初等数学解题教学研究(上下)

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出版者:云南大学
作者:编者
出品人:
页数:440
译者:
出版时间:2016-12-01
价格:70.0
装帧:
isbn号码:9787548227748
丛书系列:
图书标签:
  • 初等数学
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  • 解题教学
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  • 方法论
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具体描述

初等数学解题教学研究 第一卷:基础理论与方法论 本卷聚焦于初等数学解题教学的理论根基与实践方法。我们将深入探讨解题教学的核心理念,剖析不同学派在数学教育中对解题能力的培养所持的观点,并在此基础上,提出一套系统、科学的教学理论框架。 一、 解题本质与认知机制 何谓“解题”? 我们将超越简单的“套用公式”或“代入数字”,从认知心理学的角度,将解题视为一个复杂而多维的认知活动过程。这包括对问题的理解、信息的提取与加工、策略的制定与选择、执行与检验等一系列思维环节。 认知发展与解题能力: 结合儿童和青少年的认知发展规律,分析不同年龄段学生在解题过程中可能遇到的认知障碍,以及如何根据其认知特点设计教学活动,促进解题能力的有效提升。 数学知识结构与解题: 探讨数学概念、公式、定理等知识结构与解题活动之间的内在联系。强调学生不仅要记忆知识,更要理解知识的形成过程与应用范畴,从而将知识内化为解决问题的工具。 二、 解题教学的理论流派与发展 经典解题理论回顾: 回顾波利亚(George Pólya)等数学教育先驱在解题教学方面的开创性工作,分析其理论的精髓与在当代的适用性。 建构主义视角下的解题: 阐述建构主义如何指导解题教学,强调学生在教师引导下主动构建数学知识和解题策略的重要性。 认知负荷理论在解题中的应用: 分析过度的认知负荷如何阻碍学生解题,并探讨如何通过优化教学设计,减轻学生不必要的认知负担,使其能将精力集中在核心的解题思路上。 情境化教学与问题解决: 探讨如何创设真实、有趣或具有挑战性的数学情境,激发学生解决问题的动机,并将数学知识与现实生活建立联系。 三、 解题教学的核心方法论 问题分析与拆解: 教授学生如何审题,识别题干中的关键信息、已知量、未知量以及隐含条件。指导学生将复杂问题分解为若干个可解的小问题。 解题策略的归纳与迁移: 系统介绍和梳理各类经典的初等数学解题策略,如: 图示法/模型法: 通过绘制图形、图表或构建模型来直观地理解问题,寻找解题线索。 逆向思维法/倒推法: 从问题结果出发,逐步向前推导,找到问题的解。 类比法: 将已知或相似问题的解题思路应用于新问题。 特例法/一般化法: 通过研究问题的特殊情况来获得启发,或将特殊解推广到一般情况。 凑合法/代数法: 利用代数运算和技巧来解决问题。 转化法: 将问题转化为另一种形式,使其更容易解决。 排除法: 逐一排除不可能的选项,最终找到正确答案。 假设法: 针对某些条件不确定的问题,进行假设,并验证假设的合理性。 解题过程的监控与评估: 强调学生在解题过程中进行自我监控的重要性,包括检查每一步的合理性,评估解题策略的有效性,以及反思整个解题过程。 解题教学的组织与实施: 精心设计练习题: 讨论如何设计具有梯度、层次分明、能够促进思维发展的练习题。 引导性提问: 教师如何通过巧妙的提问,引导学生主动思考,发现解题思路。 合作学习与交流: 探讨小组讨论、同伴互助等形式如何促进学生解题能力的提高。 解题方法的多样性展示: 鼓励学生探索不同的解题途径,并展示和评价不同方法的优劣。 解题反思与总结: 强调解题后的反思环节,引导学生总结解题经验、提炼通用方法,并将其迁移到新的问题中。 第二卷:具体内容教学与案例分析 本卷将把第一卷的理论与方法论落到实处,针对初等数学中的核心内容,提供具体的解题教学策略和丰富的案例分析。我们将聚焦于学生在学习过程中普遍感到困难的知识点,并提供行之有效的解题指导。 一、 数与代数领域的解题教学 方程与不等式的解法: 一元一次方程: 从等式的基本性质出发,讲解移项、合并同类项等基本解法,并结合应用题,引导学生将实际问题转化为方程模型。 一元二次方程: 深入分析配方法、公式法、因式分解法等解法的原理,并结合实际问题,讨论方程解的实际意义。 一元一次不等式: 讲解不等式的基本性质,以及如何利用这些性质求解不等式,并将其应用于实际问题的比较与优化。 函数与图像的理解与应用: 一次函数与反比例函数: 讲解如何根据解析式画出函数图像,以及如何通过图像理解函数的变化规律。探讨如何利用函数图像解决与行程、效率等相关的实际问题。 二次函数: 深入理解二次函数的图像特征(顶点、对称轴、开口方向),并将其应用于求最大/最小值、分析抛物线与直线的位置关系等问题。 比例与百分数: 比例的性质与应用: 讲解正比例、反比例关系,并指导学生如何识别生活中的比例现象,并运用比例解决工程问题、价格问题、折扣问题等。 百分数与折扣、利润: 重点分析百分数在实际生活中的应用,如税收、利息、折扣、利润等,教授学生如何进行准确的计算和分析。 二、 几何图形与空间想象力的培养 平面几何中的常见图形: 三角形、四边形(平行四边形、矩形、正方形、梯形): 深入研究各类图形的性质、判定定理,并结合例题,指导学生如何利用几何定理进行证明和计算。 圆: 讲解圆的定义、性质(弦、弧、圆心角、圆周角),以及与圆相关的切线、割线等概念,并引导学生解决涉及圆的计算与证明问题。 几何证明的思路与技巧: 读图与识图: 强调理解图形是证明的基础,教授学生如何准确地识别图形中的已知条件和待证结论。 辅助线法的运用: 总结各种常用的添加辅助线的技巧,如构造全等三角形、相似三角形、特殊的直角三角形等,并分析辅助线的添加原则。 逻辑推理的规范性: 指导学生掌握规范的几何证明格式,确保每一步推理都有理有据。 空间几何初步: 点、线、面、角的关系: 讲解空间几何体的基本概念,如长方体、正方体、棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球等。 空间想象力的训练: 提供一系列训练方法,帮助学生建立空间立体感,如多视角观察、模型操作、三视图分析等。 涉及空间几何体的计算: 讲解体积、表面积等计算公式,并结合实际问题,进行应用性计算。 三、 应用题的解题研究 应用题的解题模型: 行程问题: 分析相遇、追及、流水行船等不同类型的行程问题,并提供相应的解题模型和策略。 工程问题: 讲解工作量、工作效率、工作时间等概念,并指导学生如何建立比例模型解决工程问题。 经济问题: 如成本、单价、数量、利润、折扣、税收等,教授学生如何分析经济活动中的数量关系。 浓度问题: 讲解溶质、溶剂、溶液、浓度等概念,并指导学生如何通过比例关系解决混合问题。 从实际问题到数学模型的转化: 强调理解应用题题意是关键,指导学生识别题目中的数量关系,并将其准确地转化为代数式或方程(组)、不等式(组)。 解题后的检验与反思: 鼓励学生将计算出的结果代回原题进行检验,确保答案的合理性,并从解题过程中总结出解决同类问题的通用方法。 四、 典型错误分析与纠正 概念混淆: 分析学生在基本概念(如分数、小数、百分数、比、率的区分)上的常见混淆,并提供纠正方法。 计算失误: 归纳学生在运算过程中常犯的错误,如符号错误、小数点移位、单位换算错误等,并提供针对性的训练建议。 思维定势: 分析学生受到思维定势影响而产生的错误解题思路,并引导学生打破定势,尝试多种解法。 审题不清: 剖析学生因审题不仔细而导致的误解题意、遗漏条件或理解错误的情况,并强调仔细审题的重要性。 五、 案例研究与教学实践 本卷将包含大量精选的初等数学解题案例,涵盖上述各个知识点。每个案例都将详细展示: 问题呈现: 题目原貌。 错误分析(可选): 指出学生在解决此问题时可能出现的常见错误。 解题思路引导: 循序渐进地引导学生思考,提供启发性的问题。 多种解题方法展示: 呈现不同的解题途径,并分析其优劣。 关键知识点回顾: 关联解题所涉及的核心数学概念和方法。 解题反思与总结: 引导学生从案例中提炼解题经验和规律。 通过对理论的深入阐释和对具体内容的细致讲解,本套《初等数学解题教学研究》力求为一线数学教师提供一套全面、系统、实用的解题教学指导,帮助学生夯实数学基础,提升数学素养,培养解决实际问题的能力。

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作为一名长期从事教研工作的教师,我见过太多关于“如何教”的书籍,但很少有能像这本《初等数学解题教学研究》这样,深入到“解题思维本质”层面进行探讨的。它最大的贡献在于,它成功地将解题从一种单纯的应试技巧,提升为一种系统的思维训练方法。书里对“数学建模思想”在初等阶段的萌芽和应用有精彩的论述,这对于提升学生的综合素质至关重要。我特别喜欢它关于“问题表征”的章节,它强调了图形、表格、文字描述之间互相转化的能力,这恰恰是很多学生在面对复杂应用题时感到迷茫的关键所在。作者似乎非常理解一线教师的困境,用非常清晰的图表和流程图来阐释复杂的理论,使得高深的教育学原理变得触手可及。总而言之,这是一部值得所有致力于提升数学教学质量的教育工作者反复研读的经典之作,它为我们提供了超越标准答案的更深层次的教学智慧。

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我是一个对数学史和数学思想比较痴迷的读者,所以我从这本书中获得的乐趣,更多是来自于它对数学思维演变历程的勾勒。这本书的视角非常独特,它没有止步于讲解解题技巧,而是将这些技巧置于一个更宏大的历史背景下去审视。比如,书中对“归纳法”和“演绎法”在初等数学证明中的交替作用的讨论,让我对欧几里得体系的严谨性有了更感性的认识。它不像很多教材那样把知识点当作既定的事实摆在那里,而是像剥洋葱一样,一层层展示出这些经典解法是如何在漫长的数学发展过程中被磨砺、被完善的。阅读过程中,我仿佛能听到那些伟大数学家在黑板前反复推敲、试图突破思维定势的声音。这种带有“人文关怀”的数学教育读物,实在是太稀缺了。它让枯燥的公式背后,闪现出人类智慧的光芒,也让我更能激发学生对知识产生敬畏和探索的兴趣,而不是仅仅为了应试而学习。

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这本关于初等数学解题教学的研究,对于我们这些在基础教育一线摸爬滚打多年的教师来说,简直就是久旱逢甘霖。我尤其欣赏它在理论与实践之间搭建的那座坚实的桥梁。书里并没有空泛地谈论什么先进的教育理念,而是深入到具体的课例、具体的题型中去剖析。比如,它对“构造法”在解决初中几何不等式问题时的应用,那真是细致入微,从学生思维定势的形成,到教师如何巧妙设问引导,每一步都提供了详实的案例和可操作的步骤。我记得我以前处理这类问题时,往往只能依靠经验和直觉,效果时好时坏。但读了这本书后,我开始有意识地构建自己的“解题工具箱”,能够更有系统地去应对那些看似无从下手的难题。它不仅仅是教你“怎么做”,更重要的是让你明白“为什么这样做有效”,这种对深层逻辑的挖掘,极大地提升了我的教学自信心和专业深度。可以说,它让我对“解题教学”这四个字有了全新的、更具科学性的理解,不再是简单的刷题和套公式。

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这套书的结构安排,体现了作者对初等数学教学内容的高度提炼和深刻洞察。它的上下册内容划分极具匠心,上册侧重于基础概念的重构和核心解题范式的建立,比如对代数与几何基本思想的梳理;而下册则更进一步,探讨了如何将这些范式融会贯通,并应用于那些跨学科、综合性的难题中。我个人最欣赏的是它对“错误分析”这一环节的重视。书中花了大篇幅讨论了“为什么学生会犯这样的错误”,而不是简单地指出“哪里错了”。这种由因溯果的研究方法,帮助我理解了学生认知发展的盲区,从而能在教学设计之初就进行预防性的引导。这种对教学流程中每一个环节的精细化打磨,使得全书的逻辑链条非常完整、严密。它不是一本零散的技巧汇编,而是一部系统性的、旨在重塑教师解题教学思维的指南。

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坦率地说,我最初拿到这套书时,有些担心它会过于学术化,充斥着晦涩的术语和模型,难以消化。毕竟“研究”二字摆在那里。但出乎意料的是,作者的文笔非常平实,具有极强的亲和力。即便是讲解那些需要较高抽象思维才能理解的“问题解决模型”,作者也总能找到最贴近学生日常学习经验的类比。尤其是在谈到如何培养学生的“元认知能力”时,书中给出的建议简直是教科书级别的指导。它详细分析了学生在解题过程中常见的心理障碍——比如畏难情绪、过度依赖标准答案等——并给出了针对性的干预策略。这对于那些在班级管理和学业辅导中感到力不从心的中年教师来说,无疑是雪中送炭。我尝试用书中提到的“思维可视化”技巧来训练我的几个基础薄弱的学生,效果立竿见影,他们不再把题目看作一座无法逾越的高山,而是可以被分解的小任务。这本书的实用价值,远超我预期的学术价值。

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