【中圖分類(lèi)號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)10-0165-02
在我國(guó)的教育實(shí)踐過(guò)程中,雖然提倡重視“雙基教學(xué)”,但是由于理論上的局限,基本知識(shí)教學(xué)、技能培養(yǎng)、智力開(kāi)發(fā)這三項(xiàng)活動(dòng)之間常常是分裂的。因此人們企圖解決學(xué)生在解題技能的問(wèn)題時(shí),效果很不明顯。其根源在于,人們對(duì)解題技能本質(zhì)及其發(fā)展規(guī)律認(rèn)識(shí)不清,因而沒(méi)有找到一條與學(xué)生解題技能發(fā)展相適應(yīng)的技能訓(xùn)練途徑。學(xué)生解題技能究竟如何進(jìn)行訓(xùn)練?筆者認(rèn)為,解題技能訓(xùn)練的關(guān)鍵是如何將知識(shí)和技能統(tǒng)一到同一個(gè)智力活動(dòng)中去, 通過(guò)廣義的知識(shí)的教學(xué)和訓(xùn)練來(lái)達(dá)到提高學(xué)生解題技能的目的。本文選取了2013年新課標(biāo)地區(qū)高考試題作為解題技能教學(xué)的實(shí)例,以便為廣大一線教師和相關(guān)的教學(xué)研究人員提供借鑒與參考。
一、現(xiàn)代知識(shí)觀下的知識(shí)涵義與知識(shí)分類(lèi)
(一)現(xiàn)代知識(shí)觀關(guān)于知識(shí)的分類(lèi)
認(rèn)知心理學(xué)問(wèn)世之前的相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期里,人們對(duì)知識(shí)的定義一直停留在哲學(xué)領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)論范疇,哲學(xué)的知識(shí)定義對(duì)學(xué)習(xí)技能,尤其是理科解題技能的提高是缺乏實(shí)用性的?,F(xiàn)代知識(shí)觀認(rèn)為知識(shí)是“個(gè)體通過(guò)與其環(huán)境相互作用后所獲得的信息及其組織?!闭J(rèn)知心理學(xué)家安德森(Anderson)于1976年在其著作《語(yǔ)言、記憶與認(rèn)知》中將個(gè)體的知識(shí)分為陳述性知識(shí)、程序性知識(shí)兩大類(lèi)?,F(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)家普遍同意這種知識(shí)分類(lèi)。
依據(jù)認(rèn)知心理學(xué)的這一知識(shí)觀,陳述性知識(shí)是描述事物狀態(tài),以命題、命題網(wǎng)絡(luò)或者圖式來(lái)表征和存在,回答世界“是什么”的知識(shí),其本質(zhì)是信息在人腦中形成的命題網(wǎng)絡(luò)表征;程序性知識(shí)是辦事的操作步驟,以產(chǎn)生式系統(tǒng)形式表征和存在,回答事情“怎么辦”的知識(shí),其本質(zhì)是以條件和行動(dòng)(condition-action)的規(guī)則形式存在于人腦的表征。所謂產(chǎn)生式(production)是信息加工心理學(xué)家從計(jì)算機(jī)科學(xué)中借用的一個(gè)術(shù)語(yǔ),安德森(1983)采用了紐厄爾(Allen Newell)的產(chǎn)生式規(guī)則,進(jìn)而提出程序性知識(shí)以產(chǎn)生式(Production)來(lái)表征。產(chǎn)生式指的是條件與動(dòng)作(Condition-Action)的聯(lián)結(jié),即在某一條件下會(huì)產(chǎn)生某一動(dòng)作的規(guī)則,它由條件項(xiàng)“如果”(if)與動(dòng)作項(xiàng)“那么”(then)構(gòu)成。是以“條件(condition)”和“行動(dòng)(action)”表征的condition-action規(guī)則。
1994年,華東師范大學(xué)皮連生教授在《智育概論:一種新的智育理論的探索》一文中,指出人類(lèi)大腦里面的知識(shí)是由陳述性知識(shí)、程序性知識(shí)和策略性知識(shí)構(gòu)成的并闡明程序性知識(shí)是由對(duì)外辦事的程序性知識(shí)和對(duì)內(nèi)調(diào)控的程序性知識(shí)兩個(gè)亞類(lèi)構(gòu)成。
由此,狹義的知識(shí)即指安德森的陳述性知識(shí);廣義的知識(shí)即陳述性知識(shí),對(duì)外辦事的程序性知識(shí)(又叫操作性知識(shí))和對(duì)內(nèi)調(diào)控的程序性知識(shí)(又叫策略性知識(shí))。
(二)現(xiàn)代知識(shí)觀視閾下知識(shí)與技能的統(tǒng)一
在我國(guó)的教育實(shí)踐過(guò)程中,雖然提倡重視“雙基教學(xué)”,但是由于理論上的局限,基本知識(shí)教學(xué)、技能培養(yǎng)這兩項(xiàng)活動(dòng)之間常常是分裂的。知識(shí)與技能目標(biāo)一直是基礎(chǔ)教育課程的主要目標(biāo)。新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)學(xué)的教學(xué)提出了知識(shí)技能、數(shù)學(xué)思考、問(wèn)題解決、情感態(tài)度四個(gè)方面的培養(yǎng)目標(biāo)?!镀胀ǜ咧姓n程標(biāo)準(zhǔn)》的課程目標(biāo)中第一目標(biāo)就是“獲得必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能”。由此可見(jiàn),我國(guó)對(duì)于學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí)和技能的培養(yǎng)是十分重視的。
從1956年開(kāi)始,布魯姆和他的同事制定了教育目標(biāo)分類(lèi)系統(tǒng),“知識(shí)”與“技能”是布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)學(xué)體系中的兩個(gè)重要目標(biāo)領(lǐng)域,也是我國(guó)基礎(chǔ)教育階段各學(xué)科課程的核心目標(biāo),常被稱(chēng)為“雙基”(即“基礎(chǔ)知識(shí)”和“基本技能”)。在我國(guó)的新一輪基礎(chǔ)教育課程改革中,這兩個(gè)目標(biāo)領(lǐng)域被合并為一個(gè)維度——“知識(shí)與技能目標(biāo)”。技能是“在練習(xí)的基礎(chǔ)上形成的,按某種規(guī)則或操作程序順利完成某種智慧任務(wù)或身體協(xié)調(diào)任務(wù)的能力”。
1995年-1999年,以美國(guó)南加州大學(xué)課程與教學(xué)論專(zhuān)家L.W.安德森為首的工作組在廣義知識(shí)觀的視角下,對(duì)布魯姆的教育目標(biāo)分類(lèi)學(xué)進(jìn)行了修訂,與布魯姆按照認(rèn)知水平的單一維度分類(lèi)不同,修訂后的教育目標(biāo)分類(lèi)學(xué)對(duì)認(rèn)知領(lǐng)域的目標(biāo)按“知識(shí)類(lèi)別”和“認(rèn)知過(guò)程”兩個(gè)維度進(jìn)行分析,認(rèn)為程序性知識(shí)包括“技能”。根據(jù)修訂后的布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)學(xué)體系,“知識(shí)”與“技能”“知識(shí)”與“技能”已經(jīng)不屬于兩個(gè)目標(biāo)領(lǐng)域,而是認(rèn)知領(lǐng)域內(nèi)的兩種不同知識(shí)類(lèi)型:“知識(shí)”對(duì)應(yīng)于陳述性知識(shí)(事實(shí)性知識(shí)與概念性知識(shí)),“技能”對(duì)應(yīng)于程序性知識(shí)。所以,現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的程序性知識(shí)概念實(shí)際上包含了我們平時(shí)所說(shuō)的技能概念,綜合以上內(nèi)容廣義知識(shí)概念中不僅包含了狹義的知識(shí),也包括我們平時(shí)所說(shuō)得技能。
至此,基于對(duì)知識(shí)、技能這兩個(gè)基本概念新的解釋?zhuān)R(shí)、技能已被統(tǒng)一在廣義的知識(shí)觀中了。
上世紀(jì)70年代以來(lái),西方出現(xiàn)了認(rèn)知心理學(xué)革命,從而出現(xiàn)了知識(shí)按陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)的分類(lèi)。1998年,華東師范大學(xué)心理科學(xué)研究組在通過(guò)比較各家各派學(xué)習(xí)論,在奧蘇泊爾“有意義的命題知識(shí)”、J·R·安德森的激活論、加涅的智慧技能學(xué)習(xí)的層級(jí)論及信息加工學(xué)派的產(chǎn)生式理論的基礎(chǔ)上,成功建構(gòu)了知識(shí)分類(lèi)學(xué)習(xí)理論。
2004年,遼寧師范大學(xué)心理學(xué)教授金洪源教授在其課題成果《學(xué)科學(xué)習(xí)困難的診斷與輔導(dǎo)》一書(shū)中系統(tǒng)提出“問(wèn)題中心圖式”理論,進(jìn)而提出“題型中心圖式”理論,在他的另一個(gè)成果《學(xué)習(xí)行為障礙的診斷與輔導(dǎo)》一書(shū)中提出潛意識(shí)條件性“知-情”條件反射原理。這兩個(gè)原理是對(duì)“知識(shí)分類(lèi)與目標(biāo)導(dǎo)向教學(xué)”理論的進(jìn)一步深化和發(fā)展,其“題型中心圖式”理論對(duì)皮連生教授的理論進(jìn)行了具體化,加強(qiáng)了其應(yīng)用性;而潛意識(shí)條件性“知-情”反射原理則對(duì)皮連生的理論進(jìn)行了關(guān)鍵的補(bǔ)充。
問(wèn)題中心圖式,源于20世紀(jì)80年代美國(guó)學(xué)者Ton De Jong在其研究成果《優(yōu)秀生和差的初學(xué)者解物理題的認(rèn)知結(jié)構(gòu)》一文中提出來(lái)的,它是指“以特定問(wèn)題為中心,為了有效解決這個(gè)問(wèn)題而涉及的一組知識(shí)經(jīng)驗(yàn)”。題型中心圖式是問(wèn)題中心圖式的一種,主要體現(xiàn)在理科領(lǐng)域。每個(gè)圖式都以學(xué)科難題等一類(lèi)問(wèn)題為中心,是解決這一類(lèi)問(wèn)題所需的各種知識(shí)的組合。如果學(xué)生順利構(gòu)建了這個(gè)圖式,則他遇到這類(lèi)問(wèn)題時(shí)能迅速予以解決。尤其在解難題時(shí),學(xué)生往往需要頓悟思維,而實(shí)現(xiàn)頓悟思維,大腦需要將問(wèn)題中心圖式中的所有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整體表征。
二、知識(shí)分類(lèi)學(xué)習(xí)論在高考數(shù)學(xué)解題中的技術(shù)化應(yīng)用
(一) 題目再現(xiàn):(2013年高考新課標(biāo)地區(qū)理數(shù)20題)平面直角坐標(biāo)系xOy中,過(guò)橢圓M:■+■=1(a>b>0)右焦點(diǎn)的直線x+y-■=0交M于A,B兩點(diǎn),P為AB的中點(diǎn),且OP的斜率為■。
(Ι)求M的方程;
(Ⅱ)C,D為M上的兩點(diǎn),若四邊形ACBD的對(duì)角線CD⊥AB,求四邊形ACBD面積的最大值。
(二)題型中心圖示分析:
情緒與動(dòng)力
解開(kāi)此題的前提因素是心理因素,信心和情緒是兩個(gè)關(guān)鍵的因素,信心飽滿、情緒良好,堅(jiān)信自己一定能解出來(lái)且結(jié)果使自己滿意,則有利于成功解題。
題型分析
圓錐曲線與直線的交匯題型,根據(jù)圓錐曲線和直線的基本知識(shí),(Ⅰ)利用已知條件求方程;(Ⅱ)利用已知條件求最值。
題型中心圖式
陳述性知識(shí):橢圓方程、直線方程、直線與圓錐曲線的關(guān)系、韋達(dá)定理、中點(diǎn)公式及已知條件。
程序性知識(shí):
(Ⅰ)
If
“已知直線x+y-■=0過(guò)橢圓的右焦點(diǎn),且知直線基本知識(shí)”
Then
“得出右焦點(diǎn)為(■,0)”;
If
“直線與橢圓交與A、B兩點(diǎn)、中點(diǎn)為P且三點(diǎn)未知、未設(shè)”
Then
“分別設(shè)A、B、P三點(diǎn)為(x1,y1)、(x2,y2),(x0,y0)”
If
“已知直線與橢圓相交且已知直線方程”
Then
“聯(lián)立直線與橢圓方程得含參數(shù)a、b的一元二次方程及其韋達(dá)定理:(a2+b2)x2-6a2x+9a2-a2b2=0;x1+x2=■,x1x2=■”
If
“知道中點(diǎn)公式”
Then
“P點(diǎn)(x0,y0)=(■,■)”
If
“已知OP的斜率為■,且知道直線斜率公式”
Then
“■÷■=■即a2=2b2”①,
If
“熟練橢圓的基本性質(zhì)a2=b2+c2②且c=■,”
Then
“聯(lián)立①②可用方程組解出a2=6,b2=3即得橢圓M的方程為■+■=1”
(Ⅱ)
If
“由第(Ⅰ)問(wèn)求出的標(biāo)準(zhǔn)方程及已知的直線方程且知聯(lián)立方程求交點(diǎn)的知識(shí)”
Then
“可知A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,■)、(■,-■)”
If
“C、D未知”
Then
“設(shè)C、D分別為(x3,y3)、(x4,y4)”
If
“知道直線CD方程未知且已知CD與AB垂直、直線垂直的性質(zhì)”
Then
“需要設(shè)CD:y=x+n”
If
“知道所設(shè)的n為參數(shù)”
Then
“須考察其范圍”
If
“已知AB 、CD兩對(duì)角線垂直,且A、B已得”
Then
“CD的截距的極端值在直線CD經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)之間時(shí)的范圍即”
If
“知道點(diǎn)斜式方程”
Then
“可計(jì)算出-■ If “思路停頓且知道自己計(jì)算出了哪些東西” Then “看題目的問(wèn)題是什么” If “題目要求的是四邊形面積的最大值且知道只有將面積表示成數(shù)學(xué)式方能求最值” Then “ 將四邊形面積表示出來(lái)且表示的式子可以含有一個(gè)字母” If “知道四邊形面積計(jì)算公式且已知對(duì)角線垂直且知可用兩點(diǎn)之間距離公式算出AB長(zhǎng)度” Then “知道需要用n表示CD的長(zhǎng)度即可用n表示面積” If “直線與橢圓相交且橢圓已知、直線只含n” Then “聯(lián)立CD與橢圓,得一元二次方程3x2+4nx+2n2-6=0” If “知道弦長(zhǎng)公式” Then “可算出CD長(zhǎng)為■■從而得面積=■|AB|·|CD|=■■” If “知道之前的范圍-■ Then “最大面積=■” 策略性知識(shí):要完整解出此題,首先要將已知條件結(jié)合圖形表征,直線與圓錐曲線交匯的問(wèn)題,需要設(shè)點(diǎn)、設(shè)直線(直線已知就不用設(shè))、聯(lián)立方程得一元二次方程,從而利用韋達(dá)定理結(jié)合已知條件求解。題中存在關(guān)鍵已知條件,需要對(duì)關(guān)鍵已知條件轉(zhuǎn)化化簡(jiǎn)。在求解過(guò)程中,如果思維中斷,即刻轉(zhuǎn)向題目要求的目標(biāo),將題目的最終目標(biāo)表示出來(lái),結(jié)合已知條件和自己計(jì)算出的結(jié)論即可得答案。 解題思路 第一步:審題注意并找出“關(guān)鍵已知”。 第二步:將已知與問(wèn)題聯(lián)系思考,不能得出直接的結(jié)論,則對(duì)已知進(jìn)行轉(zhuǎn)化化簡(jiǎn),設(shè)點(diǎn)設(shè)直線、聯(lián)立方程得一元二次方程、韋達(dá)定理。 第三步:利用關(guān)鍵已知條件進(jìn)行最簡(jiǎn)表示,聯(lián)系已知和問(wèn)題,即可解出第(Ⅰ)問(wèn)。 第四步:因同樣是直線與圓錐曲線交匯問(wèn)題,所以依程序“設(shè)點(diǎn)設(shè)直線、聯(lián)立方程得韋達(dá)定理”,依據(jù)已知和結(jié)論,將要求的問(wèn)題轉(zhuǎn)化(表示),結(jié)合最值的知識(shí)可得到答案。 在闡述知識(shí)分類(lèi)學(xué)習(xí)解題過(guò)程時(shí),我們十分重視學(xué)生思維的過(guò)程,思維的邏輯和程序性知識(shí)的表征應(yīng)該嚴(yán)謹(jǐn)而順暢,這樣才符合我們教學(xué)的宗旨,達(dá)到智育的目標(biāo)、知識(shí)與技能的統(tǒng)一。從以上程序性知識(shí)的產(chǎn)生式系統(tǒng)可知,陳述性知識(shí)轉(zhuǎn)化為程序性知識(shí)并形成產(chǎn)生式系統(tǒng)即是解題的過(guò)程。從這個(gè)過(guò)程,學(xué)生能學(xué)會(huì)如何思考,如何操作已知條件,如何在陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)之間找到聯(lián)系,通過(guò)樣例教學(xué)和變式練習(xí),學(xué)生可以習(xí)得解題技能,從而自由遷移到任何題目中去。我們認(rèn)為,學(xué)生習(xí)得了一般層面上的解題能力,即學(xué)生可以用他們所歸納、上升了的程序性知識(shí)來(lái)解決更為廣泛的題目。 以上程序性知識(shí)的產(chǎn)生式系統(tǒng)雖然詳細(xì)表達(dá)起來(lái)步驟繁多,但它完整地表示了一個(gè)人大腦里面的思維過(guò)程,按照認(rèn)知心理學(xué)的觀點(diǎn),計(jì)算機(jī)和人腦的運(yùn)算的模式是類(lèi)似的,我們知道計(jì)算機(jī)計(jì)算的程序雖然復(fù)雜,但運(yùn)算速度卻非???。上述過(guò)程和步驟其實(shí)在人腦中大可不必完全這樣繁瑣地表示,但我們闡述問(wèn)題時(shí),盡可能地用書(shū)面形式詳細(xì)表達(dá)。事實(shí)上,當(dāng)學(xué)生習(xí)得這些用產(chǎn)生式系統(tǒng)表征程序性知識(shí)后,他們可以自由遷移,形成基于此系統(tǒng)的創(chuàng)新思維,可以自由發(fā)揮,應(yīng)用到任何題目中去。 參考文獻(xiàn): [1]皮連生.智育概論——一種新的智育理論的探索[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(bào),1994(4):41-49. [2]皮連生.論智力的知識(shí)觀[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(bào),1997(3):52-57. [3]陳保華.認(rèn)知心理學(xué)家安德森[J].大眾心理學(xué),2007(3):48-49. [4]梁平.用廣義的知識(shí)觀重建智育理論——知識(shí)分類(lèi)與目標(biāo)導(dǎo)向教學(xué)理論述評(píng)[J].教育研究與實(shí)驗(yàn),1999(2):52-55. [5]金洪源.學(xué)科學(xué)習(xí)困難的診斷與輔導(dǎo)[M].上海:上海教育出版社,2004:160.