張清仕
摘 要:數(shù)學(xué)閱讀是個體運用自身CPFS理解題目的過程,良好的CPFS結(jié)構(gòu)可以有效提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力. 本文提出了三種可優(yōu)化學(xué)生的CPFS認知結(jié)構(gòu)閱讀策略,進而改善讀題質(zhì)量,達到提高解題能力的目的. 每種策略都配有一個教學(xué)案例來說明和驗證閱讀策略的有效性.
關(guān)鍵詞:CPFS理論;數(shù)學(xué)解題;閱讀策略
數(shù)學(xué)閱讀是人們對數(shù)學(xué)文本的一種認知過程,在解題活動中學(xué)生通過閱讀來確定題目文本的類型、含義和考點,學(xué)生若不能通過閱讀很好地認知文本,將直接影響下一步的解題活動. 在解題活動中,閱讀受題目文本的影響主要有題目的復(fù)雜性、抽象性以及題目缺失量. 本文基于南京師范大學(xué)喻平教授的CPFS理論,通過一定的閱讀策略改善學(xué)生的CPFS認知結(jié)構(gòu),進而提高學(xué)生閱讀題目的質(zhì)量,最終達到提高解題能力的目的.
[?] CPFS理論與數(shù)學(xué)閱讀
CPFS是由喻平教授提出的一種數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)特有的認知結(jié)構(gòu),而閱讀能力直接影響學(xué)生的數(shù)學(xué)認知活動,因此可以通過這種數(shù)學(xué)認知理論來分析閱讀對解題活動的影響. 一個概念C的所有等價定義的圖式,叫做概念C的概念域(concept field,簡稱C域). 比如:直線方程的一種形式y(tǒng)=kx+b,而Ax+By+C=0也是直線方程的另外一種形式,很多學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)直線的時候就未能掌握這一點,也就是說其關(guān)于直線方程的C域不完整. 為一組具有數(shù)學(xué)抽象關(guān)系的概念網(wǎng)絡(luò)的圖式叫做概念系(concept system,簡稱C系). 與一個命題等價的命題集的圖式叫做這個命題的命題域(proposition field,簡稱P域). 在一個命題集中,任意一個命題都至少與其他某一個命題有“推出”關(guān)系,就稱這個命題集為命題系(proposition system,簡稱P系). 概念域、概念系、命題域、命題系形成的結(jié)構(gòu)稱為CPFS結(jié)構(gòu),是對數(shù)學(xué)認知結(jié)構(gòu)的精確描述,是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)特有的認知結(jié)構(gòu). 數(shù)學(xué)概念、命題作為“存在的事實”是一種陳述性知識;作為解決數(shù)學(xué)問題的基礎(chǔ)和依據(jù),它們又是可操作的程序性知識,可以說CPFS結(jié)構(gòu)揭示了概念、命題之間的聯(lián)系. 由于CPFS側(cè)重閱讀者自身的認知結(jié)構(gòu),因此在解題活動中通過構(gòu)建良好的CPFS結(jié)構(gòu)可以有效進行讀題,提高解題能力.
[?] 解題過程中的三種閱讀策略
1. 依模畫樣策略
歷史上數(shù)學(xué)概念和理論的發(fā)展是從非抽象到抽象長時間積淀的結(jié)果,ε-δ語言就是高度抽象性的代表,但在微積分發(fā)展史上嚴密化定義是在微積分發(fā)明很長時間后才出現(xiàn)的,而我們閱讀教材直接面對的是抽象化的文本,這就可能造成學(xué)生從抽象到非抽象的轉(zhuǎn)換障礙,在具體實踐中筆者引導(dǎo)學(xué)生進行依模畫樣策略的閱讀收到較好效果.
2. 二次重寫策略
二次重寫策略,就是在學(xué)生對題目和解答進行完整閱讀之后進行二次書寫題目的過程,該方法的本質(zhì)在于通過訓(xùn)練不斷豐富和擴展學(xué)生CPFS結(jié)構(gòu)中的P系結(jié)構(gòu),不斷完善CPFS認知網(wǎng)絡(luò). 通過讓學(xué)生完整地閱讀題目和證明過程,然后進行二次重寫訓(xùn)練,可以加深學(xué)生對該類問題的理解,不斷完善學(xué)生的CPFS認知結(jié)構(gòu),再遇見類似題目時能夠?qū)︻}目文本進行更好的理解,同時也解決了講解過之后會遺忘的問題.
讀完之后筆者向?qū)W生提出以下幾何問題:
1. 該題目屬于哪類型題?
學(xué)生1:證明線段相等題.
學(xué)生2:平行四邊形證明題.
教師:答得不錯,準確說是平行四邊形中的線段相等問題.
2. 該題目的條件有什么特點?
學(xué)生3:AB+BC=CD+AD從來沒見過.
教師:對,AB+BC=CD+AD是一個線段和相等的條件,并且相加的兩條線段不在同一直線上.
3. 該題目證明策略是什么?
學(xué)生4:作輔助線.
學(xué)生5:好像構(gòu)造了一個平行四邊形.
教師:該題的策略有兩個:一是將線段和相等轉(zhuǎn)化為線段相等,二是通過構(gòu)造平行四邊形證明線段相等.貫穿整個證明過程的還有很多角.
提問完畢后馬上將證明過程擦掉,要求學(xué)生在10分鐘內(nèi)完成證明過程(學(xué)生事先不知道有這個環(huán)節(jié)). 結(jié)果表明,有70%的學(xué)生完成了重寫過程. 結(jié)束后又出了3道類似題目進行鞏固練習(xí).
評:通過完整閱讀和二次重寫策略,學(xué)生再見到線段和相等的條件或者是結(jié)論的時候就知道將折線想辦法轉(zhuǎn)換成一條線段,這就為邏輯展開提供了一個相對固定的認知模式,通過該模式可不斷加深和拓展學(xué)生CPFS認知結(jié)構(gòu)中的P系結(jié)構(gòu).
3. 圖象表示策略
圖象遠比文字好理解,將抽象的文本轉(zhuǎn)換為圖象表示必然會大大提高學(xué)生對文本的感知能力和理解能力. 因此,將用文字表征的C域或P域轉(zhuǎn)換為圖象表示的C域或P域就是一種非常好的閱讀策略.
[?] 結(jié)論
數(shù)學(xué)閱讀是解題活動中的第一個環(huán)節(jié),讀題質(zhì)量的好壞直接影響解題活動中的邏輯展開階段. 通過三種數(shù)學(xué)閱讀策略在具體的解題教學(xué)實踐中的應(yīng)用可以看出,良好的數(shù)學(xué)閱讀策略可以改善學(xué)生腦中的CPFS認知結(jié)構(gòu),大大提高學(xué)生的讀題質(zhì)量. 數(shù)學(xué)題目千變?nèi)f化,只要能夠改善CPFS認知的閱讀,都有可能提高解題能力. 這就需要教師在教學(xué)實踐中不停地嘗試新的閱讀策略,研究這些策略對學(xué)生讀題、解題的影響,進一步提高教學(xué)質(zhì)量.