高中平面向量教学中的“精致练习”
江智如
1.问题的提出
向量是近代数学中重要和基本的数学概念之一,它是沟通代数、几何与三角函数的一种工具,有着丰富的实际背景.近40年来,国外课程内容发生较大的变化,而我国数学课程对一些现代数学内容却是拉锯式的进进出出,特别是向量的内容基本上很少涉及.由于向量具有的代数性质与几何性质,高中生感觉比较抽象,无法理解与掌握,只会解决一些基本的代数运算与变形,对具体的应用基本上束手无策.呈现出“重代数,轻背景;重运算,轻应用”的现象,所以如何帮助高中生掌握并学会应用向量,是摆在我们高中数学教师面前一个比较迫切的课题.基于这个观点,本文根据ACT-R理论中“精致练习”的方法,从建构主义学习理论和情境认知理论视角,结合具体的教学实践,来研究如何合理地进行向量教学的设计,让学生理解向量的知识结构,理解向量的性质,从而掌握向量,用好向量.
2.ACT-R理论
ACT-R(Adaptive Control of Thought-Rational)是一种认知体系结构的理论和计算模型,它是由美国人工智能专家和心理学家安德森(John R.Anderson)等人建立的理论,在国际心理学界可谓是独树一帜.其基本观点是:“复杂认识(complex cognition)是由相对简单的知识单元(knowledge uni‘ts)所组成的,而这些知识单元则是通过相对简单的原理(pfin—ciples)而获得的.”
ACT-R理论走的是一条“数学化”的道路:把复杂问题简单化,这种简单化的处理有利于揭示认知过程的本质特征.它提倡的是一种“精致练习(deliberate practice)”,而只有所谓的“精致的练习”才能导致真正的学习.“精致的练习”界定为具有良好的动机、接受有意义的反馈、及仔细的不断的指导与监督.这实际上是保证学习者的时问真正用于相应的学习任务上,而不是其它无关的活动上.
“精致练习”的概念对我国的“四基”教学来说是十分有意义的.实际上,我国传统教学在这方面有许多很好的经验,其中包括“变式训练”和“嵌入式训练”.实践表明,变式训练不仅可以提供多角度的理解,还可以提高练习的新鲜感和双基应用的灵活性;而嵌入式训练是指在学生初步掌握“四基”后,把它们结合到各种问题情境中去,也就是通常所说的“以实战代训练”.从ACT-R的角看,这有助于三种记忆信息:陈述性记忆、产生式和目标层级之间的联结.
3.具体教学案例
3.1理解与练习并重,聚焦典型例题
按照ACT-RtN论,概念理解指拥有高度可用的陈述性信息块和产生式规则的庞大网路,用以灵活解决包含概念不同背景下的问题.在学习的开始阶段,学生对某个概念也许没有完全理解,这并不妨碍他们在问题解决中去运用这个概念.概念的理解正是在这种反复练习中逐步积累起来的.同时样例在问题解决和迁移中起着重要的作用.大量的研究都证实了“示例演练”的诸多优点.强调示例下的练习促进技能的熟练和解题能力的迁移,示例在技能习得的早期扮演了重要的角色,并提高了练习的密度,从而更有效地促进了技能的熟练和解题能力的迁移.
1.问题的提出
向量是近代数学中重要和基本的数学概念之一,它是沟通代数、几何与三角函数的一种工具,有着丰富的实际背景.近40年来,国外课程内容发生较大的变化,而我国数学课程对一些现代数学内容却是拉锯式的进进出出,特别是向量的内容基本上很少涉及.由于向量具有的代数性质与几何性质,高中生感觉比较抽象,无法理解与掌握,只会解决一些基本的代数运算与变形,对具体的应用基本上束手无策.呈现出“重代数,轻背景;重运算,轻应用”的现象,所以如何帮助高中生掌握并学会应用向量,是摆在我们高中数学教师面前一个比较迫切的课题.基于这个观点,本文根据ACT-R理论中“精致练习”的方法,从建构主义学习理论和情境认知理论视角,结合具体的教学实践,来研究如何合理地进行向量教学的设计,让学生理解向量的知识结构,理解向量的性质,从而掌握向量,用好向量.
2.ACT-R理论
ACT-R(Adaptive Control of Thought-Rational)是一种认知体系结构的理论和计算模型,它是由美国人工智能专家和心理学家安德森(John R.Anderson)等人建立的理论,在国际心理学界可谓是独树一帜.其基本观点是:“复杂认识(complex cognition)是由相对简单的知识单元(knowledge uni‘ts)所组成的,而这些知识单元则是通过相对简单的原理(pfin—ciples)而获得的.”
ACT-R理论走的是一条“数学化”的道路:把复杂问题简单化,这种简单化的处理有利于揭示认知过程的本质特征.它提倡的是一种“精致练习(deliberate practice)”,而只有所谓的“精致的练习”才能导致真正的学习.“精致的练习”界定为具有良好的动机、接受有意义的反馈、及仔细的不断的指导与监督.这实际上是保证学习者的时问真正用于相应的学习任务上,而不是其它无关的活动上.
“精致练习”的概念对我国的“四基”教学来说是十分有意义的.实际上,我国传统教学在这方面有许多很好的经验,其中包括“变式训练”和“嵌入式训练”.实践表明,变式训练不仅可以提供多角度的理解,还可以提高练习的新鲜感和双基应用的灵活性;而嵌入式训练是指在学生初步掌握“四基”后,把它们结合到各种问题情境中去,也就是通常所说的“以实战代训练”.从ACT-R的角看,这有助于三种记忆信息:陈述性记忆、产生式和目标层级之间的联结.
3.具体教学案例
3.1理解与练习并重,聚焦典型例题
按照ACT-RtN论,概念理解指拥有高度可用的陈述性信息块和产生式规则的庞大网路,用以灵活解决包含概念不同背景下的问题.在学习的开始阶段,学生对某个概念也许没有完全理解,这并不妨碍他们在问题解决中去运用这个概念.概念的理解正是在这种反复练习中逐步积累起来的.同时样例在问题解决和迁移中起着重要的作用.大量的研究都证实了“示例演练”的诸多优点.强调示例下的练习促进技能的熟练和解题能力的迁移,示例在技能习得的早期扮演了重要的角色,并提高了练习的密度,从而更有效地促进了技能的熟练和解题能力的迁移.