shù)形結(jié)合的訓(xùn)練
④重視想象力形成的階段性,按學(xué)生年齡遞增,逐步提高要求。
⑤堅持不懈的訓(xùn)練
注意:預(yù)計學(xué)生在想象中可能遇到的困難。
想象要有目的性(不是胡思亂想)
掌握想象規(guī)律
例:已知a>b>c,求證」一+」一+」->0。(有何想法?)
a-bb-cc-a
①想到要證明它:方法一:通分后證分子,分母都小于0。
②想到我一個較簡單的證法
方法二:作代換4-/?=九6-0=〃,則,+,------>0易證
mnm+n
方法三:a—c>a—匕>0,得出一—>--—,即一--+——>0
a-ba-ca-bc-a
③想到推廣一下:(不等式可加強)
—>0,可想到_匚+_匚>_匚中,右端分子可更大
a-bc-aa-bb-ca-c
些?大到多少?
方法四(想到基本不等式)—(斫。時,等號成立)
214
ab
11
"b-r--?--,即:J_+_L>_J_>o,當(dāng)且僅當(dāng)
2(a-〃)+(/?-c)ci—bh—cc—ci
a力.c成等差數(shù)列時取等號。
更一般地有:若q>%>…>a.,則
111("1)2c
---------+---------++----------+-———>0
?1-a2a2-a3%-%?!耙?
當(dāng)且僅當(dāng)做,…0成等差數(shù)列時取等號。(此為有一定創(chuàng)造
性的成果!)
二、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的心理過程
1.數(shù)學(xué)語言的形成與發(fā)展
(1)認識數(shù)學(xué)語言
①數(shù)學(xué)與語言的關(guān)系,數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)也就是數(shù)學(xué)語言的學(xué)習(xí)
斯肯普:數(shù)學(xué)不僅僅是事實和方法的總和,而且是也許甚至首先
是用來描述各門科學(xué)和實踐活動領(lǐng)域的事實和方法的語言。
語言與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績的相關(guān)性。
②數(shù)學(xué)語言與自然語言的關(guān)系
數(shù)學(xué)語言中的自然語言、圖象語言、符號語言(素材)。
小學(xué)較多用自然語言;初中更多使用符號語言,重視圖象語言,
三種語言經(jīng)常在一起融合使用。
A數(shù)學(xué)語言是一種人工語言。
數(shù)學(xué)語言不含社會知識因素和情感因素;概括性強的數(shù)學(xué)語言重
在“達意”
數(shù)學(xué)語言以現(xiàn)實世界的數(shù)量關(guān)系為內(nèi)容;
數(shù)學(xué)語言的敘述必須嚴謹而有系統(tǒng);
數(shù)學(xué)語言來源于自然語言,但經(jīng)過三個方面的改造(消除繁瑣
性;消除同音異義詞;擴展表達的可能性)。(簡化自然語言,建立符
號體系)
精確,嚴謹?shù)臄?shù)學(xué)語言與模糊、多義的自然語言。
B數(shù)學(xué)語言大量使用符號。
符號使數(shù)學(xué)語言從冗長的自然語言中解放出來;
符號的發(fā)展階段正標(biāo)志著數(shù)學(xué)的發(fā)展階段;算術(shù)與幾何符號;代
數(shù)符號;微積分計算符號;集合與邏輯符號。
C數(shù)學(xué)語言大量使用變元。
D數(shù)學(xué)語言大量使用圖形(包括圖象)。
③學(xué)校中的數(shù)學(xué)語言
A數(shù)學(xué)語言的句法特點:(符號包括:數(shù)字符號、字母、運算符
號、邏輯符號、象形符號、表意符號、圖像符號)
B數(shù)學(xué)語言的語義特點:數(shù)學(xué)的實體決非具體的對象;“沒有意
義”與自然語言中的含義有所不同;(如1),數(shù)學(xué)語句遇到的一些對
0
象的名詞,講述的是對象而非名字;(如9—8、3X1,表1)“或”
與“且”的特殊意義;“一般情形能在語言邏輯上等階于一個特殊情
形”(要證一般結(jié)論,只證特殊,如證勾股定理,選定一個直角三角
形來證),數(shù)學(xué)語句不僅有各種各樣的涵義,而且還有不同的意義,
(涵義:判斷的內(nèi)容,意義:命題的值)
④數(shù)學(xué)語言的理解與表達
數(shù)學(xué)語言是外部層面(語音、字符)與內(nèi)部層面(內(nèi)容、語義)的復(fù)
合統(tǒng)一體。
外部語言:思想轉(zhuǎn)化為詞、詞發(fā)展到句(將思想陳述出來)。
內(nèi)部語言:產(chǎn)生思想。
言語的理解與產(chǎn)出的過程
聽懂別人的話或者看懂文字材料、把握言語或文字所表達的思想
稱為言語的理解;(意義建構(gòu))
把自己的想法說出來寫出來即以言語或文字表達自己的思想稱
為言語的產(chǎn)出。(產(chǎn)生思想、表達思想)
例子--理解題意(理解)、寫出解題過程(表達)
設(shè)b、C、d均為不大于1的正數(shù),求證:
,cr+(]-by++(]-c)-++(1-d)~++(1-ci)~<4
(理解):從“1”上做文章:
a+(l—a)=Z?+(l—")=c+(l—c)=d+(l—d)=l,4=l+l+l+l,四根號內(nèi)為
兩數(shù)平方和想到勾股定理,
用數(shù)形結(jié)合,如圖:
(表達):(請讀者寫出解題過程)
(2)中學(xué)生數(shù)學(xué)語言能力的發(fā)展?fàn)顩r
①數(shù)學(xué)語言學(xué)習(xí)的困難
初中生代數(shù)入門--字母表數(shù)一對字母的理解(賦予意義)與結(jié)
構(gòu)復(fù)雜程度。
初中生對字母賦予意義的6種情形:
給字母賦值;忽略字母的意義;把字母當(dāng)成物體;
把字母看成特定的未知量;把字母看成是廣義的數(shù);把字母看成變量。
初中生代數(shù)的4種理解水平:
水平1把字母當(dāng)成物體,或者給字母賦值,或者忽略字母的意義;
水平2把字母當(dāng)成物體,但對代數(shù)概念更加熟悉,能處理結(jié)構(gòu)更為
復(fù)雜的題目;
水平3把字母看成特定的未知量;
水平4把字母看成廣義的數(shù)或者變量。(把字母看成特定的未知
量能處理結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的題目)
習(xí)慣的自然語言一生疏的數(shù)學(xué)語言
描述3a26+2M3時自然語言與數(shù)學(xué)語言的混淆。
學(xué)習(xí)的困難首先來自語言的使用和理解。聽、讀的障礙來自于對
內(nèi)容的不理解,(一般情況下,學(xué)生只能聽懂或讀懂適應(yīng)他們已有經(jīng)
驗和語言水平的內(nèi)容),對抽象數(shù)學(xué)符號的內(nèi)容難理解、不熟悉。
用語言描述概念的能力并不一定保證具有正確的符號表示能
力。(代數(shù)入門難的問題,列代數(shù)式的困難)
數(shù)學(xué)教學(xué)不教數(shù)學(xué)語言,教師以為學(xué)生可以自然解決。
②聽、讀數(shù)學(xué)語言能力的發(fā)展?fàn)顩r
A、學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)語言的困難,教師把數(shù)學(xué)語言與(自然)口頭
語言,書面語言的相互轉(zhuǎn)換工作留給學(xué)生,(書讀百遍,其義自見),
(如:3a2H2a/的讀法,解不等式上2>o,分解(歸結(jié))為兩個不
x-6
等式組的解,在課堂教學(xué)中,(教師使用大量的尤其是學(xué)生還不熟悉
的數(shù)學(xué)語言表達,或者對某些關(guān)鍵性的詞語解釋不清時,勢必造成學(xué)
生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的困難。
B.自然語言與數(shù)學(xué)語言經(jīng)?;煜?,如對垂直的理解,(初二學(xué)
生作鈍角三角形三條高時,50%的學(xué)生不知怎么畫,35%的學(xué)生畫成
下圖(作鉛直垂線)。
對數(shù)學(xué)式子的數(shù)學(xué)說明,依賴于學(xué)生對式子表達式中所涉及到的相關(guān)
數(shù)學(xué)概念名詞的熟悉程度。
C.聽、讀的障礙來自于對內(nèi)容的不理解。
一般情況下,學(xué)生往往只能聽懂或讀懂適應(yīng)他們已有經(jīng)驗和語言
水平的內(nèi)容。
如下面兩題:
i.一個人以每小時2千米的速度上山,并以每小時6千米的速度
下山,求他的平均速度。(路程相等)
ii.一個人以每小時6千米的速度行走,走了一段路后,他感到
疲勞,把速度減少到每小時一2千米,在走完全程所用的時間中,有一
半是以每小時6千米行進,有一半是以每小時2千米行進的,求他的
平均速度。(時間相等),
學(xué)生解出都是每小時4千米,認為二者無區(qū)別。
③說、寫數(shù)學(xué)語言能力的發(fā)展?fàn)顩r
A、使用數(shù)學(xué)術(shù)語的情況
不會運用數(shù)學(xué)術(shù)語來表達自己的思想,平行線一一“直線”,相
交線一一“交叉線”;誤解或完全不理解術(shù)語的意義,等邊三角形一
一“真正的三角形”,其它的三角形則“太高”“太寬”“太斜”“太窄”。
B.形式與內(nèi)容相脫節(jié)
常用錯誤:(〃±。)2=a2±〃;3±。)3=/土〃3
+h2=V?+后=1aI+網(wǎng),yla2+h2=a+b
x+yxy
學(xué)生只注意了形式上的相似性,忽視了內(nèi)容導(dǎo)致出錯
C.書寫證明困難
不注意數(shù)學(xué)語言中使用的自然語言,文字與其在自然語言中的含
義有區(qū)別,如“延長”、“連結(jié)”、“截取”、”交……于……”“確定”
等。
D.學(xué)生加工數(shù)學(xué)語句的水平較低
如反證法中,對反設(shè)結(jié)論中量詞的轉(zhuǎn)換,出現(xiàn)困難(特別是省略
了全稱量詞的命題),例:設(shè)外、做、的、。4,。是適合下列條件的整
數(shù):如+*+癡+d二方,試證:這些數(shù)不能都是奇數(shù)。
學(xué)生反設(shè),這些數(shù)不能都是偶數(shù)。(這些數(shù)都是奇數(shù))
(3)數(shù)學(xué)語言教學(xué)的藝術(shù)
①根據(jù)數(shù)學(xué)語言的特點展開數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)
牢記數(shù)學(xué)語言簡明,精確和客觀性的特點。
例:寫代數(shù)式
兩個數(shù)差的平方等于一個數(shù)的平方,減去兩數(shù)積的二倍,再
加上另一個數(shù)的平方。
h.兩個數(shù)的平方差等于兩數(shù)之和與兩數(shù)之差的乘積。
C.一個數(shù)與其倒數(shù)的和等于這個數(shù)的相反數(shù)與3之和。
可先作解釋,用詳盡語言,說清楚,再讓學(xué)生寫出代數(shù)式。
將所學(xué)知識的形式與內(nèi)容相統(tǒng)一。
如學(xué)生不考慮條件直接寫?=”;學(xué)生對“V—3X+2”,
"x2-3x+2=0y=x?-3x+2的關(guān)系搞不清。
學(xué)生知識表面化,來源于形式與內(nèi)容配合不當(dāng),說明學(xué)生在把問
題翻譯成數(shù)字語言的時候產(chǎn)生困難:一一學(xué)生解應(yīng)用題的困難。
③根據(jù)學(xué)生數(shù)學(xué)語言的發(fā)展特點展開數(shù)學(xué)教學(xué)
學(xué)生喜歡用與課本上教的不相干的方法求解數(shù)學(xué)問題。一-教學(xué)
要注意學(xué)生的方法和理解水平。大約有50%以上的學(xué)生處于水平1、
水平2。學(xué)生解題的目標(biāo)是完成作業(yè),教師的教學(xué)目標(biāo)是發(fā)展學(xué)生的
理解能力,提升其理解水平,由水平1、水平2提升到水平3、水平
4o
低水平學(xué)生的學(xué)習(xí)象一座橋,必需不斷加大工作量,最終因乏味
而吃不消。教師應(yīng)揭示低水平的理解會導(dǎo)致矛盾,學(xué)生正是在這種矛
盾中加深理解,進入更高級的水平。
對于尤2—V,學(xué)生甲:“%的平方減去y的平方”
學(xué)生乙:。和y兩數(shù)的平方差”
二者有區(qū)別嗎?會引發(fā)不同聯(lián)想嗎?
又如,由正比例關(guān)系意義推出正比例函數(shù)必是增函數(shù),問題出在
哪?
③主動教教學(xué)語言
A重視詞語的代表性學(xué)習(xí)(加強概念、符號的學(xué)習(xí))
B多途徑促進學(xué)生理解學(xué)習(xí)(進行合作交流式學(xué)習(xí),)
C強調(diào)正確的數(shù)學(xué)書面表達(把解題過程寫清楚,準確表達自己
的思想)
D堅持不懈的訓(xùn)練。
2、數(shù)學(xué)認知結(jié)構(gòu)的發(fā)展
(1)數(shù)學(xué)認知結(jié)構(gòu)
①學(xué)生將接觸到的數(shù)學(xué)知識按照自己的理解深度、廣度,結(jié)合著
自己的感知、記憶、思維、聯(lián)想等認知特點,在頭腦中形成的一個具
有內(nèi)部規(guī)律的整體結(jié)構(gòu)。
例如:一元一次方程的認知結(jié)構(gòu)
數(shù)學(xué)認知結(jié)構(gòu)與數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)的區(qū)別與聯(lián)系
區(qū)別:概念的內(nèi)涵不同;信息的表達方式不同;結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方式
不同;結(jié)構(gòu)的完備性不同;內(nèi)容的科學(xué)性不同。
聯(lián)系:認知結(jié)構(gòu)由相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化而來。后者是前者賴
以形成的物質(zhì)基礎(chǔ)和客觀依據(jù)。
構(gòu)建優(yōu)良的知識結(jié)構(gòu)對于學(xué)生學(xué)習(xí)的重要價值,孫維剛的八方聯(lián)
系,渾然一體。教師優(yōu)良的認知結(jié)構(gòu)對于學(xué)生學(xué)習(xí)(數(shù)學(xué)教學(xué))的重
要價值(示范作用)。
數(shù)學(xué)認知結(jié)構(gòu)就是經(jīng)過學(xué)習(xí)者對外顯知識的感知、理解、內(nèi)化進
而貯存在自己長時記憶中的,相互聯(lián)系的陳述性知識,程序性知識和
過程性知識組成的結(jié)構(gòu)。
’可辨別性
②優(yōu)良的認知結(jié)構(gòu)(可利用性
、穩(wěn)定性
A原有認知結(jié)構(gòu)中對新的學(xué)習(xí)起固定作用的觀念的可利用性。
B新知識同原有認知結(jié)構(gòu)中起固定作用的觀念之間的可辨別性,
即原有知識和新知識的異同點是否可以清晰地辨別。
C原有認知結(jié)構(gòu)中起固定作用的觀念的穩(wěn)定性和清晰性,即已有
知識的掌握程度,尤其是原有知識結(jié)構(gòu)中“固定觀念”的掌握程度。
認知結(jié)構(gòu)是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ),教學(xué)時應(yīng)分析清學(xué)生已有
知識經(jīng)驗基礎(chǔ),然后施教,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)穩(wěn)固了,才能繼續(xù)學(xué)習(xí)。
③認知結(jié)構(gòu)的形成與發(fā)展:從一個概念開始形成一個小的認知結(jié)
構(gòu),再把它并入到原有認知結(jié)構(gòu)中,經(jīng)命題學(xué)習(xí)等發(fā)展壯大起來。
發(fā)展的方式:同化與順應(yīng)
數(shù)學(xué)認知結(jié)構(gòu)按照適應(yīng)的需要來發(fā)展,即經(jīng)過同化和順應(yīng)獲得發(fā)
展。同化的學(xué)習(xí)過程輕松一些,順應(yīng)的學(xué)習(xí)過程相對來說要難以完成
一些,教學(xué)時應(yīng)盡可能為學(xué)生設(shè)計成同化的學(xué)習(xí)過程。教學(xué)時要為學(xué)
生設(shè)計一些長期有效的知識結(jié)構(gòu),使它們既適應(yīng)當(dāng)前的也適合將來的
學(xué)習(xí)需要。
(2)中學(xué)生數(shù)學(xué)認知結(jié)構(gòu)的缺陷
①知識有缺陷,有漏洞,甚至有錯誤,如鈍角三角形的高的例子。
②知識零散,沒有形成結(jié)構(gòu)(死記后沒有加工,沒有建立起聯(lián)系,
要用時找不著)
如:”等腰三角形”定義:有兩邊相等的三角形Q有兩角相等的
三角形F"一個內(nèi)角平分線平分對邊的三角形二兩邊上的高相等的
三角形q有兩邊中線相等的三角形仁>……
又如:”兩個非負實數(shù)和等于0,當(dāng)且僅當(dāng),這兩個實數(shù)自身為0”
。力e20,620則。2+/=0(=^a=b=0
6+,耳=0仁>a=b=0
Ia|+1b|=0a=b=0
a"+b"=0Qa=b=0
知識和策略不匹配,知識的理解層次較低(知識不會用)
斯肯普的工具性理解,(知道了法則,但不知理由)(做對了也可
能是碰對的)和關(guān)系性理解(知道怎么做,又知道為什么這樣做)
學(xué)生學(xué)習(xí)中的一個困難是不能將作為過程的概念上升到作為對
象的概念(學(xué)生對。+人的理解)
一般地:初步理解,也稱常識性理解,(能記憶,背誦,模仿做
題)
深刻理解,也稱邏輯性理解(能關(guān)聯(lián)性推導(dǎo)、記憶、上升為能力)
透徹理解,也稱觀念性理解(能結(jié)構(gòu)化記憶,上升為思想,在一
定范圍內(nèi)為局層次)
理解不斷深入,有無限多層次
對不同知識學(xué)習(xí)上理解層次有不同要求!
例:學(xué)習(xí)一元一次方程的解方程步驟,不同學(xué)習(xí)者有不同的理解
層次
對絕對值的符號同,不同學(xué)習(xí)者有不同的理解層次
③數(shù)學(xué)優(yōu)生與普通生的數(shù)學(xué)認知結(jié)構(gòu)差異(認知結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的標(biāo)志)
A優(yōu)生認知結(jié)構(gòu)的內(nèi)容具體豐富,普通生認知結(jié)構(gòu)的內(nèi)容是貧乏
的。(認知結(jié)構(gòu)中內(nèi)容的豐富性)
優(yōu)生學(xué)習(xí)某一材料時通過回憶能夠喚起大量的相關(guān)的內(nèi)容,體現(xiàn)
在,能夠給出數(shù)學(xué)知識的不同表征,具有對數(shù)學(xué)知識與問題進行變式
與變形的能力;能夠洞察相關(guān)數(shù)學(xué)知識之間本質(zhì)的聯(lián)系;建立了大量
的問題解決模式及其解題思路與解題方法,并熟知其應(yīng)用的條件;在
學(xué)習(xí)活動中積累了大量書本以外的重要結(jié)論;對解題時需要特別注意
的環(huán)節(jié)了如指掌;擁有對解題過程起支配作用的解題策略。
普通生認知結(jié)構(gòu)中的內(nèi)容相對較少,其特征表現(xiàn)為:習(xí)慣于只是
記住所學(xué)數(shù)學(xué)知識的內(nèi)容,不具有深究所學(xué)數(shù)學(xué)知識的意義的意識;
習(xí)慣于識記數(shù)學(xué)知識的常規(guī)表征形式,對數(shù)學(xué)知識的非常規(guī)表征形
式,識別能力較差;僅記住了一些題目的解題模式及解題思路,但對
其應(yīng)用的條件系統(tǒng)重視不夠,對書本以外的一些重要結(jié)論的學(xué)習(xí)缺少
敏感度;缺乏對概念、命題本質(zhì)的深刻認識;缺乏靈活多變的解題策
略,對解題容易出錯之處沒有足夠的警惕性,對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中需要注意
的地方缺乏明確的認識。
B優(yōu)生的認知結(jié)構(gòu)中的內(nèi)容具有整合性,普通生的認知結(jié)構(gòu)的內(nèi)容
是零散的。(認知結(jié)構(gòu)中內(nèi)容的整合性)
“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)是八方聯(lián)系,渾然一體,漫江碧透,魚翔淺底?!?/p>
優(yōu)生數(shù)學(xué)認知加工使知識形成一個有層次、有條理又不割裂的知
識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
普通生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中理不清知識層次,形不成知識網(wǎng)絡(luò),知識的關(guān)
聯(lián)密度和程度不高,在解決問題過程中不能有效提取知識。
C優(yōu)生提取認知結(jié)構(gòu)中的內(nèi)容具有靈活性,普通生則是僵滯的。(認
知結(jié)構(gòu)中內(nèi)容的靈活性)
優(yōu)生能為新知識找固作點,突破思維定勢,在靈活解決問題中顯
現(xiàn)創(chuàng)新才能。普通生則桎梏于思維定勢。
如設(shè)a>0,解關(guān)于%的不等式而工7>1-/,普通生苦苦分類
討論,優(yōu)生利用函數(shù)圖象,數(shù)形結(jié)合。
D優(yōu)生的認知結(jié)構(gòu)具有個性特征,普通生的認知結(jié)構(gòu)僅具有共性特
征。(認知結(jié)構(gòu)中內(nèi)容的適用性)
解題時,優(yōu)生尋找獨特解法,普通生照搬熟悉解法,解不熟悉題
時一籌莫展。
④數(shù)學(xué)優(yōu)生與普通生的認知結(jié)構(gòu)存在差異的原因。
A學(xué)習(xí)習(xí)慣與方法不同(學(xué)習(xí)的觀念不同,對待學(xué)習(xí)的態(tài)度不同)
優(yōu)生帶著問題與批判性思維,進行課上學(xué)習(xí),帶著反思性思維進
行課下學(xué)習(xí),帶著選擇性與目的性進行解題實踐,對參考書的使用注
重于拓展知識,深化理解,不盲目解題,會作挑選。普通生使用參考
書注重完成書中習(xí)題,糾纏于偏題、怪題。
B元認知水平的不同
普通生學(xué)習(xí)缺少反思意識,不能在行之有效的自我監(jiān)控中學(xué)習(xí)數(shù)
學(xué)內(nèi)容,不會利用舊知學(xué)新知。優(yōu)生則善于反思、具有自我追問、反
問的學(xué)習(xí)習(xí)慣,思考的內(nèi)容始終處于自我監(jiān)控之中。
例題:現(xiàn)在是3點10分,再過多少分鐘,分鐘和時鐘第一次重合?
理解:把表盤拉直一一追及問題。
分針?biāo)俣龋好?分鐘1個格;時針?biāo)俣龋好?小時走5格,即
5-60=-(格/分鐘)。
12
追上時間=距離差?速度差。
錯解:5-(1一上)=52(分鐘)(自我監(jiān)控:距離差不是5格)
1211
錯解二,撥鐘實踐——看不準。
思維監(jiān)控反思;距離差不是5格。
正解一:分鐘走了10分鐘,此時時針走了1OX_L=2(格)
126
所以(5+』)+(1——)=6—(分鐘)。
61211
正解二:(換個角度思考)先從3點整算起,然后減去10分鐘,
3點整時相距15格。
15-r(1——)—10=6—(分鐘)。
1211
(3)促進學(xué)生形成優(yōu)良認知結(jié)構(gòu)的教學(xué)藝術(shù)
①加強知識間聯(lián)系(使知識系統(tǒng)化)
②加強對知識的理解(注意不是盲目提高)
A親歷知識的生長過程(提供必要的感性材料,使學(xué)生自主建構(gòu)
正確合理的意義,使過程上升為對象。)
B參與數(shù)學(xué)研究(做數(shù)學(xué))
C使用變式教學(xué)
D及時進行反思(從認識論高度來提升理解水平)
③促進知識的遷移(運用)
提高對已有知識的概括化水平
揭示前后知識間的共同因素與不同因素
指導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)策略的學(xué)習(xí)
及時、復(fù)習(xí)與運用
3.數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)的一般過程
(1)數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)
獲得數(shù)學(xué)概念的兩種基本方式一概念形成與概念同化
①概念的形成:辨別……刺激模式
分化……各種屬性
類化……共同屬性
抽象……本質(zhì)屬性或關(guān)鍵屬性
檢驗...確認
概括……形成概念
形式化……用符號表示
例如:平行線概念的形成
②概念的同化
揭示概念的本質(zhì)屬性,給出定義、名稱和符號;
對概念進行特殊的分類,再討論這個概念表達的特殊情況,突出
概念的本質(zhì);
建立與原認知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)概念的聯(lián)系,同化新學(xué)習(xí)的概念;
用肯定和否定例證強化(辨認);
實際應(yīng)用強化概念,并把所學(xué)的概念納入到相應(yīng)的概念系統(tǒng)中。
例如:一元二次方程概念的同化
③、概念形成與概念同化相互結(jié)合的模式
形成概念
系統(tǒng)
有意義接受式學(xué)習(xí)與探究發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)的公共核心,一一創(chuàng)設(shè)條件
讓學(xué)生自主建構(gòu)。
數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)--由過程到對象。
④數(shù)學(xué)概念的理解學(xué)習(xí)--由過程到對象。
數(shù)學(xué)概念具有二重性,許多概念既表現(xiàn)為一種過程操作,又表現(xiàn)
為一種對象、結(jié)構(gòu)。如代數(shù)式表運算過程,又表運算結(jié)果;“=”表
示做運算,在方程中又表示一個對象。
數(shù)學(xué)知識的二重性決定了數(shù)學(xué)思維、理解的二重性。
解題訓(xùn)練不會自然地過度到理解和領(lǐng)會,過度操練反而會起到反
作用。
數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)的APOS理論
杜賓斯基認為學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)概念要經(jīng)歷四個階段:
活動階段Actiom;活動操作
過程階段Process;把活動綜合為過程
對象階段Object;把過程當(dāng)作一個完整的對象
圖式階段Schemeo把概念綜合成心理圖式存于腦海
⑤.影響數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)的心理因素
A原有認知結(jié)構(gòu)(已有知識經(jīng)驗、認知風(fēng)格等);
B智力活動水平(對感性材料的感知、概括能力水平等);
C語言表達能力;
D非智力因素水平;
E學(xué)習(xí)材料的有效組織(感性材料本身的典型性,代表性等對學(xué)
習(xí)產(chǎn)生重要影響等);
注意:教材中陳述數(shù)學(xué)概念,一般與人認識數(shù)學(xué)概念(概念形成)
的過程相反。
(2)數(shù)學(xué)命題的學(xué)習(xí)
①獲得數(shù)學(xué)命題意義的兩種學(xué)習(xí)方式--命題發(fā)現(xiàn)與命題接受
數(shù)學(xué)命題的發(fā)現(xiàn):觀察實例、提出假設(shè)、驗證假設(shè)、得出結(jié)論。
數(shù)學(xué)命題的接受:分析命題,激后舊知識、分析新舊知識、理解
完整意義。
例如:等腰三角形性質(zhì)定理;平行線判定定理。
②數(shù)學(xué)命題證明學(xué)習(xí)過程
本質(zhì)上是數(shù)學(xué)問題解決。
邏輯上是找有限命題序列A】、A2-An.其中A\的條件是命題的
條件,A的結(jié)論是命題的結(jié)論,A,(lWiWn)是已證明過的真命題
或是公理。
安德森記憶網(wǎng)絡(luò)激活擴張模式(引導(dǎo)聯(lián)想)。
影響數(shù)學(xué)命題證明順利完成的心理因素:思路點的準確性;擴展
力;推理能力;證明方法與思考方法。
1
例:已知aJl-U+0,1_。2=i,求證/+b=\
由條件能激活什么?(聯(lián)想什么?怎么理解條件?)
解法一,代數(shù)方法。(理解為根式問
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