小學數學應用題自動解答特征分析及研究路徑

吳雄杰

摘 要： 現階段，數學教育問題已經成為世界各國所爭相關注的教育問題之一。小學數學教師在傳授應用題解答方法的過程中，會遇到很多阻礙，學生的學習興趣、智力因素等都會影響其解題能力。由于小學階段學生思維還不夠完善，智力發育也不健全，因此教師在培養學生自動解答的過程中，需要從應用題特征出發，結合學生個體差異，逐步深入并取得成果。目前針對小學數學應用題自動解答的研究是非常熱門的課題，文章針對這個問題進行研究分析。

關鍵詞： 小學數學 應用題 自動解答 解題策略

引言

當今社會對于應用型人才迫切需求，在這樣的大背景下，我國各級教育部門也更重視學生應用能力的培養，在數學學科中應用題是培養學生實際應用能力的關鍵內容，同時也是數學教學的一大難點，很多學者認為數學教學與心理學有著密切聯系，這是非常有道理的。在進行數學應用題解題時，教師可以充分結合心理學、教育學的相關知識尋找解題的技巧和答案。目前我國小學數學教育中，一對一的教學方式是無法實現的，因此針對應用題自動解答問題的研究一直未曾停止，小學數學應用題自動解答特征分析及路線研究，對于我國小學數學教育來說具有非常大的現實意義。

一、小學數學應用題的特征分析

1.小學數學應用題的典型類型

小學數學應用題的題型是非常關鍵的內容，學生和教師對于這個問題一向非常重視，數學應用題的題型不同，其解答方式必然也不同。在小學階段最常見的題型有雞兔同籠問題、歸一問題、追問問題等。這些題目雖然在解題方式上存在巨大差異，卻有著一個共同之處，那就是全部都是整數運算。除此之外，不同的教學階段，應用題題型也不同。比如一年級、二年級的數學應用題，基本都是兩數之間的求和，相同加數求和、倍數、加減等。針對這類問題的解決方式，一般都是匹配法，在計算過程中基本用不到推理。高年級的數學應用題，相對來說就比較復雜，必須根據教學經驗及典型例題的綜合，確定應用題數據類型，進而找到問題的根本所在。應用題中的相關知識幾乎都是進行傳化的，如果將小學應用題進行分類，其類型如下圖所示：

將應用題中的相關問題向通用知識轉化，能夠簡化問題，提供解題效率和準確率。不同的題型，解題方式也不同，教師在授課的時候，注意設置與之相對應的總體教學目標，然后逐步進行子目標的設定，實現解題的循序性。

2.小學數學應用題的語言特點

對于小學生來說，應用題的語言形式非常關鍵，它是描述數量關系的載體。首先，小學數學應用題的語言表述必須明確，學生通過對題目進行閱讀，能夠充分了解到題目的含義，如果語義不夠明確，那么往往會產生歧義。數學用語必須是嚴謹的，并且極少使用采用主觀色彩的詞句，簡潔、明確的語言對于學生理解題意有很大的幫助。其次，在數學應用題中，語言的表達形式屬于復句，因此會存在一定數量的小句。有的數學題目中就存在很多小句，而且主語、謂語、賓語的形式也沒有嚴格地依據標準設定。這種題目學生閱讀起來容易出現問題，審題難度比較大。可見，找到應用題的結構層次性是解答應用題的關鍵。

二、小學數學應用題自動解答的關鍵技術

1.分詞錯誤自動發現和修正

小學數學應用題中有這樣的題：（1）朵朵有6個大頭梨，2個水晶梨，一共有多少個梨子？（2）朵朵有六個大頭梨，2個水晶梨，大頭梨比水晶梨多幾個？針對題目，系統地分析，就是應該將兩種梨子分割稱為“大頭+梨”“水晶+梨”，然后結合生活常識得知，大頭梨、水晶梨都屬于梨子，那么這個問題就可以實現問題的轉化，也就是表達多個數量之間的數學關系公式，進而實現解答。

2.小學數學應用題語句類別識別及分布特征分析

基于對小學數學應用題語句特征的分析，可以發現小學數學應用題語句主要分為關系命題、賦值命題、問旬命題和事實信息，通過借鑒中文信息處理領域中的問題分類研究方法、漢語言學句模研究并結合人工分析標注。

3.小學數學應用題自動解答的研究路線

路線一：引導學生從自然語言的角度對題目進行理解，分析高頻詞的用法，小學數學中應用題基本都是采用自然語言進行描述的，因此在解題的時候，學生不可避免要對這些語言進行分析、理解。目前，自然語言領域本身還存在分詞率不能達到100%等瓶頸，因此需要在分析小學數學應用題題目文本的基礎上制定處理分詞歧義的標準，再采取相應的處理策略。

路線二：從漢語語言入手，根據漢語語言的詞語特征，研究與其相匹配的方法。簡單來說，表述某一類特征的詞語，其本身就具備了某種類型題的特點，因此針對這些詞語進行深入分析，研究其成本、特征等，對于建立解題思路有明顯幫助，這也是從特殊到一般原則的有效體現。建立這樣的解題思維，有助于日后的詞句成分、特征及策略的研究分析。

結語

小學數學中應用題是非常重要的內容，為了提高學生解題能力，教師應該運用多元化的教學方法，實現學生自動解答。應用題自動解答是個比較復雜的問題，教師應該不斷學習、研究，才能提高教學效率與質量。本文針對應用題自動解題的問題進行討論，希望能夠為我國小學數學教育工作者提供建議和參考。

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