小學(xué)數(shù)學(xué)問題解決認(rèn)知模型研究

孫昌明

摘 要：目前，數(shù)學(xué)的教學(xué)問題受到越來(lái)越多的關(guān)注。關(guān)于小學(xué)數(shù)學(xué)問題的解決目前有很多學(xué)者研究出了不同的方法。而認(rèn)知模型在小學(xué)數(shù)學(xué)問題解決的應(yīng)用上是非常有效的。本文對(duì)認(rèn)知模型進(jìn)行了概括，描述了認(rèn)知模型在小學(xué)數(shù)學(xué)問題中的建立過程。同時(shí)，分析了認(rèn)知模型在小學(xué)數(shù)學(xué)問題解決中仍然存在的問題。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué)問題解決；認(rèn)知模型；小學(xué)兒童

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2016）13-296-01

小學(xué)數(shù)學(xué)的教育目前的趨勢(shì)是對(duì)學(xué)習(xí)的過程越來(lái)越重視。而學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)主要是為了了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程以及學(xué)習(xí)過程的效率。根據(jù)小學(xué)生的思維特點(diǎn)，認(rèn)知模型在小學(xué)數(shù)學(xué)問題解決中有著非凡的教育意義。

一、認(rèn)知模型概述

要理解認(rèn)知模型的概念首先得清楚什么事數(shù)學(xué)建模的概念。數(shù)學(xué)建模就是指通過一些數(shù)學(xué)計(jì)算和方法來(lái)解決一些實(shí)際性的問題。目前國(guó)內(nèi)外的高校有很多這樣的比賽。可以鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。將這種方法應(yīng)用于小學(xué)數(shù)學(xué)問題解決中，對(duì)解決小學(xué)的數(shù)學(xué)問題非常有幫助。

認(rèn)知模型的英文是Cognitive Model，這本是計(jì)算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域的術(shù)語(yǔ)。認(rèn)知模型的定義是模擬人類問題解決和心理任務(wù)處理。簡(jiǎn)單的說，認(rèn)知模型就是一個(gè)模擬人的認(rèn)知加工過程的計(jì)算模型。一個(gè)好的認(rèn)知模型能夠正確預(yù)測(cè)和解釋許多問題的解決行為。

總的來(lái)說認(rèn)知模型的特點(diǎn)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：第一點(diǎn)是認(rèn)知模型是模擬認(rèn)知加工過程的，第二點(diǎn)是認(rèn)知模型的目的是為了正確預(yù)測(cè)和解釋問題的解決行為。而應(yīng)用在小學(xué)數(shù)學(xué)問題解決中的模型指的是認(rèn)知分析的框架。

二、小學(xué)兒童的性格特點(diǎn)

小學(xué)兒童的思維特點(diǎn)是抽象邏輯思維還不成熟。很多時(shí)候解題過程是根據(jù)“對(duì)象感知”來(lái)解決數(shù)學(xué)的應(yīng)用問題。很多小學(xué)兒童對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的感知還是通過直觀感受。也就說，小學(xué)兒童思維雖然是在從具體形象思維轉(zhuǎn)換抽象邏輯思維，但是轉(zhuǎn)換后的抽象邏輯思維仍然保持著很多直接的具體形象思維的特點(diǎn)。比如說，計(jì)算有關(guān)鐘表的問題的時(shí)候需要用一個(gè)實(shí)際的鐘通過調(diào)表才能理解，還有學(xué)數(shù)字的時(shí)候通過掰手指來(lái)數(shù)數(shù)，這都是具體形象思維的體現(xiàn)。

而認(rèn)知模型的建立與認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)是分不開的。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)是對(duì)認(rèn)知活動(dòng)腦機(jī)制的闡述。腦機(jī)制就是人類的大腦怎樣通過組織來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的認(rèn)知活動(dòng)，是屬于交叉學(xué)科。一些研究過小學(xué)兒童認(rèn)知活動(dòng)腦機(jī)制的學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，不同的運(yùn)算會(huì)有不同的大腦活動(dòng)參與。加減法更多地依靠視覺，而乘法很大程度上是依賴語(yǔ)言加工活動(dòng)的。

三、認(rèn)知模型的建立

一個(gè)問題的解決通常是有著慣用的思考方式的。下面介紹認(rèn)知模型的建立過程。首先，看到一個(gè)問題的時(shí)候，會(huì)對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行對(duì)象感知，對(duì)感知到的對(duì)象進(jìn)行編碼，通過編碼將對(duì)象加入到人腦的短時(shí)記憶當(dāng)中。短時(shí)間記憶可以通過不斷地重復(fù)刺激使得短時(shí)記憶轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)時(shí)陳述性記憶。記憶的對(duì)象仍然是具體形象感知到的對(duì)象。大腦對(duì)感知到信息加工，使得言語(yǔ)信息和圖像信息可以相互轉(zhuǎn)換。這時(shí)的記憶就是工作記憶。此時(shí)，工作記憶的已經(jīng)將問題與圖像信息相關(guān)聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)問題的表征，此時(shí)可以對(duì)問題的信息有較深的把握，從而可以確定目標(biāo)。確定目標(biāo)之后，就可以通過分析，產(chǎn)生相應(yīng)的解題策略。

在整個(gè)分析過程中，可以通過一些技巧，使得學(xué)生能夠更快地記憶并提取題目中的信息。這樣的一個(gè)好處就是使得學(xué)生可以更快確定目標(biāo)，從而可以快速的產(chǎn)生相應(yīng)的解題策略。一個(gè)常見的方法就是設(shè)置問題情境。很多應(yīng)用數(shù)學(xué)題的題目并不是單純的數(shù)學(xué)語(yǔ)言，大多數(shù)會(huì)包含一些情境設(shè)定。比如說在講到中數(shù)的時(shí)候，往往會(huì)以班級(jí)的身高舉例子，中數(shù)就是排隊(duì)的時(shí)候中間的那個(gè)人的身高，有利于學(xué)生理解中數(shù)的概念，理解解體規(guī)則。

通過分析表示，小學(xué)兒童面對(duì)自己比較熟悉的情境，或者是已經(jīng)解決過的問題的一些情境，會(huì)比解決一些新問題的情境要更容易一些。面對(duì)新問題的時(shí)候，要經(jīng)歷更為復(fù)雜和廣泛的搜索過程。同時(shí)，這其中的過程由涉及到另外一項(xiàng)能力，就是學(xué)習(xí)的遷移。

四、目前認(rèn)知建模在小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用中存在的問題

1、目標(biāo)不確定

認(rèn)知建模教學(xué)目標(biāo)不明確是現(xiàn)在認(rèn)知模型在小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用中存在的一個(gè)重要問題。有一個(gè)明確的教學(xué)目標(biāo)是擁有好的教學(xué)質(zhì)量的基本條件。但是，很多老師雖然知道認(rèn)知模型的方法，但是并沒有對(duì)認(rèn)知模型完全理解，對(duì)認(rèn)知模型如何應(yīng)用到教學(xué)當(dāng)中去并沒有很好的把握。最突出的一個(gè)問題就是，課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)只是通過理論知識(shí)自己擬定，沒有結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況來(lái)擬定教學(xué)目標(biāo)，沒有充分利用認(rèn)知模型來(lái)制定教學(xué)計(jì)劃。這樣反而使得認(rèn)知模型起到了反作用。

2、沒有做到“因人而異”

認(rèn)知建模教學(xué)的在小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用中的另一個(gè)問題就是，由于模型是統(tǒng)一建模，在應(yīng)用到實(shí)際生活中，對(duì)于不同的學(xué)生，針對(duì)性往往不夠。采用傳統(tǒng)的被動(dòng)式學(xué)習(xí)的方法，也就是老師講授知識(shí)，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的方法，使得學(xué)生的自主性、獨(dú)立性和個(gè)體性都被壓制，個(gè)性得不到充分的釋放。甚至?xí)?dǎo)致學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)失去興趣。而且這種被動(dòng)式教學(xué)難以吸引學(xué)生的注意力，即使是非常優(yōu)秀的學(xué)生，也很難做到一堂課對(duì)老師的講課全身關(guān)注，這是非常消耗腦力，事倍功半的方法。

五、結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)認(rèn)知模型進(jìn)行了介紹，分析了小學(xué)兒童的性格和思維特點(diǎn)。同時(shí)描述了認(rèn)知模型在小學(xué)數(shù)學(xué)問題中的應(yīng)用過程，進(jìn)而分析了目前的認(rèn)知模型還存在的一些問題。

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