小学数学问题解决认知分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 小学数学问题解决认知分析 摘 要：小学数学虽说是属于数 学初级知识阶段，但是重点难点一点也 不少，如果基础知识构建的不够结实， 那么肯定会对以后对笛 频难 习 带来不利影响，所以本文将通过总结专 家和教师在数学方面的经验，迎合他们 对小学生在分析解决问题方面的认知继 续延伸到分数运算和加工过程的每个细 致环节，最后实现问题的解决。 中国论文网 /9/view-13017381.htm 关键词：小学数学：解决：分析 中图分类号：G622 文献标识码： B 文章编号： 1002-7661（2017）03- 253-01 一，引言 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 现在认知研究在世界很多国家都 已经成为特别关注的战略型客机领域之 一，认知科学的本意就是要对”人在完 成对事物的认知活动时的思维方式以及 对信息如何进行加工“ 的过程进行深入 探索，并通过心智，脑科学和教育学之 间建立起联系，最后将最新的科学成果 在学习和教育过程中进行利用。随着学 习科学的进步，很多学者研究人员都开 始把学习过程当成重点研究要素，这也 是本文要研究的问题，即小学数学的认 知模拟。 二，认知模拟相关研究 很多学者都在用计算机模拟的方 法来对认知模拟的内部过程进行研究， 纽厄尔和西蒙编写了还共同编写了一部 逻辑理论家，这个主要是一个有关模拟 人类解决问题的电脑程序。在有关数学 问题的解决认知模拟领域，针对每种不 同类型的题目，我国的很多专家运用了 不同的解题过程，魏雪峰对典型陈述性 知识有关小学五年级” 众数 “的问题进行 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 了模拟认知。还有几位学者对几何证明 的重要数学问题进行了模拟认知，并且 这个摸拟认知是通过计算机设置的虚拟 模拟人证明来进行的解答。吴文俊院士 还给大家找了一些有关数学几何定理的 机器证明当中的算术方法。我们把它的 名字命名为” 吴方法“ 后来这个方法又被 张景中院士进行了在原有基础上的改进， 得出的新算法几乎可以解决任何一种几 何证明题。从这些综合方面我们推进了 对认知模拟的深入理解， ，进一步通过 思考得出，虽然现在的数学问题能够通 过计算机自动解答，也有很大的发展， 但是从机器方面考虑，现在的认知模拟 还有许多不足之处，虽然它能够解答课 程中的所有问题，但是对学生解决问题 的过程是欠于考虑的，答题用的方法也 都是学生难以掌控，除了找到解体的答 案，对其他别无帮助，并没有对数学提 供更好的指导和帮助。 三，小学数学解决认知模拟 1、典型问题。我们研究过程分 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 析的是小学五年级的数学内容， “分数的 意义和性质” 中的知识点异分母相加。 异分母相加的教学知识点是教会学生们 将两个异分母相加。也是小学数学里的 程序性知识里的典型例题。在学生对异 分母知识点学习之前，学生已经学到掌 握到自然数的倍数特征了，而且对公倍 数和最小公倍数都有所了解，在 100 以 内的自然数种基本都可以找出 10 以内 的自然数的所有倍数，自然也可以找出 10 以内两个自然数的公倍数以及最小公 倍数。我们根据小学数学的知识点异分 母相加的特点，可以设计以下题目：请 给正方形的模型涂上好看的颜色，整个 模型的 1/3 需要涂成黄色，整个模型的 2/6 需要涂成红色，两种颜色不能够重 叠，最后问黄色和红色的颜色共同占整 个模型的几分之几？ 2、认知过程分析。认知模型的 作用是帮助分析问题，解决认知的一个 过程。例举小学数学问题解决的认知模 型为分析框架，这个认知模型主要有视 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 觉、产生式、提取、目标 、问题空间、 输出等六个模块。通过这些模块，我对 “异分母相加 ”的问题解决进行分析的过 程可描述为： （1）学生看到问题然后进行视 觉编码，通过陈述性记忆的一些有关目 标对题意进行理解，确定目标是异分母 相加，得出“1/3+2/6= ？”最终完成这个 应用问题向计算题转换的过程 （2）要解决这个问题，需要激 活这个产生式异分母相加到求最小公倍 数，确定细致的目标是 3 与 5 的最小公 倍数。 （3）如果要求 3 与 5 的最小公 倍数那么就要激活产生式为 3 乘以 6， 通过陈述性记忆得出最后等于 18 的事 实。 （4）在得出最小公倍数的结果 以后，需要把异分母再转化为同分母， 也就是我们学的通分母，1/3 和 2/6 转 换完的结果是 2/6，2/6. （5）完成通分后异分母相加的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 问题就可以向同分母相加转换，得出产 生式”同分母相加分母保持不变分子相 加“ （6）最后取出分子相加值为 4， 得出结果 4/6，答题结束。 为了更加形象又直观的展示对异 分母相加这一题目的认知经过，我们还 可以列举出一个简洁明了的表格，通过 在表格里列举数字与公式，更好的对题 目进行认知分析，可以在这个过程中进 行不同时刻内容的代表逻辑步骤的推算 模拟，这个步骤不用和实际解题的步骤 一模一样，最后只要完成认知过程解决 完问题即可。 总结与展望：本文根据小学数学 问题的分析与解决为线索，对心理学， 教育学，脑科学等都进行了运用，通过 科学的研究过程，对问题解决的过程进 行了认知分析，这一研究使我国教学的 认知模拟实现了可视化显示，而且对小 学数学的讨论及启示，能够帮助学生更 好的理解学习内容，提升学习的质量。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 但是学生自己的学习风格，对事物的认 知度，乃至家庭环境都不可能相同，所 以他们的思考和解答方式都不可能完全 一样，但是肯定会有相似的方面。我们 可以采用口语报告等统计方式验证了， 模拟实验中每个人解答问题的方式都不 一致，但是那些相似的地方我们可以称 之为共性，共性也是本文的主要研究部 分。问题解决一向是一个有着非常复杂 过程的经过，也现在人们一直争议的问 题，计算机能否像人一样思考问题，然 后模拟人类进行问题解决。然而计算机 不仅能把问题的解决，而且能把过程的 所有因素都有效结合起来再进行重组， 这一整个过程克服了以往的实验心理学， 排除了以往以分析为主的解答问题的做 法，这是在解决问题的道路上的新突破， 认知科学和人工智能迅速发展，我们可 以从新视角出发对问题进行新的认知分 析与模拟，关于学习内容与过程的分析， 不仅更好的促进