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時間:2022-08-12 17:53:13
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇小學三年級數學應用題范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
關鍵詞:立體引學式教學;三年級數學;應用題教學
立體引學式教學提出在教師的啟發引導下促進學生的自主學習。而數學應用題教學,是小學數學教學的重要環節。生動有趣的小學應用題教學,不但可以培養小學生的學習興趣,還能逐漸鍛煉他們的抽象思維能力。作為一名小學三年級的數學老師來說,對如何運用立體引學式教學理念,提高小學生應用題的自主學習能力我有一定的體會和有一些膚淺的認識。
由于小學生的抽象概括能力差,在做題是往往不是對題目進行實質性綜合分析,而是單一的聯系代替運算分析,孤立地以題目中一些表面的個別的外部因素為依據進行解答;遵循機械的聯系,按固定的習慣思路,套用以前熟悉的方法以及所形成的運算定勢,思維不能隨題目性質的變化而靈活地轉移;思維只能隨著生活中接觸到的事物的發展順序,由原初條件推向結果,而不能由結果返回到原初條件;思維缺乏邏輯性,不能對題目進行連貫的分析綜合活動,注意力容易被情節所轉移;思維容易受外界的暗示,不能正確審視自己的運算結果以及根據題目的本質聯系來檢驗自己的思維過程。因此,對小學生進行數學應用題教學,首先是老師要通過對學生的啟發引導,讓學生掌握題目的結構,在讓學生根據生活實際來理解題目的具體的數量關系,從中選擇正確的運算方法,然后才是計算結果,這樣不但可以調動學生的學習積極性,還能培養學生的自主學習能力,為以后學習打下堅實的基礎。具體來講要做到“三啟發三促進”:
一、啟發引導學生良好的審題習慣,促進學生的自主學習
應用題的難易不僅取決于數據的多少,往往是由應用題的情節部分和數量關系交織在一起的復雜程度所定。同時題目中的敘述是書面語言,對小學生的理解會有一定的困難,所以解題的首要環節和前提就是理解題意,即審題。因此教師必須啟發引導學生良好的審題習慣良好的審題習慣首先要會讀題,讀題必須認真、仔細,通過邊讀邊想掌握題中講的是什么事情,經過怎樣,這就是我們常說的應用題的條件。結果怎樣,則是所講的問題。要想弄清楚題中給定的條件是什么,要求問題是什么?不僅要邊讀邊想,在必要情況下還要借助簡單的實物圖或線段圖來輔助理解,這樣能把題目里難以理解的內容或抽象的概念簡單化,具體化,把抽象的東西擺在眼前,便于讓學生容易理解和掌握其題意,促進學生的自主學習。例如,小學三年級數學課本中有這樣一道題:雞有24只,鴨的只數是雞的2倍,問雞和鴨一共有多少只?題中哪些數據與問題有直接聯系,哪些沒有直接聯系,如果在邊讀邊想基礎上再加簡單的線段圖幫助分析,學生就更容易知道條件是什么,要求的問題是什么了,否則對于抽象概念能力較差的部分學生就難以理解了。實踐證明,學生不會解答某一應用題,往往就是對該題的題意不理解或理解不透徹。一旦了解題意,其數量關系也將明了。因此,從這個角度上講,啟發引導學生理解題意就等于解答應用題中完成一半的任務。
二、啟發引導學生正確的解題步驟,促進學生的自主學習
概括地說解題步驟是在學習了復合應用題時才進行的,但在開始應用題教學時就要注意啟發引導學生按正確的解題步驟解答應用題,逐步養成良好的習慣,特別是檢查驗算和寫好答案的習慣。
一道題做得對不對,學生要能自我評價,對的強化,不對的反饋糾正,這實際上是一個推理論證的過程。完成列式計算只解決了“怎樣解答”的問題,而推理論證是解決“為什么這樣解答”的問題。然而很多小學生不善于從已知量向未知量轉化,有時又受生活經驗的制約無法檢驗明顯的錯誤,因此,一要啟發引導學生驗算的方法,如:聯系實際法、問題條件轉化法等;還可以先由師生共同完成,然后過渡到在教師的啟發引導下學生進行,最后發展成學生獨立自主完成。
在教學中還經常遇到學生不重視寫答案,只寫“是多少”就算完了的現象。答案實際上是很重要的,是一件事情的結束。我們做事強調有好的開端,也得有好的結束,那才是一件完整的事,我們做題就同做工作一樣,應該有完美的結束。因此,不僅要使學生重視寫答案,還要使學生學會寫答案。
三、啟發引導學生聯系生活實際,促進學生的自主學習
《數學課程標準》十分強調數學與現實生活的聯系,在教學要求中增加了“使學生感受數學與現實生活的聯系”,這不僅要求應用題的選材要密切聯系學生的生活實際,而且還要求數學教學必須從學生熟悉的生活情境和感興趣的事物出發,為他們提供觀察和操作的機會,使他們有更多的機會從周圍熟悉的事物中學習數學和理解數學,體會到數學就在身邊,感受到數學的趣味和作用。因此數學應用題教學中,教師要善于啟發引導學生聯系生活實際,要讓應用題的情節具有現實性,盡量貼近學生的生活實際,除應用題本身的內容要聯系實際外,還要擴大聯系實際的范圍,如在百分數應用題中增加利息的計算,以及一些保險、納稅等內容,從而提高學生應用題的自主能力。
例如:三(1)班今天要進行植樹活動,要求分兩組進行植樹,即男生、女生各一組,老師準備了40棵樹苗,你認為怎樣分較合理?學生提出兩種意見:一是平均分,即男、女生分到同樣多的樹苗;二是按人數多少分,即人多分到的樹苗多,人少分到的樹苗少。通過討論、爭議取得共識:按人數分較合理。然后啟發引導學生提出問題:男、女生各分到多少棵樹苗?當然,題中還缺少男、女生人數的條件,通過這樣的設計,使學生感到面臨的問題的確是他們自己的問題,從而產生了解決問題的心向,主動地參與探索,尋求解決問題的方法。再如,求兩數相差多少的應用題:“學校養了12只白兔,7只黑兔,白兔比黑兔多幾只?”時,讓學生先擺出12只“白兔”,7只“黑兔”,使“白兔”和“黑兔”一一對應。然后啟發引導學生說出白兔跟黑兔相比;白兔多,黑兔少;白兔可以分成哪兩部分,理解從12只白兔中去掉和黑兔只數同樣多的部分,剩下的部分就是白兔比黑兔多的只數,所以要用減法計算。通過這樣的操作和分析,學生在大腦中形成關于這種應用題中較大數與較小數的數量關系的表象,理解為什么用減法計算,從而提高學生分析和解答應用題的自主學習能力。
蘇聯對數學教學進行重大改革(以下簡稱“大改”)是從1969年開始的。在這以前,小學是四年制,設算術課,主要內容有整數四則運算,分數的初步認識,常用的計量單位,簡單的幾何形體知識(包括長方形、正方形的面積和長方體、正方體的體積)。中學第一年(稱五年級)和第二年(稱六年級)的第一學期繼續設算術課,系統地學習整數、分數、小數、百分數、比例以及幾何初步知識(包括三角形和圓的面積等)。六年級第一學期算術課每周4課時,另外2課時開始學習代數。因此可以說,中小學一共以五又三分之一學年的時間教完算術全部內容。這在當時各國的算術教學中,是進度最快的,教學質量最高的。但是在蘇聯的中小學數學教學中,一直存在著學生負擔重的問題。原因是多方面的,首先是教材的選擇與安排問題。60年代初曾把一至三年級的教學內容順次向下一個年級移一些,例如把100以內整十數四則運算從一年級移到二年級,把1000以內整百數四則運算從二年級移到三年級,把三位數乘除法從三年級移到四年級,但是并沒有從根本上解決問題。主要是內容和要求偏難、偏高,在安排上也有重復。此外教學方法也存在一些問題,教得比較死,教學效率不高。
早在1957年,蘇聯心理學家贊可夫就開始研究小學教學改革問題,著重解決教學與學生的發展之間的相互聯系的理論問題。與此有聯系的是建立小學各科教學的新體系。1957年開始實驗,到1961年,學生用4年的時間除學完原來小學四年級規定的算術內容外,還學了五年級的一些內容。以后繼續進行改革實驗,結果以3年的時間學完原來小學四年的算術內容,還多學了一些代數初步知識,從而初步建立起小學三年的數學教學新體系。后來他在實驗總結中談到他的新教學體系有以下幾個特點:1.把教學建立在高難度的水平上(當然要嚴格掌握難度的分寸);2.高速度地學習教材(也要注意速度合理,能促進學生的一般發展);3.提高理論知識的比重。這些教學思想的改變,對當時傳統的教學思想是個很大的沖擊,對后來算術教學的改革產生了很大的影響。
二 60年代末至70年代一至五年級數學教材的改革
蘇聯在第二次世界大戰后,科學技術有較快的發展,1957年衛星上天是一個重要的標志。隨之而來對數學教學目的、教學內容提出了新的要求。正如后來公布的中學數學教學大綱中所指出的,“要求學生在數學的發展和知識、技能、技巧方面,必須為他們學習在現代生產條件下從事實際活動,為他們學習較高水平的課程(物理、制圖、化學等)以及進一步在高等學校學習達到一定的水平。”當然,1958年以后,美歐各國的數學教育現代化運動對于蘇聯的改革也有一定的影響。
1964年末開始了起草中小學數學教學大綱的工作。1967年初公布了小學(改三年制)數學教學大綱(草案)。大綱中吸收了贊可夫以及其他專家的實驗研究成果。1968年公布了中學(四至十年級)數學教學大綱(草案)。1969年小學一年級開始使用新教材,1970年四年級開始使用新教材。后來對大綱曾做了一些修訂,相應地各年級數學課本也做了一些修改。
(一)這一時期一至五年級的數學教學內容
一至三年級:在算術方面,除教學多位數四則運算,分數的初步認識、常用的計量單位外,還增加了一些作為口算加、減、乘、除法的基礎的運算性質,如和加上一個數,一個數減去和,和乘以、除以一個數等。新增加一些代數初步知識,如不等式,用字母表示數,求代數式的值,簡易方程,列方程解應用題等。在幾何初步知識方面,同原來的大綱相比,增加了圓的認識,圖形的分解與組合,但刪去長方體、正方體的體積計算(移到中學)。
四、五年級:除了把原來的中學算術內容學完(只教正比例),在代數知識方面,增加正負數,一元一次方程;在幾何知識方面,增加的比較多,如合同圖形,角的二等分線,補角,三角形內角和,三角形的分類,對稱,平移,簡單的尺規作圖等。此外,還增加了集合的初步知識,如子集、交集、并集、集合的分類等。
可以看出,前五年不再單純地學習算術,而編入一些代數,幾何的一部分知識,并適當增加現代、近代的數學知識,形成一個綜合的數學課程。這同原來的算術課程相比,是一項重大的變革。另外同歐美各國數學教育現代化運動后的五六年級相比,數學水平仍是比較高的。
(二)這一時期一至五年級數學內容的編排體系在編排上主要有以下幾個特點:
1.減少整數的循環。例如在小學取消了20以內的四則運算這一圈,刪去20以內的乘除法,而把20以內進位加法和退位減法并入100以內的加減法;把原來小學四年級的整數四則運算的系統整理并入新的四年級(中學第一年)。
2.加強知識間的聯系,算術、代數和幾何齊頭并進,相互配合。在小學,以算術知識為主,適當出現一些代數、幾何初步知識。講10以內加減法時,就出現最簡單的方程,如x+5=8,x- 3=5。以后還出現列方程解一步應用題,二、三年級逐步增加難度。一年級還出現直線、線段、多邊形、直角。二年級出現折線、圓、圖形的分解與組合等。三年級教學長方形、正方形的面積計算。四、五年級則以算術和代數知識為主,配合幾何知識,把算術和代數打通,按照數概念的發展統一編排,形成一個比較完整的體系。四年級首先講自然數和自然數四則運算,結合除法出現分數概念及同分母分數加減法,同時配合出現等式、不等式、解方程、角、長方體體積。然后講小數概念和小數四則運算,配合出現米制計量單位、百分數、比例尺、統計圖、角的度量、三角形內角和及面積、尺規作圖等。五年級先講正負數,把數的范圍擴大到全部整數。配合出現集合的運算、合并同類項、解方程、對稱、平移、幾何作圖等。然后講有理數,以正分數運算為主,適當出現一些負分數四則運算,還配合出現比例、圓的周長和面積,以及一些幾何作圖。在具體安排每一部分內容時也注意知識間的聯系。例如,10以內的加減法,改變傳統的加減分編的方式,使有關的加減法互相穿插和對應。對簡單應用題,則把有聯系的加以分組,適當集中教學。
3.按照理論知識指導數學概念和計算的原則來安排教學順序。有些概念如角、鄰補角、合同圖形等用集合觀點來定義,把這些知識放在集合的初步知識之后。講口算加減法是以“和加一個數”、“一個數減去和”等運算性質作為算理的依據,就先通過直觀講有關的運算性質,然后再講口算方法。
4.統一了編寫體例。60年代,小學算術課本基本上采用習題匯編的形式,對新知識舉例講解比較少;而中學算術專有課本系統地講解新知識,另外有一本習題匯編供做練習用。這次統一采取了以習題匯編為主、適當講解新知識為輔的形式,只是四五年級講解的部分比小學的稍多一些。
這套大綱和課本經過幾年的使用,出現了不少批評意見,主要有以下幾點:第一,新增加的內容,學生難接受。例如,一年級要求學生列方程解應用題,二年級出現含有兩步運算的方程,如72-(54-x)=52,學生形式地接受了,但不理解。四五年級教學集合的概念,并用集合的觀點定義一些概念等。有些專家認為,“不應該把集合理論作為闡述中學數學的基礎?!钡诙?,教學內容過多,學生負擔過重。第三,必須掌握的基本技能有所削弱。
1978年開始對小學數學教學大綱和課本做了一些小的修改,主要有:一年級完了只要求學好100以內的不進位加法和不退位減法,并能解答簡單應用題,不要求必須學會解答兩步應用題,同時把列方程解應用題移到二年級;二年級刪去長方形周長的計算公式,三年級刪去和差積商的變化,用字母表示數量關系。四五年級數學涉及中學數學全部課程內容,由不同單位擬訂了幾個大綱的修改方案,因為爭論比較大,沒有確定下來。
三 80年代一至五年級數學教材的改革
進入80年代,蘇聯對一至五年級數學教學大綱和課本進行了較大的修改。
1981年,蘇聯教育部公布了中小學數學教學綱目。一至三年級,強調數學課程的任務是“學習自然數的算術運算及其對最簡單的量的應用,直觀地介紹幾種幾何圖形及其性質?!边@就是說,代數初步知識不再作為小學的一項主要教學任務。只在教求每種運算的未知項時出現方程的形式。同時對除數是二、三位數的筆算除法適當降低了要求。四五年級數學課程的任務,強調“對小學學過的數學知識進行概括和發展,為學生學習系統的代數和幾何課程做準備,學習代數和幾何的極其初步的知識?!边@就是說,降低了代數、幾何的要求。具體調整的內容有:刪去了有關集合的知識,等式的性質,幾何的變換,較難的尺規作圖(如把線段二等分,作角的平分線,根據所給的條件作三角形)等;簡化了對稱、解方程(改按已知數和得數間的關系來解),增加了最大公約數、球的認識,以及已知兩點的坐標求它們的距離。1982年公布了新的教學大綱,明確規定不再以集合論的觀點處理中小學數學,較多地注意發展和鞏固計算技巧。具體內容與1981的教學綱目基本相同。
1984年,蘇共中央制定了《蘇聯普通學校和職業學校改革的基本方針》,決定把小學學制延長一年,提早到6歲入學。1985年2月蘇聯公布了普通學校(小學4年,中學7年)的標準教學計劃。稍后,又頒布了中小學數學教學大綱。其中四年制小學數學教學大綱是在原三年制小學數學教學大綱的基礎上制定的,教學要求和程度基本相同,但是為了適應四年制小學提早入學的特點,把教學進度放慢,大體上把三年制小學前兩年的內容安排在三年內學完,一年級改為每周4課時。二、三年級改為每周5課時。四年級的內容和教學要求與三年制小學三年級的基本相同,每周都是6課時。此外,大綱中還有以下幾點修改:1.在10以內數的認識前面加強了準備課,主要增加比較物體大小、長短、形狀,認識空間方位,初步認識時間,物體群的比較等;2.把11—20各數的認識和計算單劃為一個階段,加強了進位加法表和相應的減法的教學;3.100以內兩位數加減法,教口算的同時增教筆算;4.進一步簡化方程,小學只出現最簡單的,如x-356=478,6×x=426之類,用方程解應用題也只限一步的;5.適當加強了簡便算法;6.有些內容推遲出現,如大于號、小于號改在二年級教20以內加減法時出現,線段和用字母表示點、線段、角移到四年級。經過這樣修改,切實降低了難度,減輕了學習負擔。但是目前仍是少數小學試行,大多數小學仍實行三年制,七歲入學。在制定四年制小學數學教學大綱的同時,對三年制小學數學教學大綱也做了相應的修改(第一部分準備課沒有變動)。新學制五、六年級數學教學大綱則在原來四、五年級數學教學大綱的基礎上進行了修訂。主要有:1.刪去對稱、合同圖形;2.增加反比例的概念;3.增加計算器的初步知識。
1986年起,按照新大綱編寫新課本陸續出版了一部分。這些課本除了在內容上符合新大綱要求外,初步看到還有以下幾個特點:1.內容的編排更加系統,前后聯系更加緊密。比過去的課本重點更為突出。例如,過去幾何安排較亂,同算術知識聯系較差,現適當集中,同算術知識聯系有些改進。2.增加了例題,加強了新知識的講授。四年制小學課本還部分地改變了習題匯編的形式,教學新知識與學生的練習適當分開,題量也適當減少。3.注意適應學生的差異。如另編有練習冊或在原課本中編有難易不同程度的練習題,供選擇。
總的來看,80年代蘇聯一至五年級的數學教學內容和要求,發生以下幾個較大的轉變:1.從算術、代數、幾何基本上并重轉為以掌握系統的算術知識為主,學習一些代數、幾何初步知識,為系統地學習代數、幾何做準備;2.從重視理論知識忽視技能、技巧轉為理論知識與技能、技巧并重;3.從強調用集合論的觀點、變換的思想等處理教學內容轉為刪去這方面的內容。但是這些轉變并不意味著恢復到六十年代數學教育現代化運動以前的情況。由于加強了算術和代數、幾何之間的聯系,采取了理論知識與技能、技巧并重,擴展知識面的同時注意了降低難度、減輕負擔,不是使改革全部后退,而是使改革更符合當前蘇聯的實際,同大改前相比仍然有較大的前進和提高。
四 近二十年來一至五年級數學教學方法的改革
(一)蘇聯一至五年級數學教學方法改革的過程
蘇聯一至五年級數學教學方法的改革是從60年代末、70年代初,隨著數學教學內容的改革相應地開始進行的。改革以前,基本上采用傳統的教學方法。50年代采用的主要是講解法,盡管在講解時注意運用分析與綜合、歸納與演繹,但是以教師傳授知識為主,難以發揮學生的主動性。有時運用問答式的談話法,但是往往是知識的再現,而缺少啟發思考。大量地運用著練習法,目的也主要是鞏固和熟練所學的知識和技能。到60年代,由于提出了發展學生的認識能力,培養學生的獨立性、創造性,在教法上有了一些改進。強調談話法要注意啟發性,在某些情況下還采用實驗法或獨立作業法。但是這種獨立作業只是帶有自學的性質,并作為教師講解的準備。例如,課本中給出乘數中間有0的乘法豎式,讓學生研究分析,找出乘法的簡便方法,然后由教師講解并加以概括。少數有經驗的教師開始注意讓學生獨立研究一些例子,獨立作出結論。
一、激發學習數學興趣之橋梁
興趣是自主高效學習的原動力。當學生對數學學習產生了濃厚的興趣之后,他們就會積極主動地、富有成效地投入數學的學習過程中去。因此,激發學生學習數學的興趣是小學數學教學工作的重要內容。情景創設是激發學生學習興趣的主要手段之一。在小學數學教學中,教師根據相關教學內容,結合學生實際學情創設形象逼真的教學情景,可以有效地激發學生學習數學的興趣。例如,在教學蘇教版小學數學三年級上冊“整十數、整百數乘一位數的口算及估算”這部分內容的時候,教師創設了這樣的教學情景:王阿姨在購物網站訂了3箱黑玉米,每箱20根。一共有多少根?教師通過創設王阿姨在網上購物的情景,把“整十數乘一位數”這一數學知識和“網上購物”這一生活實際緊密地結合起來。學生被教師創設的各種栩栩如生的教學情景深深地吸引了,學生的注意力全部集中在了這些教學情景之中,學生的學習興趣自然也被有效地激發了。由此可見,情景創設是激發學生學習數學興趣的橋梁。
二、促進透徹理解知識之捷徑
透徹地理解知識是學習知識的前提條件。學生只有透徹地理解了知識的內涵及外延之后,才能達到有效學習之目的。因此,讓學生透徹理解相關知識是小學數學教學工作的主要內容。創設形象逼真的教學情景可以促進學生透徹地理解相關數學知識。在小學數學教學中,教師利用各種教學手段,立足課堂教學內容,創設各種栩栩如生的教學情景可以極大地促進學生透徹地理解相關數學知識。例如,在教學小學三年級數學上冊“筆算兩、三位數乘一位數(一次進位)”這部分內容的時候,教師利用多媒體教學手段制作了一段動畫片。動畫片先向學生介紹了美麗的白天鵝與黑天鵝的生活習性。之后又提出了一道數學問題:湖里有48只黑天鵝,白天鵝的只數是黑天鵝的2倍。白天鵝有多少只?學生通過了解“天鵝生活習性”的情景透徹地理解了“倍數”的概念。學生在教師根據教學內容創設的各種教學情景中透徹地理解了相關數學知識,學習數學的效率自然也會逐步提升。由此可見,情景創設是透徹理解相關知識的捷徑。
三、提升解答題目能力之推手
關鍵詞:小學數學;認知過程分析;認知模擬;提取式學習
引言
“編碼”與“提取”是學習的兩種重要活動。一直以來,心理學界和教育學界暗含著一條基本假設:學習主要發生在對知識和經驗進行編碼的階段;提取只能測量先前學習經驗的產出,但本身并不能產生學習[1]。傳統教學更關注如何將學習內容加以有效“編碼”,從而以一種有效的方式“輸入”到學習者的大腦中[2]。2008年,美國普杜大學認知與學習實驗室的Karpicke博士在世界頂級期刊《科學》上相繼發表多篇文章[3][4][5],指出:提取是理解學習和促進學習的關鍵過程,提取練習能產生有意義的學習,可以直接或間接地提高學習和長時記憶成績。此外,Karpicke等[6]還以科學類說明文為材料進行實驗,發現基于提取測試的學習與建構概念圖相比,能夠產生更持久的記憶保持和更好的學習遷移,并強調提取式學習就是“通過知識提取來改變或重構知識本身的過程,即主動提取促進有意義的、長效的學習”。研究者看到了提取式學習對于教育實踐的重要意義,開始探討提取式學習對于真正的課堂學習所起到的促進作用。如Lyle等[7]在“心理統計學”課上開展了提取式學習的教學實驗,發現進行提取式學習的學生成績顯著高于沒有進行提取式學習的學生成績;Roediger等[8]在“四大文明古國”的相關章節課堂上開展了教學實驗,結果表明提取式學習能夠促進學生的教學材料學習;Dunlosky等[9]評估了關鍵詞記憶、重復學習和提取式學習等十種學習方式的適用性,結果發現提取學習是目前最為高效且最適于推廣的學習方式。但是,目前對于提取式學習產生更優學習效果的機制解釋還沒有定論,研究材料也鮮少涉及數學、物理等自然科學課程中的程序性知識。為此,本研究分析了提取式學習的相關研究成果,綜合心理學、教育學、認知科學、人工智能等相關學科的研究成果,以2014年由北京教育科學研究院編著、北京出版社出版的《數學(三年級下冊)》中的“比較”例題為例,對比分析了教師和學生解決“比較”問題認知過程的模擬結果,對學生進行了認知診斷和干預,在此基礎上探討認知過程分析對小學數學提取式學習的促進作用。
一基于ACT-R的問題分析
1認知過程分析方法
在現有的認知模型中,ACT-R(AdaptiveControlofThought-Rational,理性思維的適應控制系統)目前在認知領域影響較大、應用研究較多。ACT-R是著名認知心理學家Anderson等[10]提出的一種關注記憶過程、模擬和解釋人類認知的理論。依據此理論,可知認知過程是通過外部環境、目標、視覺、映像、動作和提取等認知模塊及緩沖區、程序性記憶和陳述性記憶模塊、產生式處理區之間的交互而產生的。目前,ACT-R已成功模擬了多種認知任務,如漢諾塔、模式識別、記憶、數學的認知過程等[11]。
2典型問題分析
“比較”例題是《數學(三年級下冊)》課本第十單元“數學百花園”中的一道典型的圖畫表征應用題,如圖1所示。該題的實質是利用除法解決問題,屬于典型的小學數學程序性知識問題。這節課的教學目標是“能計算兩位數除以一位數的除法,能結合具體情境,運用數及數的運算解決生活中的簡單問題,并能對結果的實際意義做出解釋。”在與北京市朝陽區某小學(后文簡稱“學?!保┤昙墧祵W教研組進行交流時,本研究了解到這道例題對于三年級的學生來說屬于中高難度題,少部分學生可以很順利地快速完成求解,多數學生需要教師講解以后才能理解問題的解決過程。教師反映在課堂教學中基本采用“分類計數—逐一比較—列式求解”的過程講授例題,但在隨后的練習環節,仍有部分學生不能順利地解決類似的問題。
3前修知識挖掘
解答題目所需要的前修知識主要集中在題意和運算兩方面,包含“數數(Count-order)”、“比較(Compare-number)”、“減法(Subtraction)”、“乘法(Multiplication)”、“除法(Division)”等陳述性知識塊。在解題過程中,需要將陳述性知識實例化成一條一條的知識。本研究提供了陳述性知識塊定義和實例化示例,如圖2所示。示例中的第一條是“除法”知識塊的定義,通過關鍵字“chunk-type”來定義知識塊的類型,3個屬性addend1、addend2、result則分別表示被除數、除數和商;示例中的第二條是除法實例化的一個具體知識(goal)4÷2=2,通過關鍵字“ISA”定義類別,被除數addend1的值為4,除數addend2的值為2,商result的值為2。
二小學數學問題求解的認知過程分析
1“比較”例題的參考認知過程描述
ACT-R的認知過程需要通過產生式調用一系列程序性知識來完成解題過程。與學校多位教師共同研討之后,本研究確定求解“比較”例題的參考認知過程可以描述為如下主要步驟:①閱讀題目,理解題意,進行視覺編碼,提取陳述性記憶中的對象,確定例題左圖、右圖中小狗和小貓的總重量分別是30千克、26千克,將目標確定為求解一只小狗、小貓的重量。②激活產生式“求解一只小狗、小貓的重量左右兩圖中小狗和小貓的總重量差”,將目標轉換為求解小狗和小貓的總重量差。③提取陳述性記憶模塊中的相關事實,輸出左右兩圖中小狗和小貓的總重量差是30-26=4千克,將目標轉換為求解左右兩圖中小狗、小貓的數量差。④先后激活產生式“數數”和“比較”,提取陳述性記憶模塊中的相關事實,確定左右兩圖中小狗的數量是相同的,將目標轉換為求解左右兩圖中小貓的數量差。⑤先后激活產生式“數數”、“比較”和“減法”,提取陳述性記憶模塊中的相關事實,輸出左右兩圖中小貓的數量差是3-1=2只,將目標轉換為求解一只小貓的重量。⑥激活產生式“除法”,提取陳述性記憶模塊中的相關事實,輸出圖中一只小貓的重量是4÷2=2千克,將目標轉換為求解左圖中一只小狗的重量。⑦目標轉換為求解左圖中小貓的總重量,激活產生式“乘法”,提取陳述性記憶模塊中的相關事實,輸出左圖中小貓的總重量是2×3=6千克,將目標轉換為求解左圖中小狗的總重量。⑧激活產生式“減法”,提取陳述性記憶模塊中的相關事實,輸出左圖中小狗的總重量是30-6=24千克,將目標轉換為求解左圖中一只小狗的重量。⑨激活產生式“除法”,提取陳述性記憶模塊中的相關事實,得出一只小狗的重量是24÷3=8千克。解題結束。
2“比較”例題的學生認知過程分析
本研究利用口語報告法,收集了學校三年級34名學生的解題過程,并選取其中一名求解最順利的學生的口語報告與上述參考認知過程進行對比,發現:①在求解左右兩圖中小狗、小貓的數量差時,不需要激活“數數”、“比較”和“減法”等產生式,只需要再次進行視覺編碼,提取陳述性記憶中的對象,確定左右兩圖中小狗的數量差是0、小貓的數量差是2,就可以將目標轉換為求解例題中一只小貓的重量。②求得一只小貓的重量之后,將目標轉換為求解右圖而不是左圖中一只小狗的重量,直接激活產生式“減法”,求出右圖中小狗的總重量是26-2=24千克,再激活產生式“除法”,輸出右圖中一只小狗的重量是24÷3=8千克。
3產生式執行流程圖
參考認知過程的產生式執行流程和學生求解過程的產生式執行流程如圖3、圖4所示。按照產生式的自然意義,可將“比較”例題中的主要產生式歸納為四個組塊:定量、比較、求差、求商,這四個組塊的依次序執行構成了完整的解題過程。相較于參考認知過程,學生求解過程中的定量和比較組塊少了很多產生式;學生求解過程執行get-cat-result產生式之后,沒有再次經過定量和比較組塊,而是直接進入求差組塊。
4認知結果分析
根據以上對求解“比較”例題認知過程的分析,本研究編寫了LISP程序在ACT-R中順利地執行,分別得到ACT-R自動生成的參考認知過程Trace圖和學生求解過程Trace圖。對比參考認知過程和學生求解過程的執行結果,可以得出:(1)提取前修知識的數量不同參考認知過程提取了13條陳述性知識,而學生求解過程提取了6條。其中,求解左右兩圖小貓、小狗的數量差時,參考認知過程共提取了7條陳述性知識,而學生求解過程僅提取了1條。之所以存在這樣的差異,是因為參考認知過程的模擬是研究者依據教師研討結果進行認知矩陣分析和知識提取后編寫的,要求盡量細化;而學生求解過程的模擬是依據學生的口語報告資料編寫的,要求盡量符合學生的實際思維過程。教師認為學生在求解左右兩圖小貓、小狗的數量差時,需要經歷“數數比較求差”的過程,但實際上,學生通過觀察圖畫就能夠直接得出數量差。(2)提取前修知識的路徑不同在求解每只小狗的重量時,參考認知過程選取左圖的小狗作為求解目標,提取前修知識的路徑可綜合成算式:(左圖小貓小狗總重量-左圖小貓數量×每只小貓重量)÷左圖小狗重量;而學生求解過程選取右圖的小狗作為求解目標,提取前修知識的路徑可綜合成算式:(右圖小貓小狗總重量?右圖一只小貓重量)÷右圖小狗重量??梢姡處熖峁┱J知參考時,期望給學生提供盡可能多的前修知識;而學生解決實際問題時,期望找到更便捷的方法、盡量少用前修知識。(3)執行的總時間不同參考認知過程執行結果顯示的結束時間為1.5秒,而學生求解過程執行結果顯示的結束時間為0.8秒,這說明該學生的解題時間更短。解題時間的長短,反映了解題者認知過程自動化程度的差異——自動化程度越高,解題越快。這是因為解題時間短的解題者的認知過程發生了產生式加速,即經過長時間的訓練,解題者的內部認知操作可以壓縮——原來由數個產生式完成的動作可以壓縮成“組塊”,或者簡化為一系列的視覺編碼和輸出操作。
三診斷與干預
1診斷結果
學校三年級34名學生例題求解的口語報告顯示:有5名學生基本正確解答例題,占14.7%,且5名學生中有2名選取右圖小狗作為求解目標;有4名學生解題思路比較清晰,但計算時條件和數量匹配出現錯誤,占11.8%;有9名學生理解題意,能夠求出一只小貓的重量,但未能利用左右圖的數量關系求解出小狗的重量,占26.5%;有3名學生明確求解目標,能夠求出重量差與數量差,但未能理清重量差與數量差的關系,占8.8%;有13名學生不理解題意,不能分析圖畫表征應用題的基本數量關系,沒有解題思路,占38.2%。綜合來看,這些學生存在的主要問題是不理解題意、缺乏解題策略和數量匹配錯誤——不理解題意和數量匹配錯誤說明學生缺乏相關的前修知識或認知組塊還不能自動化,缺乏解題策略則說明學生解決問題時診斷線索的能力不強。
2干預效果
基于上述分析,本研究對學校三年級學生進行了提取式學習干預。進行干預的提取練習題目包括數量比較類題目和策略類題目——數量比較類題目用于強化從圖畫表征到數量關系的認知輸入,促進“數數比較求差”認知組塊加速形成自動化;策略類題目則用于強化前修知識和產生式之間的提取線索,促進問題初始狀態和最終目標狀態之間的線索診斷并形成解題策略。參與數量比較類題目提取練習的學生有17名,參與策略類題目提取練習的學生有12名。提取練習完成后,本研究選取與“比較”例題相似的題目對34名學生再次進行診斷,結果顯示:有23名學生正確解答題目,占67.6%;有1名學生條件和數量匹配出現錯誤,占3%;有6名學生解題策略不完整,占17.6%;有4名學生不理解題意,占11.8%。提取練習干預前后的問題求解結果統計如表1所示。干預后學生在題意理解、解題策略、條件與數量匹配等方面均有不同程度的提高,說明依據認知過程分析進行有針對性的提取練習干預是有效的。
四認知過程分析對提取式學習的促進作用
1有助于發現可提取的認知輸出
學習是一個包括輸入和輸出的認知加工過程。前修知識的完整性直接影響學生問題求解的過程和結果。而認知過程分析可以細化數學問題求解過程,清楚地確定問題求解所需的前修知識,發現問題求解中需要進行產生式加速的組塊和容易發生錯誤的認知操作,并將這些前修知識、組塊和操作的認知輸出作為提取對象,以促進更有效的提取式學習。
2有助于發現不同的提取路徑
在問題求解的過程中,問題的初始狀態和最終目標狀態之間蘊含了由數條線索組成的提取路徑,故學生的解題策略不同,其實質是他們在認知過程中選取的線索或提取路徑存在不同。通過對問題初始狀態和最終目標狀態之間的產生式流程進行對比分析,可以發現不同的線索和提取路徑。對學生進行有針對性的提取練習,激發學生對可用線索與記憶內容進行多次匹配,可以提高學生的線索診斷能力,從而產生更多的解決方案和解題策略。
3有助于進行提取認知干預
認知過程分析與模擬是一種更細致的正確解題過程。通過認知過程分析,教師可以得到解題過程所需的全部陳述性知識和產生式動作單元;將不同學生的口語報告與模擬解題過程進行對比,教師可以準確判斷學生掌握了哪些知識、準確分析學生解題錯誤的原因;分析學生在不同解題階段的認知變化情況,可為教師診斷和干預學生的解題過程提供依據,有助于教師對學生實施及時、適當的提取練習,并提供個性化的學習支持服務。
4有助于設計“提取式”課堂啟發問題
從“提取”的視角來看,有效的教學方法應在教學或學習活動中含有較多比例的“提取”活動。實際上,大多數精彩的教學案例都注重多提問、多設問,且這些問題能啟發學生思考。啟發實際上是教師引導學生解決問題的一部分提取工作[13]。教師通過類比遷移設計“提取式”的課堂啟發問題,盡量激發學生找出與問題匹配的提取線索和前修知識,加強產生式激發的條件及激發后的操作之間的聯結,從而助力學生順利完成學習任務。五小結本研究以小學三年級數學的“比較”例題為例,使用ACT-R分析了程序性知識的參考認知過程,實現了教師和學生問題求解過程的認知模擬及可視化顯示,在此基礎上對學生進行了認知診斷和干預,并討論了認知過程分析對小學數學提取式學習的促進作用。然而,本研究也發現:編碼與提取這兩個過程的確相互交織在一起,學生的情緒、動機、意志力、人格等非智力因素也影響著認知過程中的提取操作。因此,如何正確運用提取式學習策略,還有賴于在真實的教育實踐中進行與之相應的應用研究——只要教師和學生能夠有意識地應用“提取”,各種類型的教學實驗和教學活動都是值得嘗試的[14]。
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一、小學數學教學的生活化的表現方面
(一)教學內容的生活化
隨著素質教育的改革,小學數學課本中的教學內容也有了多次改動。 現代教育要求教學內容更加合理、具有趣味性,更能夠體現時代氣息,能夠激發學生的學習興趣。 所以,在現階段的小學數學教科書中,教學內容正在逐漸地生活化,更多的教學內容與實際生活聯系在了一起。
(二)教學方法的生活化
一個好的教學方法能夠幫助學生更好地學習。 目前,很多教師積極響應素質教育的要求,將更多新穎的、趣味性的、有生活氣息的教學方法應用于數學教學中。 教學方法跟實際生活聯系在一起,學生的學習更加形象,學生的學習就有趣、簡單一些了。
(三)作業設計的生活化
課堂作業和課后作業的設計是老師對學生鞏固知識的設計,是教師為了引導學生更好地掌握知識的過程。 所以,好而精的作業對學生學習能起到非常大的幫助作用。 現在很多教師在作業設計的時候非常注意與生活實際聯系在一起,布置的作業與學生的生活有著密切的關聯,學生通過作業,可以將自己的生活和學習聯系在一起,并且將知識應用于實際生活中。
二、小學數學教學的生活化的實現策略
(一)數學教材內容的構建要貼近生活,聯系實際生活
在小學數學教材內容的選取上,要選擇更多的貼近我們生活實際的內容。 要想實現數學教學的“生活化”,就要將小學數學教材的內容“生活化”,將生活的真實信息注入到數學題目中去,將生活中的數學搬入課本教學。
例如小學數學算術應用題:有五只母雞,兩只公雞,每只雞一天下2個雞蛋,五天一共下了多少個雞蛋?一般情況下,學生會得出答案為70個,計算公式如下:(5 +2) ×2 × 5 =70(個)。 這個答案是錯誤的,因為學生沒有結合生活實際情況,下蛋的只有母雞,公雞是不會下蛋的。 所以,這道題的正確計算公式是:5×2 ×5 =50(個)。
這道數學題結合了我們生活的實際,教會了學生算數的同時,也讓學生知道了生活中的常識。
我們在選擇小學數學教學內容的時候,要注意內容的合理性、趣味性,在貼近實際生活的同時,也要能夠使學生學習得到舉一反三的效果。 教材既要典型又要具有時代的氣息,要與生活實際聯系起來,讓學生更容易理解和學習,滿足學生在學習過程中產生的需要。
(二)教師的教學方法要創新,培養學生的發散性思維
小學生的思維比較活躍,正是教育培養的好時候,教師在教學中一定要注意使用新的、有趣味的、有生活氣息的教學方法,引起學生的學習興趣,加深學生的印象,使得教學具有趣味性,不再枯燥無味。 在實施小學數學教學生活化的過程中,我們要求教師根據生活情境來開展實施教學,將課本知識和實際生活融于一體來進行教學,讓學生結合實際生活來學習數學知識,讓學生更容易接受和理解。
例如:我們在學習小學三年級數學《年、月、日》時,可以引導學生結合自己的實際生活來學習。 教師可以用問題“國慶節是哪天?”、“你是哪年、哪月、哪日出生的?”來引起學生興趣后,再來進行教學,在教學的過程中,可以讓同學們將事先準備好的日歷拿出來,利用道具結合學習,加深學生的印象。 同時,用日歷學習,學生在今后的生活中看到日歷就可以自覺地去記、去想,將教學方法和生活聯系在一起,對于學生學習數學知識的幫助更大。
(三)注重培養學生將數學教學內容應用于生活中,能夠學有所用
雖然現在教育部門要求對于小學生不要布置家庭作業,但是小學生由于年齡小、思維不成熟的原因,不能夠自主的學習。 這種情況下,就需要教師布置適當的、具有啟發性的作業來幫助學生學習。 教師在布置家庭作業的時候,可以結合生活實踐來布置,讓學生將學習與生活聯系在一起,引導學生將數學知識應用于生活當中去。
一、小學數學教學設計中存在的問題
(一)對于數學的認識不夠深入,教學目標不清晰
目前小學教學設計中還存在著較多的問題,如對于小學數學認識不夠深入等,這就導致教師在教學設計過程中包含的知識內容多局限于課本內的知識,課外知識的涉及量和擴展量都不夠,多數教師都是按照教程大綱設計教學內容,將書本的內容全部照搬到課堂下,完成授課就覺得教學任務已經完成。有些教師或許會覺得小學數學比較簡單,沒必要給學生灌輸太多的內容和知識,或者認為數學只是一門計算工具,沒有什么藝術性可言。教師的這些認識直接導致了其對于教學目標的模糊性,大大局限了教師授課的深度和廣度,不利于學生對于數學的全面了解,阻礙了學生的發展。
(二)教師教學理論較為落后,不能適應新課改的要求
新課改要求小學教學理念應被賦予一些新的內容,不僅僅局限于傳統的閱讀、書寫、計算等基礎知識,更加強調學科與生活的聯系,強調學生運用學科知識解決生活中問題的能力,這也是傳統小學數學授課中所欠缺的部分。小學數學教學中,教師作為課程的發起者和掌控者,其地位至關重要。但是,多數小學數學教師還不能滿足新課改提出的要求,教學理念還停留在過去傳統授課時多年積攢的經驗,對于“情境教學法”“建構主義教學法”等新的教學理論不了解,甚至沒有聽說過,這就導致教師還停留在“教師教、學生學”等灌輸知識的階段,忽視了學生的主體地位,教學過程也比較呆板、枯燥,從而導致學生對于數學學習興趣的喪失。
二、創新教學設計,讓數學課堂充滿活力
(一)深入理解教材內容,創新課堂講解
小學數學教材內容大多以基礎性知識為主,主要培養小學生的計算和應用題解答能力,教師在設計教學內容時,可以結合教材內容進行創新性講解,除了把握好教程中的重點內容和難點內容之外,還要給予學生充分的思考和練習時間,鞏固所學知識。另外,教學設計需有一定的針對性,符合小學階段學生的發展特點,在學生可以接受的范圍內擴展相應的課外知識內容,豐富學生的數學知識。例如,在教授小學三年級數學“位置與方向”這一單元內容的時候,首先應該明確教學目標是讓學生能正確分辨東西南北四個方向,具有一定的空間感知,并能用語言描述自己所處的位置。確定了教學目標后,教學設計上應該循序漸進,搜集一些關于方向的兒歌和詞語,引導學生對要學習的內容產生興趣,然后教師可以簡單講解后,組織學生以小組為單位,將學生分為四個小組,分別為“東、西、南、北”,在教室里分別找到自己的位置,并對正確的學生以獎勵。另外,教師還可以進行擴展性教學,給學生講解在森林里和航行過程中,人們都是通過什么方法來辨別方向的,引導學生發散思維,開闊視野。
(二)以學生為主體,豐富教學內容
小學數學教學過程中始終要堅持以學生作為主體,教學設計中也應該體現學生的主體地位。以學生為主體不同于過去傳統的以教師作為教學活動主體的觀念,更加符合當今形式下,新課改對于中小學教學發展的要求。體現在教學設計中就應該多增加學生參與此類活動,讓學生自主地發現問題、討論問題、解決問題,教師在旁邊起引導和輔助的作用。教師在講解完基礎課堂知識后,給予學生一定的時間進行思考和實際操作,將課程內容與生活結合起來更能激發學生的興趣,提高其創造力和培養其獨立思考能力。豐富的教學內容能夠增加學生對于數學的了解和認識,對于學生長遠的發展也大有裨益。小學生還處于成長發育階段,對于一切事物都充滿了新鮮感和熱情,而單純的小學數學知識則略顯枯燥,不符合這個階段學生的發展特點,因此,在教學設計上一定要注意體現學科的豐富內涵和實際應用性,比如,在講授怎么計算長方形面積的時候,可以組織學生自己動手測量書桌、課本的面積,通過計算得出準確答案,積極的活動參與更容易引發學生的共鳴,從而調節課堂氣氛。
三、結論
關鍵詞 漢語,閱讀,眼動研究。
分類號 B842.1
1引言
中國是有著悠久文明歷史的國家,漢字是世界上最古老的文字之一。開展漢語閱讀的研究具有重要意義。眼動儀是研究閱讀過程的一種重要工具,對于揭示漢語閱讀過程的本質具有重要意義。最早對漢語閱讀進行眼動研究的是沈有乾。1925年和1927年,他與Miles在斯坦福大學對閱讀中文時的眼動進行了初步的研究[1,2],開拓了中文閱讀的眼動實驗這一新的研究領域。本文將對漢語閱讀的眼動研究進行回顧,并針對相關問題提出自己的一些看法。
2漢語閱讀的眼動研究
眼動分析法是研究閱讀最有效的方法之一,國內外的心理學家在漢語閱讀的眼動研究領域進行了一系列的探索。下面將從漢語字詞、句子、語篇和不同文體閱讀等幾個方面對相關的主要研究成果予以介紹。
2.1中文字詞閱讀的眼動研究
2.1.1詞頻、筆畫、熟悉度和預測性
詞頻、筆畫數、熟悉度和預測性是影響閱讀中眼動模式的一些重要變量。對于中文閱讀,也有許多研究證實了詞頻、熟悉度和預測性效應的存在,同時也發現筆畫對中文閱讀沒有影響。
Just等人考察了閱讀中文時的眼動特點。閱讀材料是科技說明文,被試為中國留學生。實驗結果發現:(1)對一個詞的注視時間與這個詞的頻率的對數的相關為0.71;(2)對這個詞中的字的注視時間與這些字的頻率的總和的對數的相關為0.50[3]。
孫復川等人對漢字識別時的眼動進行了研究。通過對漢字識別的定量分析,發現識別漢字的注視次數和識別時間與漢字的頻率有關,而與漢字的筆畫沒有關系[4]。陳凌育等人考察了漢字識別的眼動特性。研究對字頻和筆畫數均做了控制。結果表明:漢字識別時間與筆畫無關,而是存在識別時間隨字頻減小而增大的字頻效應;識別眼動的注視次數也隨字頻減少而增多,注視時程基本不變[5]。Yang和McConkie等人考察了閱讀不同頻率詞的眼動特征。實驗發現:即使是那些優秀的漢語閱讀者在眼跳距離上也存在個體差異;詞頻對漢語閱讀的回視概率和眼睛停留在該詞上的凝視時間都有影響,即低頻詞比高頻詞更容易受到即時的回視,低頻詞比高頻詞的凝視時間長;字的結構的復雜性也會影響回視概率和凝視時間[6]。閆國利等人在一項漢語閱讀的眼動研究中,考察了漢字的首字字頻、尾字字頻和詞頻對漢字識別的影響。結果表明,讀者閱讀包含目標詞的句子時存在詞頻效應。此外,字頻也影響對目標詞的注視時間。首字字頻比尾字字頻對目標詞注視時間的影響大。這種影響的程度隨目標詞的詞頻變化而變化,當目標詞是高頻詞時,首字字頻對其注視時間的影響不大,但當目標詞為低頻詞時,首字字頻對其注視時間影響較大[7]。孫復川等人的研究發現在識別單個漢字時,眼動模式與被試對該漢字的熟悉度有關[8]。Rayner等人考察了詞的預測性對漢語閱讀者眼動的影響。目標詞在句子語境中的可預測性分別為:高中低。閱讀者對中、高預測性的目標詞的注視時間短于對低預測性的目標詞。相對于中、高預測性的目標詞,閱讀者也更有可能注視低預測性的目標詞。這個結果證實了漢語閱讀者同英語閱讀者一樣,在閱讀過程中使用目標詞的預測性信息[9]。
2.1.2語音在漢字加工中作用
語音在漢字加工中的作用問題一直存在爭議。關于這一領域主要存在兩種觀點,第一種認為語音信息在漢語閱讀中的作用不像英語那么重要,即語音在中文閱讀中僅發揮次要作用。Inhoff等人在《中文句子閱讀中亞詞匯和詞匯信息的使用:來自眼動研究的證據》一文中即認為語音信息可能僅在拼音文字而非中文的閱讀中有助于詞義通達[10]。
第二種觀點認為語音在中文閱讀中發揮特殊的重要作用,它能夠很快取代正字法進行字意的通達,但就語音效應發生的階段仍存在爭議。首先,Pollatsek等人以眼動為指標,考察語音編碼對漢字識別的影響。研究發現:在副中央窩視覺看到的與目標字同音的漢字有助于后來對目標字的識別。而且,對高頻的規則形聲字的命名要快于對高頻不規則形聲字。因此,詞匯和亞詞匯語音編碼均參與了漢字識別的早期加工[11]。相反,Wong以及Feng等人的研究則認為語音效應發生在較晚的階段。Wong等人應用眼動技術考察了中文語篇閱讀中對正字法和語音信息的使用。結果表明正字法操作能夠產生對目標字位置的首次注視時間可靠而較早的破壞作用。相反,語音效應僅出現在對目標詞位置相對較晚的加工階段的測量中,而非在早期加工的測量中。這些結果支持了正字法而非語音在中文閱讀中起較早且主導作用的觀點[12]。Feng等人考察中英文讀者在閱讀中如何利用與語音和正字法(拼法)特征,作者應用Daneman和Reingold(1993)的錯誤破壞范式,以眼動為指標,考察閱讀中英文材料時的拼法錯誤效應。中國和美國的熟練讀者用他們的母語閱讀短文,這些短文含有偶然的拼法錯誤(spelling errors)。結果表明,在有些條件下,非常早期的語音激活能夠在英文中得到確認,而沒有證據顯示中文中也存在類似的語音激活現象。對于兩種語言,同音異義錯誤在后期加工的測量中都有優勢,說明語音有助于讀者從錯誤的破壞效應中恢復。這些結果說明熟練讀者能夠利用特定正字法的獨特特征,但這些正字法(拼法)效應最有可能在詞匯通達的早期階段進行。這兩個研究均支持語音對漢語閱讀有重要作用但發生較晚[13]。
此外,研究者們還對其他一些與中文閱讀有關的因素進行了眼動研究。例如語音編碼、視角、最佳注視位置、讀者的知識經驗等。這些研究對于探索漢語字詞的認知過程具有重要的價值[14~16]。
2.1.2閱讀知覺廣度
閱讀的知覺廣度(perceptual span)是指閱讀者在閱讀過程中每次注視能獲取有用信息的范圍,它是閱讀研究中的最基本問題之一。McConkie和Rayner在1975年首次采用“呈現隨眼動變化技術”(eye-movement-contingent display changes technique)研究閱讀的知覺廣度[17]。這一技術在研究不同語言的閱讀知覺廣度時被普遍采用。
Tsai和McConkie使用呈現隨眼動改變技術考察了中文閱讀的知覺廣度,結果發現,漢字的閱讀知覺廣度是從被注視的漢字左側一個漢字到右側二個漢字[18]。Tsai等人對閱讀知覺廣度進行了研究,發現閱讀知覺廣度是從被注視漢字左側一個漢字到右側四個漢字之間[19]。陳煊之等人使用自定速度的移動窗口技術(self-paced moving window technique)考察了漢字的閱讀知覺廣度,結果發現,成人的閱讀知覺廣度為被注視的漢字及右側兩個漢字[20]。Inhoff和Liu在1998年采用呈現隨眼動變化技術對漢語閱讀的知覺廣度進行了實驗研究[21]。被試為中國留學生。該研究揭示了漢語閱讀知覺廣度的不對稱性(閱讀知覺廣度對不對稱性是指,在知覺廣度的范圍內,注視點左右兩側的字數不等。),范圍大約從被注視漢字左側一個漢字到右側三個漢字之間。閆國利等人使用呈現隨眼動變化技術對小學五年級的學生進行了眼動研究[22],結果發現:(1)小學五年級學生的閱讀知覺廣度具有不對稱性。(2)小學五年級學生的閱讀知覺廣度為注視點左側一個漢字到注視點右側兩個或三個漢字的空間。
從上述對漢字知覺廣度的研究可以發現,目前對成人的研究的結果不甚一致。但是,知覺廣度范圍大約從被注視漢字左側一個漢字到右側4個漢字之間。出現這種現象的原因可能有如下幾點:(1)不同研究使用的閱讀材料的難度不盡相同。閱讀材料的難度會影響閱讀知覺廣度。(2)不同實驗使用的被試不同。有的實驗使用的被試是在國外的中國留學生,有的使用的被試使是在國內的大學生。(3)使用的研究技術不同。有的研究使用的是呈現隨眼動變化技術,有的是自定速度的移動窗口技術。
2.2句子閱讀
句子是獨立表達完整語義的語言結構單位,而句子理解是在字詞理解的基礎上,通過對組成句子的各成分的句法分析和語義分析,獲得句子語義的過程。我國有人對句子閱讀理解過程進行了眼動研究,但是這個方面的研究較少。研究者主要集中考察了漢語歧義句的加工情況,以及動詞信息和漢語句子的可繼續性對句子加工的影響等問題。
張亞旭等人采用了移動窗口和眼動記錄兩種范式考察了話語參照語境條件下漢語歧義短語的加工。結果發現:在早于解歧區1的區段上就開始出現話語語境效應。這些發現表明話語參照語境可以通過概念期望機制起作用,而并非僅僅通過參照前提機制起作用。研究證明了話語參照語境在句子加工早期的作用[23]。石東方等人使用眼動分析技術考察了動詞信息在漢語句子加工早期的作用結果表明,包括語義信息在內的各種詞匯信息被通達后立即參與了漢語句子加工[24]。石東方等人還考察了漢語句子可繼續性對句子理解加工的即時影響。結果顯示,語義等多種詞匯信息被通達后立即共同參與了漢語句子加工[25]。
武寧寧等人考察了漢語歧義句閱讀的眼動特征。閱讀材料為含有單字詞類歧義詞的句子,歧義詞前語境不提供任何明確的偏向性信息,后語境提供解歧信息。結果發現:當后語境支持次要語法時,歧義詞及后面第一個解歧區的總閱讀時間加長,歧義詞后的第二個解歧區的回掃次數增多,而當后語境支持主要法時沒有出現類似的現象,表明相對頻率能夠即時影響詞類歧義解決過程,結果支持基于制約的模型[26]。陳向陽考察小學五年級、初中二年級和大學本科學生閱讀理解句子的即時加工過程。研究的結果發現:眼動模式所反映出的加工差異,表明了從小學五年級到初中二年級也是學生對句子閱讀理解能力發展的一個重要時期[27]。閆國利等人對工作記憶與歧義句的加工的眼動特征進行了研究。結果發現:(1)在無前語境的暫時句法歧義句中,不同的續接方式在句子的最初加工過程中的作用不顯著,而在最終的理解過程中作用顯著。(2)工作記憶高有利于句子的理解,但對歧義短語的兩種意思的提取和保持的作用不顯著[28]。
2.3語篇閱讀
語篇是指介于句子和段落之間的一個語言單位。我國學者對語篇閱讀進行了初步的眼動研究。白學軍等人探討了工作記憶、兩個前提間的關系以及表達方式對線性三段論推理的影響。結果發現:(1)線性三段論推理過程既有語言加工又有表象加工。(2)推理過程中的語言表征和空間關系的建立均受工作記憶容量的影響[29]。張興利等人考察了類別指稱對象提取過程的眼動特征。實驗材料包括18個不同總括類別概念編寫的18個語篇。每一語篇包括四個句子,第一句給出一個總括類別概念(如交通工具),第二句給出第一句中總括類別概念的兩個類別概念即兩個樣例(如飛機和輪船),第三句中包括有兩個下位類別概念之一的上位類別概念即上指示詞(如空中交通工具),第四句再次提到下位類別概念(如飛機或輪船)。結果發現:類別指稱對象提取過程中包含激活和抑制兩種過程。被試在閱讀完上指示表達之后,立即激活了可能的指稱對象,但是對非指稱對象的抑制卻發生在后來的整合過程中;高工作記憶容量的被試能更有效抑制非指稱對象,更容易形成語篇的完整表征,有效提取類別指稱對象[30]。周榕以眼動為指標,考察了隱喻表征性質。結果發現:概念投射于另一語義域概念,由此產生的隱喻表征是一種自動加工,無需要更多的認知資源;這種隱喻表征是長時記憶已有的知識部分,是預存性的[31]。
2.4不同文體的閱讀
漢語有著不同的文體。國內有人針對不同的文體以及圖文閱讀問題,進行了一系列的發展研究。這些研究對我國中小學生閱讀不同文體的文章時的信息加工特點和規律進行了初步的探索,也顯示了閱讀的眼動研究在教育領域應用的前景。
2.4.1記敘文閱讀
記敘文是一種重要的文體。一些學者對記敘文閱讀進行了眼動研究。彭聃齡等人比較了漢語閱讀者和英文讀者閱讀中英文故事時的眼動軌跡。結果發現,在決定讀者的眼動模式和注視停留時,認知因素比知覺因素有更重要的作用[32]。白學軍等人考察了小學三年級、小學五年級、初中一年級、高中一年級學生理解課文時的眼動特征。結果發現:(1)隨著兒童年級的增加,課文閱讀時間、注視次數、回視次數不斷減少。(2)在理解課文的過程中,隨年級的增長,閱讀的注視頻率也增長。表明年級高的兒童在每一時刻獲得的信息量大。(3)各個年級兒童理解課文時的閱讀方式以直接式和往復式為主,問題式和跳躍式為輔[33]。白學軍等人還以不同年齡階段學生為被試,記錄他們在有一定閱讀任務要求下的眼睛注視方式。結果發現:閱讀速度隨年級升高而加快,且小學五年級組和初中一年級組、高中一年級組和大學生組之間差異顯著;在閱讀課文的過程中,各年級學生使用兩種類型的回視和四種注視課文的方式;回視次數隨年級的升高而減少等現象[34]。
呂勇等人以小學四年級學生為被試,探索通過快速閱讀訓練提高小學生閱讀速度和學習成績的可能性及快速閱讀訓練對小學生眼動模式的影響。結果發現:快速閱讀訓練可以提高小學生的閱讀速度;快速閱讀訓練可以在一定程度上提高小學生的考察成績,通過快速閱讀訓練,可以有效地減少閱讀時間、注視次數和回視次數[35]。閆國利等人也考察了經過快速閱讀訓練和沒有經過訓練的被試的小學五年級學生在閱讀文章時的眼動特點。結果發現了與上述研究類似的結果[36]。
2.4.2說明文閱讀
說明文是一種重要的文體。國內外學者對不同年齡的學生閱讀說明文的心理過程進行了眼動研究,下面將介紹有關的研究成果。
閆國利對不同年齡學生說明文閱讀的眼動研究。研究使用眼動儀對小學三年級、初中二年級、高中二年級學生和大學生閱讀科技文章的眼動特征進行了研究。結果發現:(1)隨著年齡的提高,被試閱讀課文的總注視次數顯著減少。(2)高年級學生能夠根據閱讀內容的重要性來靈活地調節自己的眼動策略。(3)隨著年級的提高,各年級被試使用前進式回視的比例逐漸減少,而使用選擇式回視的比例逐漸增加[37]。
2.4.3寓言閱讀
陳向陽等人考察了不同年齡階段學生閱讀寓言過程的眼動特征。研究使用眼動儀記錄對小學五年級、初二和高二年級學生閱讀難、易兩種寓言材料的眼動過程進行了記錄。結果發現:(1)無論是對同一難度寓言閱讀理解成績的差異還是眼動模式的差異,在小學五年級和初中二年級之間顯著,在初二與高二之間不顯著,這說明對寓言真正理解的年齡在初中,高中只是進一步完善階段。(2)材料難度對不同年級學生的眼動模式有一定影響,分別影響小學生的眼跳距離、初中生的注視次數和高中生的注視點持續時間[38]。
2.5圖文閱讀
插圖對于文章的閱讀理解有促進作用,這種促進作用表現在可以對文章的閱讀給予補充和修正,并可以幫助讀者建立、整合相關的心理表征。
韓玉昌等人對小學一年級數學新教材插圖效果進行了眼動研究。結果表明:無論應用題難易,學生對有背景插圖的閱讀理解優于對無背景插圖的理解;復雜的插圖背景有利于理解較難的應用題;簡單的插圖背景有利于學生理解較容易的應用題;眼動實驗結果表明:小學一年級新教材插圖效果好[39]。
沈德立等人以眼動為指標,對初中學生閱讀有無插圖的說明文進行了研究。結果發現:初中生閱讀有無插圖課文的成績、時間和速度,插圖課文顯著優于無圖課文,插圖對課文的閱讀理解整合具有明顯地促進作用[40]。
3結語
以上全面系統地回顧了漢語閱讀的眼動研究,針對漢語閱讀的眼動研究問題,提出如下幾點看法。
(1)眼動研究的理論價值問題。眼動儀為漢語閱讀研究提供了強有力的研究工具,它在閱讀研究中的重要理論價值主要表現在兩個方面,一個方面是驗證已有的詞識別、句子理解、語篇理解的相關理論,另一個方面是有助于建構和驗證閱讀的眼動理論模型。
目前,西方已經提出了一些較有影響的眼動理論模型來解釋閱讀過程[41~45]。眼動研究作為一種構建和檢驗眼動理論模型的重要手段是不可或缺的。具體而言,眼動模型中的一些基本假設往往是建立在前人的一些眼動研究成果上的,此外,眼動的理論模型建立后,其不斷的修正和完善大都是在檢驗后人相關的眼動實驗的過程中完成的。
(2)閱讀中眼動控制機制的研究問題。目前我們對漢語閱讀中眼動控制機制的研究較少,如在漢語閱讀中哪些因素影響眼睛下一步向何處移動?引起回視的因素是什么?引起跳讀的因素是什么?眼睛在何時移動?這些方面的研究對于深入探討閱讀過程的本質具有重要意義。
(3)漢語閱讀的眼動理論模型的建立問題。由于英語閱讀的眼動研究開始較早,心理學家們已經提出了一些較為成熟的眼動理論來解釋英語的閱讀過程。但是由于漢語閱讀的眼動研究起步較晚,目前尚沒有一個認知加工的眼動理論模型來解釋和預測漢語閱讀過程,加強這個領域的理論探索將是今后的一個重要發展趨勢。
(4)漢語閱讀研究的系統性問題。目前我國學者對漢語閱讀的眼動研究雖然已涵蓋了字詞、句子、語篇和不同文體等方面,所涉及的領域越來越廣泛和深入,但由于我們的研究正處于起步階段,且研究者感興趣的領域不同,導致研究比較零碎,不夠系統。這是國內學者應該關注的一個問題。
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