彭雨歆
【摘 要】學習高中數(shù)學平面向量知識,是為了擁有更強的知識應用能力。而完成數(shù)學問題圖式的建構,才能夠使學生擁有更完整的知識結構和更強的應用能力?;谶@種認識,本文對高中數(shù)學平面向量問題圖式的概念和特征展開了分析,然后對基于問題圖式的高中數(shù)學平面向量學習問題展開了探討,以期為關注這一話題的人們提供參考。
【關鍵詞】高中數(shù)學;平面向量;問題圖式
引言
在平面向量學習方面,高中生一般都存在較難將學習到的知識運用到實際解題中的問題。而高中生想要擁有更強的問題解決能力,除了掌握更多的知識,還要能夠更好的理解和應用知識,以便完成問題圖式的建構。目前,有關問題圖式的研究多集中在具體學段,從而使有關平面向量問題圖式的研究取得了一定的成果。因此,還應該加強高中數(shù)學平面向量問題圖式的研究,以便更好的完成知識的學習和運用。
1.平面向量問題圖式的理論分析
1.1圖式及問題圖式的概念
作為一種結構性認知,圖式在心理學中擁有“順應”和“同化”兩個過程。在外界新知識與人的認知結構相適合的情況下,人會直接將新知識整合到原本的認知結構中,這一過程被稱之為“同化”。如果外界新知識不符合人的原本認知,甚至與人的原本認知發(fā)生了沖突,就需要實現(xiàn)原本認知結構的調(diào)整,從而將新知識整合到人的思維中,形成相對完善的圖式結構,這一過程被稱之為“順應”。不同于客觀知識和抽象知識,問題圖式則是與問題類型有關的原則、概念和關系等,是一個知識綜合體,在高中數(shù)學中就是與部分數(shù)學知識有關的問題的結構性認知。所以,平面向量圖式時有關平面向量問題的結構性認識。例如,在學習平面向量的過程中,高中生會遇到多種題目,并且發(fā)現(xiàn)一些問題之間存在相似性,然后使用相同方法解題或結合方法形成型的解題方法,從而實現(xiàn)問題圖式的不斷豐富。
1.2平面向量問題圖式特征
從特征上來看,在學習平面向量問題的有關知識時,學生會遵循知識的表征順序完成各知識點的學習,即依次完成定義、性質(zhì)和應用性知識的學習,從而實現(xiàn)問題圖式的更新。所以,還應遵循這一規(guī)律先學習平面向量的定義,然后學習向量線性表示及運算規(guī)律等知識點,最后理解向量的應用問題。其次,在平面向量圖式下,會含有多個子圖式,可以劃分為高級圖式和初級圖式兩類。擁有越多的子圖式,意味著構建的問題圖式越完善。所以,在完成平面向量定義、定理和運算公式等初級圖式的構建后,還要完成平面向量方法和應用等高級圖式的構建。
2.高中數(shù)學平面向量問題圖式的構建策略
2.1基于問題圖式的向量概念學習
在高中數(shù)學學習中,想要進行平面向量問題圖式的構建,首先還要完成向量概念的學習。因為,數(shù)學概念能夠進行對象空間形式和數(shù)量關系本質(zhì)的反映,是學生學習性質(zhì)、公式和法則等知識的基礎。掌握概念的由來及發(fā)展歷程,有助于學生掌握概念間的關系,從而完成概念體系的構建。在學習平面向量概念的二重屬性時,考慮到高中生已經(jīng)具有了一定數(shù)量的向量知識經(jīng)驗,所以可以從知識經(jīng)驗角度出發(fā)進行學生學習興趣和熱情的激發(fā),從而使學生更好的掌握向量的基本定義。在實際引入平面向量概念時,可以結合教材內(nèi)容和初中學習的向量基本概念(如向量摸、物理矢量等)實現(xiàn)概念推廣,以確保學生能夠完成單位向量、共線向量和相反向量等有關概念的識記。
向量概念不僅具有“代數(shù)”性,同時也具有“幾何”性。作為“代數(shù)”性的對象,向量可以用于代數(shù)運算。作為“幾何”性對象,向量不僅具有方向,同時也具有長度,不僅可以用于進行切線、平面和直線等幾何對象的刻畫,還可以進行長度、面積和體積等幾何度量的刻畫。所以在向量概念學習中,學生應將向量概念和基礎性和抽象性結合起來。在學習初期,應注意概念形成方法,應通過操作或活動從實踐學習中得到向量的屬性(大小、方向)。而對實踐例子展開進一步分析,則能夠使學生抽象出向量的共同屬性,從而形成一般的向量概念。針對有關概念的問題圖式,還以使學生利用概念同化方式完成圖式主動建構,從而更好的實現(xiàn)原本認知結構的完善。
2.2基于問題圖式的向量規(guī)則學習
按照問題圖式的構建規(guī)律,學習公式和定理需要先掌握公式和定理的條件和結論,然后進一步完成證明方法和應用的識記。在此基礎上,就可以實現(xiàn)公式和定理關系的應用推廣,從而使所學的知識得到鞏固,繼而形成統(tǒng)一的系統(tǒng)。在高中數(shù)學中,需要學習的平面向量規(guī)則包含數(shù)量積、坐標表示、運算律等。針對問題圖式規(guī)則,還要通過畫圖實現(xiàn)數(shù)形結合,從而使規(guī)則學習得到促進。
2.3基于問題圖式的向量應用問題
完成向量概念及法則的學習后,還要應該數(shù)學知識解決問題,才能夠使學生掌握解題的程序性知識和方法。實際上,向量的線性運算和數(shù)量積基本能夠展現(xiàn)實數(shù)的全部運算性質(zhì),所以向量坐標是能夠?qū)崿F(xiàn)實數(shù)和向量溝通的良好方法,可以幫助學生更好的理解和應用向量展開運算。從問題圖式建構角度來看,則是通過選取合適數(shù)學基底進行坐標的引入,從而更好的應用向量解決數(shù)學問題。
結論:在高中數(shù)學學習中,學生需要完成更多有關平面向量的學習資料的挖掘,并且加強自我向量意識的培養(yǎng),從而更好的理解平面向量問題,繼而使問題圖式的建構時間得到縮短。
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