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對(duì)函數(shù)概念學(xué)習(xí)的認(rèn)知過(guò)程分析
對(duì)函數(shù)概念學(xué)習(xí)的認(rèn)知過(guò)程分析
3.1影響學(xué)生函數(shù)概念學(xué)習(xí)的因素
3.1.1函數(shù)概念的形成經(jīng)歷了多次擴(kuò)展,抽象程度很高,學(xué)生難以理解.
在第一章的敘述中,我們可以清楚地認(rèn)識(shí)到函數(shù)概念從17世紀(jì)開(kāi)始,曾擴(kuò)展多次,并且越來(lái)越抽象。函數(shù)這一概念的發(fā)展流程如下圖1:
圖1
現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為人們?cè)陬^腦中是以某種命題網(wǎng)絡(luò)的形式表征知識(shí)的,并且這些命題是按層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)。一般來(lái)說(shuō)較為抽象概括的知識(shí)處于高層,而較為具體的內(nèi)容處于低層。從下圖4.1中可以看出:
人們頭腦中有關(guān)動(dòng)物的知識(shí)是分層次存儲(chǔ)的,最高層是有關(guān)動(dòng)物及其共同的本質(zhì)特征,次一層是有關(guān)魚(yú)與鳥(niǎo)的本質(zhì)屬性,而最下一層是一些具體的動(dòng)物種類的特征。這樣,使得人類對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)過(guò)程分為兩大類:即由一般到特殊(從上到下)和由特殊到一般(從下到上)的認(rèn)識(shí)過(guò)程。[21]函數(shù)概念的演變過(guò)程經(jīng)歷了“由特殊到一般”的弱抽象過(guò)程,這種弱抽象結(jié)果使函數(shù)這一概念的包性更強(qiáng),更抽象,處于命題網(wǎng)絡(luò)的頂層。(如下圖所示) 所以學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)必然感到困難。
3.1.2教材中函數(shù)概念的定義敘述語(yǔ)言嚴(yán)謹(jǐn)、深刻,學(xué)生難于理解概念的內(nèi)涵與外延。
例如,初中數(shù)學(xué)教材中的定義,這個(gè)定義是用描述性語(yǔ)言給出的,此后學(xué)生學(xué)習(xí)一些簡(jiǎn)單的具體函數(shù):正比例函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)等,并了解它們的一些簡(jiǎn)單性質(zhì)公式、圖像、單調(diào)性等。教材編寫(xiě)者考慮了與初中生的認(rèn)知水平相適應(yīng)。盡管如此,學(xué)生學(xué)起來(lái)還是比較困難。主要原因在學(xué)習(xí)變量之前,學(xué)習(xí)大多是接觸常量。這就要求學(xué)生思維上一個(gè)臺(tái)階。由常量向變量的飛躍。首先學(xué)生難于理解變量的涵義,其次,x在某一范圍內(nèi)的每一個(gè)確定的值……。都有唯一確定的值與它對(duì)應(yīng)中的“毎一個(gè)”,“唯一確定”,“對(duì)應(yīng)”等詞都難以理解。學(xué)生還難分清“誰(shuí)是誰(shuí)”的函數(shù)。函數(shù)定義本身也存在缺陷 “y既是x的函數(shù)”,同時(shí)y又是x的函數(shù)值 ,它們之間混淆了。又如高中教材中的函數(shù)定義,突出了“對(duì)應(yīng)法則”是函數(shù)的核心,它嚴(yán)格區(qū)分了函數(shù)與函數(shù)值,但什么是“對(duì)應(yīng)法則”定義中沒(méi)有明確是一個(gè)缺陷。如 , 有相同的定義域和值域,它們有不同的運(yùn)算,兩個(gè)對(duì)應(yīng) 與g是否相同呢?此處兩個(gè)函數(shù)中的對(duì)應(yīng)還可理解為同一個(gè)對(duì)應(yīng)的不同表達(dá)形式,視為同一函數(shù)。[22]又如 ,既可以說(shuō)是同一個(gè)函數(shù),又可以說(shuō)不是同一個(gè)函數(shù),按其本質(zhì)來(lái)說(shuō)應(yīng)是同一個(gè)函數(shù)。[23]從集合“笛卡爾積”出發(fā)來(lái)定義函數(shù),得到函數(shù)的現(xiàn)代定義克服了上述缺陷,但不適合在高中引入,與學(xué)生的認(rèn)知水平不符。此外高中教材中的定義是在集合與映射的基礎(chǔ)上定義的,映射本身也是一個(gè)抽象難懂的概念,如果學(xué)生沒(méi)有完全掌握,將會(huì)阻礙后續(xù)學(xué)習(xí)。例如在問(wèn)卷2和3的調(diào)查中關(guān)于判斷是不是一個(gè)函數(shù)一題,學(xué)生中就誤認(rèn)為映射的思想就是函數(shù)的本質(zhì)。而沒(méi)有抓住函數(shù)的本質(zhì)是變量之間的相倚性。函數(shù)是用來(lái)描述客觀世界變化的重要數(shù)學(xué)模型。比方說(shuō)長(zhǎng)方體的體積(v)是由長(zhǎng)、寬、高三者決定的,那就說(shuō)明它們之間存在著相倚性,但卻很難聯(lián)系到多個(gè)集合與一個(gè)集合之間的映射。雖然映射的思想不是函數(shù)的本質(zhì),但卻能最深刻地刻畫(huà)函數(shù)的本質(zhì)。由此我們知道學(xué)生之所以出現(xiàn)調(diào)查中的情況關(guān)鍵在于沒(méi)有領(lǐng)會(huì)映射思想,沒(méi)有建立概念內(nèi)部與概念之間的聯(lián)系,而僅僅記住其表現(xiàn)形式或語(yǔ)言表述。此時(shí)他所掌握的概念是孤立的,實(shí)際上并沒(méi)有正確理解概念,不能真正解決具體問(wèn)題。
3.1.3學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)
學(xué)生獲得概念的能力隨著年齡的增長(zhǎng),經(jīng)驗(yàn)的增長(zhǎng)而發(fā)展,智力也是影響概念學(xué)習(xí)的重要因素之一。但研究表明,就智力與經(jīng)驗(yàn)對(duì)概念學(xué)習(xí)的影響程度來(lái)看,經(jīng)驗(yàn)的作用更大,豐富的經(jīng)驗(yàn)背景是理解概念本質(zhì)的前提,否則將容易導(dǎo)致死記硬背概念的字面定義而不能領(lǐng)會(huì)概念的內(nèi)涵。[24]這里的“經(jīng)驗(yàn)”除包括學(xué)校學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)(包括數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),以及其它學(xué)科學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn))以外,還有來(lái)自日常生活而且日常生活經(jīng)驗(yàn)在學(xué)習(xí)中發(fā)揮著重要的作用。事實(shí)上,學(xué)生掌握的科學(xué)概念許多都是從日常概念發(fā)展而來(lái)的。如初中生在學(xué)習(xí)函數(shù)概念,必須準(zhǔn)確掌握“變量”、“對(duì)應(yīng)”和“運(yùn)動(dòng)”的涵義,(而這幾個(gè)概念都可從日常生活經(jīng)驗(yàn)中掌握)否則便不能真正獲得“函數(shù)”這個(gè)概念。教學(xué)實(shí)踐表明,學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)越豐富,他們的已有知識(shí)越準(zhǔn)確牢固,已有技能越熟練,掌握新概念就越有利,同時(shí)也可以看出學(xué)生形成概念之所以遇到困難,也與學(xué)生所把過(guò)去經(jīng)驗(yàn)不恰當(dāng)?shù)剡w移到新情境有關(guān)。[25]
3.1.4學(xué)生的認(rèn)知策略
認(rèn)知策略,即學(xué)生面對(duì)新概念學(xué)習(xí)所采取對(duì)策,包括注意、記憶和思維方式的選擇與修正等,也能對(duì)獲得概念產(chǎn)生重要影響[25]。在函數(shù)概念學(xué)習(xí)之前,基本上是常量數(shù)學(xué),所學(xué)的數(shù)學(xué)概念屬于形式邏輯的范疇。函數(shù)研究變量,變量的本質(zhì)是辯證法在教學(xué)中的應(yīng)用,即函數(shù)是一個(gè)辯證概念。學(xué)習(xí)時(shí)學(xué)生的思維發(fā)展水平要從具體形象思維過(guò)渡到抽象邏輯思維。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生漸漸地脫離對(duì)感性經(jīng)驗(yàn)的依賴,由經(jīng)驗(yàn)型抽象思維逐步上升為理論型抽象思維。初中生以形式邏輯思維為主,高中生在繼續(xù)完善形式邏輯思維發(fā)展的前提下,辯證思維發(fā)展?jié)u漸占主流。高中生的辯證思維基本上還處于形成與發(fā)展的早期階段。而函數(shù)概念的學(xué)習(xí)要求學(xué)生思維能夠進(jìn)行靜止與運(yùn)動(dòng),離散與連續(xù)的相互轉(zhuǎn)化。這給學(xué)生形成了認(rèn)知上的障礙。學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)定義對(duì)函數(shù)的三要素(定義域、值域、對(duì)應(yīng)法則)的掌握,和符號(hào)“ ”(對(duì)應(yīng)法則)表示的意義學(xué)生最難理解。因?yàn)榫哂?ldquo;隱蔽性”,它的具體內(nèi)容很難從符號(hào)上來(lái)想象,即使所表示的對(duì)應(yīng)法則是確定的,學(xué)生也缺乏足夠的為符號(hào)建立起具體內(nèi)容的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。這樣一方面是學(xué)生的辯證思維發(fā)展還處于很不成熟的時(shí)期,思維水平基本上停留在形式邏輯思維范疇,只能局部地、靜止地、分割地、抽象地認(rèn)識(shí)所學(xué)事物。另一方面函數(shù)概念是一個(gè)辯證概念,其特征是發(fā)展的、變化的處于其他概念相互聯(lián)系之中。形成函數(shù)概念必須沖破形式邏輯思維的局限,進(jìn)入辯證思維領(lǐng)域,這個(gè)矛盾構(gòu)成了函數(shù)概念學(xué)習(xí)的認(rèn)知障礙。
3.1.5學(xué)生情感
學(xué)習(xí)函數(shù)概念和學(xué)習(xí)其它知識(shí)一樣,甚至需要學(xué)習(xí)者有更強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)需要,由于函數(shù)概念涉及到許多子概念,如“變量、常量、對(duì)應(yīng)、唯一確定”等。另外函數(shù)概念的表述是一個(gè)相當(dāng)繁雜和高度抽象概括的形式,,學(xué)習(xí)起來(lái)容易使人感到茫然,這就需要學(xué)習(xí)者有積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和堅(jiān)強(qiáng)的學(xué)習(xí)意志。由此可見(jiàn),學(xué)生對(duì)函數(shù)知識(shí)持的情感會(huì)影響他學(xué)習(xí)函數(shù)概念的效果。
此外,學(xué)生的智力水平,語(yǔ)言表達(dá)能力、概括能力等對(duì)函數(shù)概念的學(xué)習(xí)都有不同程度的影響,本文不作一一探討。
3.2函數(shù)學(xué)習(xí)的認(rèn)知發(fā)展
數(shù)學(xué)本身是一門(mén)抽象性很強(qiáng)的學(xué)科,而函數(shù)概念又是這門(mén)學(xué)科中諸多概念中抽象性比較強(qiáng)的一個(gè)概念.正因?yàn)槿绱?大量的教育教學(xué)與調(diào)查表明函數(shù)概念是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中最困難的概念之一.筆者在上一節(jié)中已經(jīng)詳細(xì)分析了影響學(xué)生函數(shù)學(xué)習(xí)的諸多因素.通過(guò)第二章第一部分函數(shù)教學(xué)案例及簡(jiǎn)要分析得知:就中國(guó)的函數(shù)教學(xué)而言,一般用兩種方式引入函數(shù)概念教學(xué),在初中用變量定義的方式,在高中用映射、對(duì)應(yīng)的定義方式。最新版的教材直接用對(duì)應(yīng)的方式定義函數(shù)。這種安排在一定的程度上遵循了函數(shù)概念的歷史發(fā)展本來(lái)的順序,也符合人們對(duì)于函數(shù)認(rèn)知過(guò)程上的發(fā)展性、階段性。為了比較分析,筆者利用上一章提到的問(wèn)卷2對(duì)高二、高三學(xué)生共計(jì)200人作了抽樣調(diào)查;利用問(wèn)卷3對(duì)非數(shù)學(xué)專業(yè)的大四學(xué)生和數(shù)學(xué)專業(yè)的大四學(xué)生和部分?jǐn)?shù)學(xué)教師共計(jì)200人做了調(diào)查,通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生形成函數(shù)概念以及理解函數(shù)的認(rèn)知水平普遍偏低,對(duì)函數(shù)概念的掌握與預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)大相徑庭。
3.2.1函數(shù)定義及其表象
函數(shù)定義方式很多,在第一章第一節(jié)中列舉了一部分,因而學(xué)生對(duì)于函數(shù)概念的學(xué)習(xí),常會(huì)遇到多個(gè)表象。如圖像、列表格形式、解析式、箭頭實(shí)例等。對(duì)于同一函數(shù)概念的多個(gè)表象在同一水平上被使用,這些表象使學(xué)生清楚潛在概念,因而影響概念的抽象過(guò)程,在問(wèn)卷2和問(wèn)卷3的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),學(xué)生只記得函數(shù)的某些表象,而對(duì)函數(shù)定義的本質(zhì)沒(méi)能很好地掌握。但同時(shí)我們也清楚地認(rèn)識(shí)到在概念學(xué)習(xí)中表象比定義本身起著更重要的作用。
通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),學(xué)生頭腦中函數(shù)概念的發(fā)展大致經(jīng)歷作為“算式”的函數(shù),作為“變化過(guò)程”的函數(shù),作為“對(duì)應(yīng)關(guān)系”的函數(shù)。低年級(jí)的學(xué)生頭腦中“算式”的函數(shù)表征占多數(shù)。這一類學(xué)生還沒(méi)有真正利用函數(shù)的概念定義來(lái)解決與函數(shù)有關(guān)的問(wèn)題,僅僅將知識(shí)停留在所學(xué)過(guò)的方程、不等式的代數(shù)式上。比如在問(wèn)卷1的第4題,要求學(xué)生判斷是否為一種函數(shù)關(guān)系。有部分學(xué)生認(rèn)為它既不是一次函數(shù),也不是二次函數(shù),有另一部分人認(rèn)為沒(méi)有學(xué)過(guò)。對(duì)于這個(gè)過(guò)程,很多學(xué)生只停留在表象的認(rèn)知上——函數(shù)的解析式,不會(huì)利用數(shù)學(xué)形結(jié)合的思想解題。又如問(wèn)卷2中第2題,求二次函數(shù)的最大值和最小值。學(xué)生中有一部分是這樣解題的,當(dāng) 時(shí), ;當(dāng) 時(shí), 故 ,和 ,這個(gè)問(wèn)題可以看出他們僅僅將函數(shù)看成是多項(xiàng)式且區(qū)間知識(shí)不牢,表示混亂,這種情況同樣是他們沒(méi)有吃透“數(shù)形結(jié)合”的函數(shù)思想,以致這種混亂思想會(huì)困擾學(xué)生做其它與函數(shù)有關(guān)的問(wèn)題,如求函數(shù)的值域問(wèn)題。學(xué)生在初學(xué)階段解題往往把函數(shù)圖像與函數(shù)的解析式孤立對(duì)待,難以把圖像的特點(diǎn)與解析式所反映出來(lái)的性質(zhì)結(jié)合起來(lái)。隨著學(xué)生閱歷的增加,學(xué)生的認(rèn)知水平不斷上升。持“變化過(guò)程”的函數(shù)這一表象的這一類學(xué)生,對(duì)問(wèn)卷2和問(wèn)卷3的第1道題的回答中,有:函數(shù)是有定義域、值域和解析式的整體;函數(shù)反映的是因變量隨著自變量變化而變化的式子。此類學(xué)生比前類學(xué)生自身的認(rèn)識(shí)能力即抽象能力明顯高,但還是不能對(duì)函數(shù)概念做出正確的解析,忽略了函數(shù)定義中的關(guān)鍵之處,任意一個(gè)自變量 對(duì)應(yīng)唯一一個(gè)因變量 。隨著知識(shí)的加深以及練習(xí)難度的加深。學(xué)生掌握函數(shù)也在深入。例如調(diào)查問(wèn)卷2中第2題中的第二類解法的學(xué)生,將函數(shù) 配方后得 且 ,故當(dāng) 時(shí), 取最小值 ,當(dāng) 時(shí), 取最大值 。以及第三類解法的學(xué)生畫(huà)出函數(shù)圖像,利用圖形求出最值 和 的解法都正確,但是比較起來(lái)兩類學(xué)生有較大的區(qū)別。后一類學(xué)生能活用函數(shù)圖像的功能,前一類學(xué)生并沒(méi)有真正將數(shù)與形結(jié)合起來(lái)。已形成了作為“對(duì)應(yīng)關(guān)系”的函數(shù)的學(xué)生對(duì)新知識(shí)的領(lǐng)悟能力較強(qiáng),能正確地描述函數(shù)的定義。由此學(xué)生對(duì)函數(shù)概念的認(rèn)知發(fā)展并不是每一個(gè)學(xué)生都能完成的。個(gè)人對(duì)概念的理解與其所具有的理解力有密切聯(lián)系。人的能力因人而異并不完全相同,對(duì)函數(shù)概念的理解也不盡相同。
3.2.2學(xué)生對(duì)函數(shù)認(rèn)知發(fā)展的階段性。
初中、高中、大學(xué)課程里對(duì)函數(shù)的不同定義,以及學(xué)習(xí)者自身數(shù)學(xué)背景的變化使得不同年齡段的學(xué)生對(duì)函數(shù)的理解出現(xiàn)了較大的差異。如初三學(xué)生的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),學(xué)生在理解函數(shù)的過(guò)程中,首先把這一概念與自己已有的知識(shí)相聯(lián)系。如二次函數(shù)的表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)形式“ ”與一般的表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)形式類似,學(xué)生容易把函數(shù)與代學(xué)式混淆,并在解題中相互替代從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。另外初次接觸變量,對(duì)變量的理解不透徹。如問(wèn)卷1的第2題,兩個(gè)學(xué)校都有超過(guò)半數(shù)以上的學(xué)生重新解了“新方程”。大學(xué)生與高中生的比較中發(fā)現(xiàn),大學(xué)生在學(xué)習(xí)了多值函數(shù)定義后,有些學(xué)生會(huì)與中學(xué)學(xué)習(xí)的函數(shù)概念產(chǎn)生混淆。有學(xué)者曾指出,當(dāng)學(xué)生第一次面對(duì)某一個(gè)數(shù)學(xué)定義時(shí),他們將幾乎不可避免地只遇到一個(gè)極其有限的可能范圍,這就會(huì)使他們的概念表象帶上某些特定的痕跡,這會(huì)導(dǎo)致后來(lái)對(duì)概念的認(rèn)知發(fā)展學(xué)習(xí)中產(chǎn)生沖突。在函數(shù)學(xué)習(xí)中,學(xué)生在初中接觸的函數(shù)概念與在高中學(xué)習(xí)的函數(shù)概念以及大學(xué)遇到的多值函數(shù)概念是有明顯的差異的。這就使得他們?cè)谶M(jìn)一步理解函數(shù)的過(guò)程中產(chǎn)生沖突。筆者給數(shù)學(xué)專業(yè)的老師和數(shù)學(xué)專業(yè)的大四學(xué)生和非數(shù)學(xué)專業(yè)的本科生做了相同的問(wèn)卷3。在這里給出他們對(duì)相同題目回答的正確率的對(duì)比表。
正確率
題目
非數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生
數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生
數(shù)學(xué)專業(yè)老師
92.8% 60% 97%
80% 85% 94%
80% 85% 94%
小明小華小黃的對(duì)應(yīng)身高 70% 75% 95%
從表中可以看出有些問(wèn)題數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生還不如非數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生。
3.2.3對(duì)內(nèi)潛于現(xiàn)實(shí)中的函數(shù)關(guān)系的感知。
幾個(gè)年級(jí)的學(xué)生都對(duì)給出解析式的函數(shù)關(guān)系較為熟悉,而對(duì)于函數(shù)關(guān)系不很明顯或以一個(gè)較為熟悉的生活現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí),學(xué)生對(duì)做出的答案顯得明顯不夠自信。而讓學(xué)生自己舉出一些生活中接觸到的函數(shù)時(shí),學(xué)生覺(jué)得更困難了。舉出來(lái)的例子大都是平時(shí)教科書(shū)或習(xí)題中出現(xiàn)得比較多的與生活有聯(lián)系的問(wèn)題。這說(shuō)明學(xué)生對(duì)于內(nèi)潛于現(xiàn)實(shí)生活中的函數(shù)現(xiàn)象不敏感。不善于將生活問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題。分析其中的原因,可能之處在于以往的學(xué)校函數(shù)教學(xué)中,雖然讓學(xué)生明確了函數(shù)的形式化定義。但給學(xué)生提供的函數(shù)例子多為以解析形式給出,從已有的函數(shù)關(guān)系出發(fā),去加以研究,學(xué)生較小經(jīng)歷或沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)在已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,自己總結(jié)出來(lái)的函數(shù)關(guān)系的過(guò)程。因此這樣的函數(shù)教育都是在沒(méi)有背景下學(xué)習(xí)函數(shù),很少把函數(shù)知識(shí)一開(kāi)始就鑲嵌于生活現(xiàn)象中,這樣的教育已不適應(yīng)當(dāng)今數(shù)學(xué)教育改革的潮流了。正如丁爾升教授所提出的:各年齡段的學(xué)生都必須經(jīng)常探索學(xué)校數(shù)學(xué)中學(xué)到的比較原始的模式與紊亂的現(xiàn)實(shí)世界實(shí)際資料數(shù)學(xué)據(jù)間的關(guān)系,現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)比編造的更可信。
3.2.4專家——新手對(duì)函數(shù)問(wèn)題解答的對(duì)比分析。
隨著學(xué)習(xí)的發(fā)生和勝任能力的獲得,人的知識(shí)和各個(gè)部分將會(huì)日益相聯(lián)系起來(lái)。專家對(duì)記憶中的這些信息作了因果順序的組塊處理,由此將問(wèn)題情境中的目標(biāo)與子目標(biāo)相互聯(lián)系起來(lái),這樣便能在下一步的行動(dòng)中提供反饋。[25]專家型的個(gè)體遇到問(wèn)題時(shí)便能提取一些具有內(nèi)在條理性的信息組塊,而不是一些支離破碎的信息。在不同的學(xué)科領(lǐng)域里,新手型個(gè)體(或初學(xué)者)的知識(shí)前后不聯(lián)貫,頭腦中只是一些孤立的定義和對(duì)核心術(shù)語(yǔ)及概念的膚淺理解。具體到面對(duì)有關(guān)函數(shù)這一知識(shí)問(wèn)題來(lái)說(shuō),專家型個(gè)體馬上就可提取出函數(shù)是一種特殊的對(duì)應(yīng)關(guān)系,特殊在任一自變量都對(duì)應(yīng)而且只對(duì)應(yīng)唯一的因變量。因而在判斷問(wèn)卷3中的第3題和第4題時(shí),專家型個(gè)體能迅速抓住“任一個(gè)“ ”只有在都對(duì)應(yīng)唯一個(gè)“ ””的情況下,才是函數(shù)。問(wèn)題就變得非常容易了。而對(duì)于新手型個(gè)體,頭腦中的知識(shí)結(jié)構(gòu)模糊,有些同學(xué)只記得定義中有“ ”,因而誤認(rèn)為“ ”不是函數(shù),因?yàn)楦揪蜎](méi)有“ ”的出現(xiàn),同樣對(duì)判斷是否存在函數(shù)與圖像對(duì)應(yīng)時(shí),也是瞎猜。有些人頭腦中有一些錯(cuò)誤的函數(shù)定義的表征,因?yàn)楹瘮?shù)的表示法中有圖像法,錯(cuò)誤地認(rèn)為凡是圖像都有相應(yīng)的函數(shù)與之對(duì)應(yīng)。故專家型個(gè)體的正確率明顯高于新手型個(gè)體。在平時(shí)的教學(xué)中我們應(yīng)該注意促使學(xué)生頭腦中的知識(shí)具有條理性和相互聯(lián)系并成為易于提取的較大的知識(shí)組塊,便于在解題時(shí)迅速提取。
對(duì)問(wèn)題的一定的表征形式總是同人是否能夠發(fā)現(xiàn)任務(wù)中的蛛絲馬跡,或執(zhí)行一系列的解題步驟相關(guān)聯(lián)。通過(guò)對(duì)比分析充分認(rèn)識(shí)到專家型個(gè)體在接觸到問(wèn)題或任務(wù)時(shí)則能作出推論,并能鑒別出能統(tǒng)率這些表面結(jié)構(gòu)的一些原理。而新手型個(gè)體只依照問(wèn)題或任務(wù)中的一些表面特征在進(jìn)行運(yùn)作。如在問(wèn)卷3的第6題的調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn),相當(dāng)于新手型的高中生很難選全,其實(shí)問(wèn)題并不難,只要抓住了切入點(diǎn)。新手型個(gè)體容易被問(wèn)題中一些假象所迷糊,甚至有人定勢(shì)地認(rèn)為題中給出的圖像就是螞蟻行走的折線圖,沒(méi)有完全弄清題意,仔細(xì)思考。
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