對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示及其數(shù)學(xué)問(wèn)題表征的分析與研究

徐超云

【摘要】數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示和數(shù)學(xué)問(wèn)題表征是影響數(shù)學(xué)問(wèn)題解決的兩個(gè)關(guān)鍵要素，但兩者之間也相互關(guān)聯(lián)。本文要研究的就是數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示及數(shù)學(xué)問(wèn)題表征分別在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)所起的作用，進(jìn)而分析其相互關(guān)系，為數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決需求更好的策略。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué) 問(wèn)題圖示 問(wèn)題表征 分析與研究

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）02-0091-01

一、數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示及其對(duì)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的作用

數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示即對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題解決過(guò)程進(jìn)行分解的示意圖，它不僅包含所對(duì)應(yīng)的某類(lèi)問(wèn)題的特征描述，同時(shí)也包含了解決這類(lèi)問(wèn)題的方法、步驟和程序。根據(jù)求解過(guò)程，數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示可大致分為問(wèn)題情境圖示、問(wèn)題解答圖示和問(wèn)題反思圖示三種。所構(gòu)建問(wèn)題情境圖示的優(yōu)劣反映了主體對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題情境環(huán)境的認(rèn)知深度；而我們通過(guò)問(wèn)題解答圖示則能夠看出主體在解題時(shí)所采取的策略、方法等，如歸納法、類(lèi)比法、構(gòu)造法等；問(wèn)題反思圖示顧名思義，就是對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題在解決過(guò)程中或解決后的相關(guān)問(wèn)題的認(rèn)知與反思，如對(duì)策略、程序等認(rèn)知過(guò)程的反思，以在下一次遇到同類(lèi)問(wèn)題時(shí)不再犯同類(lèi)型的錯(cuò)誤。

由此可見(jiàn)，數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示不僅在數(shù)學(xué)問(wèn)題解決前影響著主體對(duì)問(wèn)題的認(rèn)知與理解，還解決在過(guò)程中影響著其解決問(wèn)題的策略、方法等，以及其在今后對(duì)同類(lèi)型問(wèn)題的解決情況，所以我們可以說(shuō)數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示對(duì)于數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決具有重要作用。要使解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的效率更高，我們?cè)谔幱趩?wèn)題情境中時(shí)首先就要對(duì)信息進(jìn)行篩選和加工，并加入自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)賦予新信息一定的意義，把其納入已有的數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示中，相關(guān)圖示的才能給被激活，進(jìn)而幫助我們迅速理解問(wèn)題的本質(zhì)。當(dāng)我們對(duì)問(wèn)題有了正確的理解，這時(shí)只需要啟動(dòng)正確的數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示來(lái)獲取解決問(wèn)題的有效方法就可以了。

二、數(shù)學(xué)問(wèn)題表征及其對(duì)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的作用

數(shù)學(xué)問(wèn)題表征說(shuō)明問(wèn)題在頭腦里是如何呈現(xiàn)、如何表現(xiàn)出來(lái)的，是將外部信息轉(zhuǎn)化為內(nèi)部信息的過(guò)程，可分為字面表征、真實(shí)情景表征和數(shù)學(xué)表征，三者是一種層層遞進(jìn)的關(guān)系，當(dāng)我們?cè)诮⒆置姹碚髦蟛砰_(kāi)始建立真實(shí)情景表征，然后才能利用數(shù)學(xué)規(guī)律構(gòu)建數(shù)學(xué)表征，進(jìn)而求得問(wèn)題結(jié)果，三者之間連接的時(shí)間縫隙越小，其解決問(wèn)題的速度也就越快。

在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)，表征問(wèn)題是解決問(wèn)題的前提條件，主體須建立一個(gè)比當(dāng)前數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)更易理解的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)與映射，來(lái)幫助其對(duì)問(wèn)題情境進(jìn)行更為準(zhǔn)確、有效的表征。有研究表明，主體對(duì)問(wèn)題的適當(dāng)表征與問(wèn)題成功解決的概率是成正比的，但在解題過(guò)程中，主體對(duì)問(wèn)題的表征并不是靜止不變的，隨著對(duì)問(wèn)題情境理解的不斷深化，主體對(duì)問(wèn)題的表征也會(huì)不斷修正和進(jìn)步，使之更為準(zhǔn)確、適宜。另外，數(shù)學(xué)問(wèn)題的表征方式還具有多樣性，不同類(lèi)型的問(wèn)題表征方式展現(xiàn)了不同的心理加工過(guò)程；適當(dāng)?shù)谋碚靼褜?duì)問(wèn)題解決最有價(jià)值的重要成分和結(jié)構(gòu)關(guān)系放到一個(gè)突出的位置上，有時(shí)按照常規(guī)方式表征的問(wèn)題難以求解，但若換了一個(gè)角度來(lái)表征同一個(gè)問(wèn)題，問(wèn)題就迎刃而解了，也就是我們常說(shuō)的“創(chuàng)新”、“逆向思維”等，所以建立一個(gè)合適的問(wèn)題表征，對(duì)于問(wèn)題的順利解決至關(guān)重要。

三、數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示與數(shù)學(xué)問(wèn)題表征的關(guān)系

數(shù)學(xué)問(wèn)題表征和數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示是兩個(gè)相互區(qū)別但又相互聯(lián)系的概念，一方面，要形成正確的數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示首先就要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行正確的表征，數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示的激活也需要以數(shù)學(xué)問(wèn)題表征為前提，所以我們可以說(shuō)數(shù)學(xué)問(wèn)題表征是數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示形成和應(yīng)用的基礎(chǔ)。而另一方面，要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行正確表征，主體也需要從記憶中激活與之相關(guān)的問(wèn)題圖示，篩選出有用的信息進(jìn)行組織加工，沒(méi)有問(wèn)題圖示的參與，問(wèn)題的表征將是零亂而缺乏意義的。

對(duì)于一些熟悉的問(wèn)題，我們?cè)诮?shù)學(xué)問(wèn)題表征時(shí)，需要對(duì)腦中已有的數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示進(jìn)行靈活遷移和深化整合，而對(duì)于一些陌生的問(wèn)題，我們由于沒(méi)有直接可利用的圖示，所以就需要先嘗試進(jìn)行數(shù)學(xué)問(wèn)題表征，而這一表征的過(guò)程也恰恰就是我們建立對(duì)這類(lèi)問(wèn)題新圖示的過(guò)程。可見(jiàn)。數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示的質(zhì)量影響著問(wèn)題表征的質(zhì)量，較高的圖示水平能夠促進(jìn)問(wèn)題的深層結(jié)構(gòu)表征，如果一個(gè)問(wèn)題的解決對(duì)問(wèn)題表征的復(fù)雜性越大，那么該問(wèn)題的圖示水平相應(yīng)的也就越高；圖示的級(jí)別越高，就越能夠正確地表征問(wèn)題，解決問(wèn)題的效率自然就越高。

由上可見(jiàn)，提高數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示水平和數(shù)學(xué)問(wèn)題表征能力對(duì)提高數(shù)學(xué)解題能力有著至關(guān)重要的意義，對(duì)于發(fā)展和完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)有著較高的價(jià)值和指導(dǎo)意義。為此，數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中一定要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建各類(lèi)數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示，并在圖示形成之后教學(xué)生如何運(yùn)用和喚醒，注意將正確應(yīng)用該圖示的情境與誤用情境進(jìn)行對(duì)比分析，以識(shí)別關(guān)鍵差異、防止誤用。同時(shí)在教學(xué)中也要重視對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)問(wèn)題表征能力的培養(yǎng)，要注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題語(yǔ)意的理解和轉(zhuǎn)化能力、優(yōu)化學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)、不斷提高從字面表征、真實(shí)情景表征到數(shù)學(xué)表征的速度的準(zhǔn)確性，全面提高學(xué)生解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力和效率。

四、結(jié)語(yǔ)

數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示與數(shù)學(xué)問(wèn)題表征分別是影響數(shù)學(xué)問(wèn)題解決的兩大關(guān)鍵要素，兩者相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示以數(shù)學(xué)問(wèn)題表征為基礎(chǔ)，反過(guò)來(lái)數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示的數(shù)量與質(zhì)量又影響著數(shù)學(xué)問(wèn)題表征的質(zhì)量，因而在數(shù)學(xué)教學(xué)中對(duì)學(xué)生這兩方面能力的培養(yǎng)缺一不可。唯有雙管齊下，才能從根本上優(yōu)化學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的認(rèn)知和理解，真正提高他們的解題能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳占靖，數(shù)學(xué)問(wèn)題表征與數(shù)學(xué)問(wèn)題圖示分析[J].教育科學(xué)：全文版，2016（5）

[2]楊俊林，例談問(wèn)題表征對(duì)數(shù)學(xué)解題的影響及教學(xué)對(duì)策[J].教育實(shí)踐與研究，2014（3）