對(duì)高考改革情境下數(shù)學(xué)教學(xué)方式的探討

1、對(duì)高考改革情境下數(shù)學(xué)教學(xué)方式的討論對(duì)高考改革情境下數(shù)學(xué)教學(xué)方式的討論一、高考數(shù)學(xué)要求的變化與高中數(shù)學(xué)的教學(xué)困境我國(guó)高考制度近些年逐步進(jìn)展著科學(xué)化的改革，也使得數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)目的有一定程度的變化。從目前來看，要將考察根底知識(shí)的同時(shí)注重考察才能作為數(shù)學(xué)考試的根本原那么，確定以才能立意的指導(dǎo)思想，將知識(shí)、才能和素質(zhì)融為一體，全面檢測(cè)考生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。數(shù)學(xué)科的考試要發(fā)揮數(shù)學(xué)做為根底學(xué)科的作用，既考察數(shù)學(xué)知識(shí)和方法，又考察進(jìn)入高等學(xué)校學(xué)習(xí)的潛能。實(shí)際上，在高中教育中，數(shù)學(xué)被多數(shù)學(xué)生懼怕且排斥，進(jìn)而產(chǎn)生許多數(shù)學(xué)成績(jī)不佳的學(xué)生。這種狀況的原因之一即為目前學(xué)校所使用的數(shù)學(xué)教科書，大多是根據(jù)冊(cè)、章、節(jié)、重要概念、

2、層級(jí)建構(gòu)編寫而成，而這種樹狀構(gòu)造圖所編排出來的教材，只能提供學(xué)生縱向的連結(jié)概念，但學(xué)生只要遇到題目改變形式時(shí)，便無法產(chǎn)生學(xué)習(xí)遷移，無法靈敏運(yùn)用橫向的相關(guān)概念。久而久之，便被長(zhǎng)時(shí)間的挫敗感打敗。因此，高中教師教學(xué)時(shí)，并非一定要按照教科書上的教學(xué)進(jìn)度進(jìn)展。在教學(xué)過程中，根據(jù)自己教學(xué)邏輯制定教學(xué)順序的教師比遵照教學(xué)指引的教師更具效能。另外的原因那么是高中數(shù)學(xué)公式眾多，但高中學(xué)生多不理解其使用時(shí)機(jī)，故只要碰上大范圍的考試便無法選擇適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)展解題。因此，教師授課時(shí)，不僅要講解公式的由來與證明，更需要教導(dǎo)學(xué)生公式的使用時(shí)機(jī)，且可運(yùn)用決策樹將類型相似的公式進(jìn)展歸納，使學(xué)生對(duì)于選擇何種公式的判斷法那么清楚

3、了然。數(shù)學(xué)不管在生活上或?qū)τ趯W(xué)生而言均扮演著極為重要的角色，但高中數(shù)學(xué)卻被多數(shù)人所懼怕甚至是放棄，以致不愿學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)且升學(xué)考試成績(jī)下降，連帶的也失去許多學(xué)習(xí)生涯選擇。因此，本研究期望在高考逐步改革的情境下，提出以專家系統(tǒng)與決策樹為核心概念的數(shù)學(xué)教學(xué)方式，利用決策樹的特性與其圖像化的優(yōu)勢(shì)，協(xié)助學(xué)生判斷數(shù)學(xué)眾多公式的使用時(shí)機(jī)及建立解題考慮流程。二、專家系統(tǒng)形式與決策樹1.專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)是一個(gè)有智能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序，當(dāng)賦予其某一領(lǐng)域的專家知識(shí)時(shí)，它便能自行模擬人類專家解出或協(xié)助使用者解決該領(lǐng)域的專業(yè)問題。專家系統(tǒng)的主要功能是協(xié)助人類解決某些專業(yè)問題。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的初學(xué)者要解出一道復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題時(shí)，就需

4、要足夠的知識(shí)協(xié)助其判斷、推理及決定解題方式，也需要專家知識(shí)幫助其決策，但要培育一位專家必須花費(fèi)大量的資源與時(shí)間，且無法大量復(fù)制，導(dǎo)致專家人才通常是稀少且難求的，假設(shè)通過專家系統(tǒng)來教授專家知識(shí)，那么可提升學(xué)習(xí)者解題的效率。專家系統(tǒng)有關(guān)的參與人員可分為三類：領(lǐng)域?qū)＜沂悄程囟I(lǐng)域的專家，擁有豐富的知識(shí)與經(jīng)歷;知識(shí)工程師指熟悉設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)所需要的軟件與硬件，并擅長(zhǎng)摘取人類專家對(duì)問題解決的知識(shí)、規(guī)那么與謀略，將其以適當(dāng)?shù)姆绞街踩胗?jì)算機(jī)系統(tǒng)。使用者大多是一些需要專家知識(shí)協(xié)助其解決問題的學(xué)習(xí)者，或經(jīng)歷知識(shí)缺乏的初學(xué)者。2.決策樹。在專家系統(tǒng)中，最常用決策樹來協(xié)助建構(gòu)推論規(guī)那么與流程。決策樹是一種樹狀的數(shù)據(jù)構(gòu)

5、造，與檢索表的功能相類似，并具有本文由論文聯(lián)盟搜集整理簡(jiǎn)化決策判斷流程的才能，即為一種類流程圖的樹狀構(gòu)造。決策樹的主要目的有：盡可能將學(xué)習(xí)范例正確分類;從學(xué)習(xí)范例中萃取各類別的一般特性，以盡可能進(jìn)步將未學(xué)習(xí)范例分類的準(zhǔn)確度;當(dāng)更多的學(xué)習(xí)范例可利用時(shí)，能輕易地更新決策樹;盡可能使決策樹構(gòu)造簡(jiǎn)單。三、高中數(shù)學(xué)專家系統(tǒng)的應(yīng)用本研究所謂的以專家系統(tǒng)與決策樹為核心概念的數(shù)學(xué)教學(xué)法，并非要以計(jì)算機(jī)AI專家系統(tǒng)來輔助教學(xué)，而是以專家系統(tǒng)與決策樹為核心概念編制書面教案，進(jìn)展講述教學(xué)的數(shù)學(xué)教學(xué)法。本研究主要的研究成果有二，分述如下。1.數(shù)學(xué)專家系統(tǒng)學(xué)習(xí)形式。本研究的數(shù)學(xué)專家系統(tǒng)學(xué)習(xí)形式系法那么式專家系統(tǒng)的變形。

6、由數(shù)學(xué)領(lǐng)域?qū)＜医虒?dǎo)學(xué)習(xí)者相關(guān)知識(shí)如公式、關(guān)鍵詞、法那么、決策樹等后，學(xué)習(xí)者便將其存進(jìn)腦中的知識(shí)庫。往后當(dāng)學(xué)習(xí)者遭遇題目時(shí)，便進(jìn)展題目與知識(shí)庫的比對(duì)，選取適當(dāng)?shù)墓交蚍敲匆赃M(jìn)展解題，假設(shè)學(xué)習(xí)者不慎遺忘解題所需相關(guān)知識(shí)，那么可查詢外部知識(shí)，并將其存入腦中知識(shí)庫。2.數(shù)學(xué)求解決策樹與數(shù)學(xué)解題歷程。本研究之所以融入決策樹，是因?yàn)槿四X不比電腦，待法那么與公式漸漸增多時(shí)，假設(shè)無決策樹協(xié)助建立判斷流程以及組織相關(guān)知識(shí)，那么學(xué)習(xí)者便容易陷入公式雖懂，但不知何時(shí)使用的泥潭之中，即決策樹的目的是為幫助學(xué)習(xí)者組織與判斷眾多公式與法那么的使用時(shí)機(jī)與解題考慮程序。以高中數(shù)學(xué)圓錐曲線拋物線、橢圓、雙曲線的切線求解為例，

7、其求解可分為二類，其一為過曲線上之點(diǎn)，其二為過曲線外之點(diǎn)，因此遇到此類題目時(shí)，必須先行判斷屬于何類型，再選擇適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)展解題。決策樹的建構(gòu)除了以協(xié)助學(xué)習(xí)者組織與判斷眾多公式的使用時(shí)機(jī)為考慮之外，還需考慮數(shù)學(xué)解題歷程，即建構(gòu)決策樹的過程必須符合數(shù)學(xué)解題歷程的程序，這樣便可將決策樹的功能發(fā)揮至最大，完全包含相似的類題，并可確保學(xué)習(xí)者獲得完好的數(shù)學(xué)解題訓(xùn)練。結(jié)合上述例子，決策樹與數(shù)學(xué)解題歷程的相關(guān)性包括：閱讀問題，指借助閱讀題目，得知題型為圓錐曲線的求解;分析問題，在圓錐曲線的求解中，必須分析題目所給予的點(diǎn)是否在曲線上，以及題目所給予的曲線方程式是否為標(biāo)準(zhǔn)式;選擇策略與擬定方案，及執(zhí)行解題透過題目

8、的分析，根據(jù)決策樹選擇適當(dāng)?shù)慕忸}策略與方案，并執(zhí)行解題;驗(yàn)算與回憶解答，由于驗(yàn)算與回憶解答的方式有很多種，在決策樹當(dāng)中應(yīng)放置與此題型有重要關(guān)聯(lián)的驗(yàn)證方法。本研究所開展的數(shù)學(xué)專家系統(tǒng)學(xué)習(xí)形式與現(xiàn)行一般高中教育形式相似，但本教學(xué)法更加強(qiáng)調(diào)公式的使用時(shí)機(jī)與判斷法那么，以消除學(xué)習(xí)者不知公式何時(shí)使用的困境。而本教學(xué)法另一重點(diǎn)是決策樹的使用，以決策樹進(jìn)展教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)如下：圖像化的構(gòu)造圖，有助學(xué)習(xí)者的記憶;使高中數(shù)學(xué)的相關(guān)概念與公式更加契合;通過決策樹的學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)者可以像數(shù)學(xué)專家一樣的考慮進(jìn)展解題;可協(xié)助訓(xùn)練學(xué)習(xí)者的解題考慮歷程，達(dá)成學(xué)習(xí)遷移的目的;可跨越章節(jié)的隔離，將解題所需的先進(jìn)知識(shí)全數(shù)植入決策樹中?？傮w而言，數(shù)學(xué)不僅為科學(xué)之母，在人類的