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1、深圳外国语学校深圳外国语学校 袁智斌袁智斌第1页，共124页，编辑于2022年，星期六面朝大海 春暖花开衷心祝愿具有得天独厚的环境，又秉持不断追求高远、开放、包容、活力、生机、奋发、和谐的办学理念的深圳大学愈办愈好！第2页，共124页，编辑于2022年，星期六同样衷心祝愿深圳大学主办的广东省高中骨干教师培训班愈办愈好！让培训班不断完善和扩大影响力，使之成为广东省中小学骨干教师教育教学水平提高和教学经验、研究成果交流的平台，在促进教师专业化发展方面发挥积极的作用！第3页，共124页，编辑于2022年，星期六尊敬的张院长暨各位领导、老师：大家好！感谢各位的莅临、指导。今天，我的报告的题目是试论中小
2、学数学教育教学的本质特征、中心任务与实现途径的探索 本报告将分为以下几部分：第4页，共124页，编辑于2022年，星期六一、采集、解读、推演、表达和验证信息的能力与素质的培养是数学教育教学的本质特征与中心任务二、探讨数学知识、方法的学习与数学解题能力培养的关系.本人提出的显微结构信息解题学主张从微观结构采集解题信息、探寻解题思路三、新课程下如何渗透与体现由动手操作上升到计算推理以及问题促进教学、一题沟通多模块第5页，共124页，编辑于2022年，星期六四、探讨高考数学“能力立意”的内涵、建构高考数学考试效标五、教师专业化成长六、风景往往在路上、熏陶常常于过程师生探讨一道乘车座位的概率问题的过程
3、实录七、获全国奖公开课数学归纳法教学实况点评（备注：五、六、七三部分为机动部分，有时间才讲）第6页，共124页，编辑于2022年，星期六 本报告，一方面将和大家一起来探讨数学教育教学的本质特征、中心任务与实现途径；另一方面阐述教师的教育教学理论的学习、研究与实践是密不可分的，它们共同促进教师专业化成长与进步。本报告具体如下：敬请您多指导！第7页，共124页，编辑于2022年，星期六一、采集、解读、推演、表达和验证信息的能力与素质的培养是数学教育教学的本质特征与中心任务本文在2005年深圳市、广东省中学数学教学论文评比中被评为第一名、同年10月又获中国教育学会中学数学专业委员会第十二届学术年会论
4、文奖.第8页，共124页，编辑于2022年，星期六 为何数学是基础教育中教学时间最长的课程之一？为何高考不分专业，均须开设数学考试科目？从数学考试中能考查与预测人的哪些方面的潜能与素质呢？教学中应如何科学地做到“传知与育人”的统一？数学教育教学的价值与功能何在？这些是人们探讨的重要问题与热门问题711 本文将阐述对数学教育教学的“双功能”的新认识，并运用此新认识阐述几个基本概念，辨析与加涅的认知学习理论学习结果分类的关系，广义知识分类及其学习第9页，共124页，编辑于2022年，星期六阶段的关系等；阐述此新认识对数学教育教学的指导意义数学教育教学的“双功能”与任务 “教学用的数学”（Mathe
5、matics for Teaching）3或说（中小学）数学教育教学的功能、教学内容、教学方式与手段等是具有内在要求的，（中小学）数学教育教学的内容是服从与服务于对人的培养的需要而选取、改编的数学内容、方法与思想等，它不是数学的全部内容或说它不是数学的全部知识、结论、方法等的第10页，共124页，编辑于2022年，星期六 简单罗列与汇编，而是从教学目的出发,经教材编写专家改编与改造设计过的人类主流、基础性的数学知识、方法、精神、文化等第11页，共124页，编辑于2022年，星期六 这首先体现与说明：数学教育教学的功能之一，即传承人类主流、基础性的数学知识、方法、精神、文化等；此即常说的“传知”
6、数学教育教学的功能之二，即训练与培养受教育者学习规则（算法）、运用规则（算法）、发现结构与规律，探求解答的“处理数据、信息，进行计算和推理”1的采集、解读信息、推演、表达信息和验证信息（真伪）的能力与素质，此即“育人”“处理数据、信息，进行计算和推理”，其实乃是“信息推演”或“推演信息”第12页，共124页，编辑于2022年，星期六 所谓推演信息，就是运用（数学的或其他相关的）知识与方法、规则（算法），通过观察、采集数据与解读信息，进行分析、转化、计算、抽象、概括、综合、猜想、证明等，合情推理与演绎推理出新信息或原信息经等价变换后的新的、更简明、更深刻与更有效的表示或呈现形态（信息呈现的形态是
7、多样的，既有图形性的信息，又有数据性的信息，还有符号与文字等多种形态）“表达信息”即将所获得的信息用准确、简明的数学语言（符号、图形、图表或文字等）正确地表达出来；体现数学是一种描述第13页，共124页，编辑于2022年，星期六和论证事物及其规律的语言 “验证信息”即检验、论证与证明信息的真伪；体现批判精神，体现数学教育教学训练与培养人的唯物主义观念、实事求是的精神、实践是检验真理的唯一标准的理念 现对2004年高考数学广东卷第22题解答过程进行推演信息过程分析：设直线 L与椭圆 相交于A、B两点，L又与双曲线 相交于C、D两点，C、D两点三等分线段AB求直线 L的方程第14页，共124页，编
8、辑于2022年，星期六通过例题研究探讨中小学数学教学的本质与任务第15页，共124页，编辑于2022年，星期六 综上，此题的解答过程具体而生动地说明了，在一定意义下，数学解题的实质是（解题者）运用（其）所学的数学知识、方法，去采集与解读题设信息并运用所学的数学知识、方法去推演信息，进而进行信息的表达和验证 这犹如一盘棋的各个棋子摆在对弈双方的面前，谁的“采集、解读棋盘上各棋子之间关系的信息”与“推演这些棋子间相互关系的信息”的能力高，谁就是赢家 第16页，共124页，编辑于2022年，星期六 将数学教育教学的“传知”功能与其“育人”功能二者相比较，我们认为采集、解读、推演、表达和验证信息的能力
9、与素质的训练与培养的“育人”功能居主要地位、核心地位，“其意义不仅仅是学习一种专业工具，而更是一种人的理性思维品格和思辩能力的教育，是聪明智慧的启迪，是潜在能力性和创造性的开发，其价值远非传统数学教育观相提并论的”；而传承人类主流、基础性的数学知识、方法、精神、文化的功能居次要地位、辅助地位，是为采集、解读、推演、表达和验证信息的能力与素质的训练与培养服务的第17页，共124页，编辑于2022年，星期六 在一定意义下，运用所学的（数学或在一定意义下，运用所学的（数学或相关的）知识、方法、规则（算法），去相关的）知识、方法、规则（算法），去采集与解读采集与解读（题设）信息并运用观察、归（题设）信
10、息并运用观察、归纳、猜想、证明、计算、分析、综合、转纳、猜想、证明、计算、分析、综合、转化等手段去化等手段去推演、表达信息和验证信息推演、表达信息和验证信息的能力是人们认识与改造世界的核心能的能力是人们认识与改造世界的核心能力与素质，此乃力与素质，此乃“审时度势审时度势”之能力与之能力与素质，同样其亦是加涅所言的素质，同样其亦是加涅所言的“运用符运用符号办事的能力号办事的能力”6；第18页，共124页，编辑于2022年，星期六 而数学知识在一定的意义与范围上是可以用“外存”的方式代替个体“内存”的若一个人的采集、解读、推演、表达和验证信息的能力与素质较好，则他能运用所掌握的（数学或其他相关方面
11、的）知识与方法，去推演新信息，去认识与解决新问题，去批判性地验证相关信息；就是他一时遗忘或缺少某一方面的知识或方法，在查阅和学会这些知识与方法，将“外存”调入“内存”后，他亦能迅速而有效地运用之去推演新信息、解答新问题、验证相关新信息第19页，共124页，编辑于2022年，星期六科学大家钱伟长20世纪70年代研制出我国当时最新型高性能电瓶即是一个有力的例证；反之，若一个人仅有一大堆问题所涉及到的知识与方法，但他缺乏推演信息的能力与素质，那他亦无法解答相关问题的第20页，共124页，编辑于2022年，星期六 在一定意义下，数学教育教学的这一“双功能”，乃是数学教育教学的实质，乃是数学教育教学的其
12、他相关功能的基础和核心这亦是数学教育教学的价值所在第21页，共124页，编辑于2022年，星期六二、用数学教育教学“双功能”的新认识来阐述几个相关概念 中学数学教育教学中，常论及能力，“能力是指思维能力、运算能力、空间想象能力以及实践能力和创新能力”5以上五项能力，哪个是核心能力呢？我们认为思维能力，其次是创新能力“思维能力，会对问题或资料进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括；会用演绎、归纳和类比进行推理；能合乎逻辑地、准确地进行表达”5第22页，共124页，编辑于2022年，星期六“观察”、“比较”、“分析”、“抽象与概括”、“推理”、“表达”等概念或术语大家经常使用，但其涵义应如何阐述呢
13、？我们现用数学教育教学“双功能”的新认识来阐述之：“观察”，本质上就是“采集信息、解读信息”的过程与方法；“比较与分析”，本质上就是将“采集的信息、解读的信息”进行对比、加工，就是把所采集的信息“剖析为它的组成要素或部分，籍以弄清楚概念的相对层次，并使所表达的各概念之间的关系显示明白”16；第23页，共124页，编辑于2022年，星期六“抽象与概括”，本质上就是从诸多事物（所蕴涵的信息）中，舍弃个别的、非本质的属性（信息），抽出共同的本质的属性（信息）的过程与方法；其实质是提炼思考、研究的各个对象的信息的交集（共同的、本质的信息）；“推理”，乃是对已采集或解读的信息进行推演并须得出新信息，“会
14、用演绎、归纳和类比进行推理”的着力点是“推理”，所谓“推理”既是一个动作过程，又是一个出结果的过程，即“推理”是运用“演绎”、“归纳和类比”去开展推演信息的过程，此动作过程所追求的或说其最终结果应是推演出新信息第24页，共124页，编辑于2022年，星期六“综合”，“就是把诸要素和各组成部分合在一起，以形成各个片段、组成和要素加工的过程，把它安排成一个过去尚未明显存在的样式或结构”16；也就是说综合乃是对事物各个侧面、各个部分的信息进行整合以构建新的整体信息；“表达”，乃是等价转化信息的表现形态综上，思维能力的核心与实质乃是“采集信息、解读信息，推演出新信息，准确表达信息并批判性地验证（检验、
15、证明）所获信息的真伪”的能力第25页，共124页，编辑于2022年，星期六“观察、比较、分析”是对信息的由表及里逐步深化的处理过程与方法；“综合、抽象与概括”是对信息的深层次的处理，并以获取改组或深层的新信息为标志的过程与方法“演绎”是由信息“”的过程“归纳”是将诸多的信息或多种表现形态的信息归纳为其“上位信息”即由“”“类比”是将信息A（数量、关系、结构、方法等）类推到与之具有某些共同点的而实质上又有差别的信息B中去第26页，共124页，编辑于2022年，星期六 用数学教育教学的“双功能”的新认识来阐述或讨论加涅的认知领域的学习中的学习的结果分类等问题加涅的学习结果分类包括认知、动作技能和态
16、度三个方面6；而在认知领域的学习方面，加涅将认知领域的学习中的学习的结果分类如下：（一）、言语信息：如说出教师节是哪一天第27页，共124页，编辑于2022年，星期六（二）、智慧技能（对外办事的能力）：1、辨别：如指出英文字母b、d、p的区别2、具体概念：如在多个表达式中找出一元二次式3、定义性概念：如理解弧长公式4、规则：如用来计算梯形的面积5、高级规则：如用简单的规则解决复杂的问题第28页，共124页，编辑于2022年，星期六（三）、认知策略（对内调控的能力）：如运用逆推法证明几何问题言语信息方面（陈述性知识），加涅所指的既是知识也是能力这里的知识是回答世界是什么的知识，它对学生的能力要求
17、主要是记忆加涅的言语信息的学习，乃是“双功能”论中的“传知”智慧技能（程序性知识），加涅所指的是运用符号对外办事的能力这里的知识是回答怎么办的知识，它对学生的主要要求是理解和运用概念和规则（算法）的能力，进行逻辑推理的能力其内部又分为五个亚类，由简单到复杂构成如下层级关系：第29页，共124页，编辑于2022年，星期六 基本学习形式：联想与连锁辨别 辨别（需要以联想与连锁为先决条件）概念（需要以辨别为先决条件）规则（需要以概念为先决条件）高级规则（需要以规则为先决条件）加涅认为，这里的联想与连锁是指刺激与反应之间的一系列联系的形式，也可以说是条件反射学习，在此基础上形成最低级的智慧技能辨别辨别
18、指发现事物或符号间的差别，在此基础上逐步形成概念、规则和高级规则 第30页，共124页，编辑于2022年，星期六 加涅所言的“智慧技能”在一定意义下乃是“双功能”论中的“采集、解读、推演与表达信息”的能力，“联想与连锁”、“辨别”、“概念”、“规则”、“高级规则”的层级关系不断推进与提升，从其思维的对象、手段与结果来看，均是“运用所学的概念、规则、算法来采集、解读信息、推演表达信息与验证信息”第31页，共124页，编辑于2022年，星期六 认知策略（程序性的知识），加涅所指的是个体对认知过程进行调节与控制的能力，包括学习者控制自己的注意、选择性知觉、调节编码方式、提高记忆质量等能力，它是学生学
19、会学习的核心成分与智慧技能不同的是，它是一种对内调控的能力，而智慧技能是一种对外办事的能力在一定意义下，加涅所言的认知策略亦是学习者通过调控自己的注意、选择性知觉来调控自己的“采集信息”的心智动作，“调节编码方式”、“提高记忆质量”等能力，亦是学习者调控“解读信息”、“推演信息”的心智动作第32页，共124页，编辑于2022年，星期六四、用数学教育教学的“双功能”论进一步阐述“目标导向的教学设计”6；在数学教学中的应用时需要深化的认识与操作“目标导向的教学设计”6中的“六步三阶段两分支学与教”模型的学与教的步骤如下：第33页，共124页，编辑于2022年，星期六 综上，中小学数学教学既有传承人
20、类主流、基础性的数学知识、方法、精神、文化等的功能与任务，更具有训练与培养受教育者学习规则（算法）、运用规则（算法），发现结构与规律，探求解答的“处理数据、信息，进行计算和推理”的采集、解读、推演、表达和验证信息的能力与素质的培养的功能与任务此“双功能”乃是数学教育教学的实质与价值所在，乃是数学教育教学其他相关功能与功效的基础与核心此“双功能”论的新认识，对数学教学中如何“传知与育人”具有积极的指导意义第34页，共124页，编辑于2022年，星期六参考文献 1 中华人民共和国教育部制订全日制普通高级中学数学教学大纲M 人民教育出版社2002，4 2 匡继昌数学课程改革的实践与认识J 数学通报2
21、004，7 3 齐民友教学用的数学J 数学通报2004，6；2004，7（续）4 中华人民共和国教育部考试中心高校入学考试命题部2004年普通高校招生全国统一考试大纲解析（数学）J 2004 5 教育部考试中心2004普通高等学校招生全国统一考试语文、数学、英语、法语、德语、西班牙语、文理综合科考试大纲M 高等教育出版社2004年2月 6 皮连生学与教的心理学M 华东师范大学出版社，1997 7 喻平、单 墫数学学习心理的CPFS结构理论J 数学教育学报2003，12（1）：12-16第35页，共124页，编辑于2022年，星期六8 黄燕玲，喻平对数学理解的再认识J 数学教育学报2002，8
22、9 吴国建，沈自飞数学教学与人文教育J 数学教育学报，2003，12（1）：26-28 10 黄光荣对数学本质的认识J 数学教育学报，2002，11（2）：21-23 11 黄泰安我们应如何认识数学的本质-对林夏水先生“数学本质”一文的商榷J 数学教育学报，2003，12（3）：37-41 12 林夏水数学本质、认识论、数学观J 数学教育学报，2002，11（3）：26-30 13 林夏水论数学本质J 哲学研究，2000，（9）：66，70 14 宁连华数学推理的本质和功能及其能力培养J 数学教育学报，2003，12（3）：42-45 15 袁智斌数学学习与解题对联J 数学通讯，2004，（1
23、7）16 田万海 等数学教学测量与评估M上海教育出版社，1995年12月第36页，共124页，编辑于2022年，星期六二、探讨数学知识、方法的学习与数学解题能力培养的关系.本人提出的显微结构信息解题学主张从微观结构采集解题信息、探寻解题思路本文为中国教育学会中学数学专业委员会第十三届学术年会交流和获奖论文（略有改动）2007年10月27日31日山西太原第37页，共124页，编辑于2022年，星期六摘要：在处理数学知识、方法学习与数学解题能力培养之间的关系上，乔治波利亚（George Plya）曾说：“回到定义”1；加涅提出言语信息既是知识也是能力2；喻 平、单 墫两位教授提出“数学学习心理的C
24、PFS结构理论”3这些理论有待于引入数学教学中及在进一步的研究的基础上充分发挥其对教学的指导作用本文所言“公式”是中学数学所包含的概念、定理、公式、法则等基础知识的统称第38页，共124页，编辑于2022年，星期六“开口动脑记公式，悟其结构巧解题”4与“动手用心导公式、悟其结构巧解题”主张以“结构分析”的观点，来寻找问题的结构与公式结构的联系，并以公式及公式的变形的结构为导向来转化与化归问题，进而解答问题；教学过程中，在处理数学知识、方法学习与数学解题能力培养之间的关系上，其为中小学师生们提供了一个可供参考的简明、可行的数学教与学的策略与途径本文将运用一些教育理论对所撰写的对联进行解析关键词：
25、数学学习、公式、结构、解题、能力培养第39页，共124页，编辑于2022年，星期六1、引子在处理数学知识、方法学习与数学解题能力培养之间的关系上，乔治波利亚（George Plya）曾说：“回到定义”1；加涅提出言语信息既是知识也是能力2；喻 平、单 墫两位教授提出“数学学习心理的CPFS结构理论”3这些理论有待于引入数学教学中及在进一步的研究的基础上充分发挥其对教学的指导作用第40页，共124页，编辑于2022年，星期六笔者撰写有“开口动脑记公式，悟其结构巧解题”4、“动手用心导公式、悟其结构巧解题”的两副数学学习与解题对联.本文所言“公式”是中学数学所包含的概念、定理、公式、法则等基础知识
26、的统称数学是模式的科学，而“公式”乃是数学模式的载体试问推导、理解、记忆公式，尤其是在深刻理解、感悟实质、紧抓结构的条件下，果真有助于解答数学问题吗？果真有助于数学解题教学吗？第41页，共124页，编辑于2022年，星期六 本文将先通过对几个常见问题的解答分析来回答此点;再通过运用相关教学理论来解析此两副对联，来探讨“学、记、导、悟公式”与“巧解题”的联动关系，以期探求一个简明、易于操作的数学知识、方法学习与解题能力培养的策略与途径，提高教与学成效，促进学生的发展第42页，共124页，编辑于2022年，星期六2、示例“开口动脑记公式，悟其结构巧解题”4、“动手用心导公式、悟其结构巧解题”的从微
27、观结构采集解题信息、探寻解题思路的解题示例如何科学地培养学生的以解题能力为载体的分析问题和解决问题的能力？解题的关键在于发现解题思路.如何发现解题思路？第43页，共124页，编辑于2022年，星期六 如何发现解题思路？乔治波利亚（George Plya）在其著名的解题表1中的第二（栏）“找出已知数据与未知数据的关系”中写道：“你知道一道与它有关的题目吗？.这里有一道题目和你的题目有关而且以前解过.你能利用它吗？你能利用它的结果吗？你能利用它的方法吗？.”、“你能重新叙述这道题目吗？.如果你不能解所提的题目，先尝试去解某道有关的题目.第44页，共124页，编辑于2022年，星期六你能否想到一道更
28、容易着手的相关题目？一道更为普遍化的题目？一道更为特殊化的题目？一道类似的题目？你能解出这道题的一部分吗？”.从以上可以看到“解题表”1突出的是题目！其分析问题、寻找解题思路的分析层面往往是以“题目”作为思考的单元和对象.那能否在其基础上更进一步呢？第45页，共124页，编辑于2022年，星期六 大家知道，以往中医仅用“望闻问切”手段来诊断；而如今随着医学理论和技术的发展，中医并不是仅仅依赖传统的“望闻问切”；而是辅之以抽血化验等微观分析，且其结果往往是当今医学诊断的不可或缺的依据.同样，化学科学的发展也经历了从“分子层面”上升到“原子层面”的过程，并不断深入.第46页，共124页，编辑于20
29、22年，星期六 受此启示，我们在数学教学与数学解题中，可否从以题目为思考单元的“题目层面”进一步细化并上升到“题目的微观结构层面”并从这些微观结构中采集解题信息、探寻解题思路呢？文7写道：“采集、解读、推演、表达和验证信息的能力与素质的训练和培养是数学教育教学的本质特征与中心任务”,本文所言“公式”是中学数学所包含的概念、定理、公式、法则等基础知识的统称“开口动脑记公式，悟其结构巧解题”4与“动手用心导公式、第47页，共124页，编辑于2022年，星期六悟其结构巧解题”主张以“结构分析”的观点，来寻找问题的结构与公式结构的联系，并以公式及公式的变形的结构为导向来转化与化归问题，进而解答问题；教
30、学过程中，在处理数学知识、方法学习与数学解题能力培养之间的关系上，其为中小学师生们提供了一个可供参考的简明、可行的数学教与学的策略与途径 现举例阐述笔者提出的从微观结构采集解题信息、探寻解题思路的显微结构信息解题学第48页，共124页，编辑于2022年，星期六第49页，共124页，编辑于2022年，星期六第50页，共124页，编辑于2022年，星期六第51页，共124页，编辑于2022年，星期六第52页，共124页，编辑于2022年，星期六第53页，共124页，编辑于2022年，星期六第54页，共124页，编辑于2022年，星期六第55页，共124页，编辑于2022年，星期六第56页，共124
31、页，编辑于2022年，星期六第57页，共124页，编辑于2022年，星期六第58页，共124页，编辑于2022年，星期六第59页，共124页，编辑于2022年，星期六更多例题,让我们进步研究和感受之!第60页，共124页，编辑于2022年，星期六 以上示例都是常见的问题,在中学数学各个章节中，它们是都俯首皆拾、举不胜举的.正是因为这些问题的常见性，所以，在一定程度上，这正好可以说明通过“开口动脑记公式”、“动手用心导公式”，进而达“悟其结构巧解题”，即本人所提出的“显微结构信息解题学”的普适性、可推广性，即其通性通法性.人类最重要的知识是关于方法的知识.人们能否正确解决问题的关键就在于能否正确
32、认识与把握问题的实质.第61页，共124页，编辑于2022年，星期六中学数学教学的本质和核心环节是什么？笔者认为“采集、解读、推演、表达和验证信息的能力与素质的训练和培养是数学教育教学的本质特征与中心任务”7，笔者同时还认为数学教学的核心环节在于：一、讲授与引导学生学习所规定的数学知识、方法等；二、运用所学数学知识和方法去分析、解答相应数学问题或数学应用问题（实际问题）；三、在以上两点的基础上及教学过程中，培养学生的以“采集、解读、推演、表达和验证信息”为核心要素的第62页，共124页，编辑于2022年，星期六分析问题和解决问题的能力，并结合教学内容和受教育对象的特点，适时、适当、润物细无声地
33、进行情感、态度和价值观等的教育，促进学生的健康成长与可持续发展.第63页，共124页，编辑于2022年，星期六普通高中数学课程标准（实验）10写到：“数学在形成人类理性思维和促进个人智力发展的过程中发挥着独特的、不可替代的作用。数学是人类文化的重要组成部分，数学素质是公民所必须具备的一种基本素质。数学教育作为教育的组成部分，在发展和完善人的教育活动中、在形成人们认识世界的态度和思想方法方面、在推动社会进步和发展的进程中起着重要的作用。”.第64页，共124页，编辑于2022年，星期六 笔者期盼所提出的“显微结构信息解题学”能从教学操作的技术层面上，为减少或杜绝题海战术的教学提供参考方法与途径，
34、相信它有助于培养学生的从问题的题设、结论与知识、公式的微观结构上入木三分地采集解题信息，寻找与感悟其内在、深层的联系，并将问题的结构向知识、公式变形的结构转化，形成解题思路、巧妙解答问题的能力，这将有利于减轻学生负担，提高课堂教学效益，促进学生的发展.第65页，共124页，编辑于2022年，星期六3、运用一些教育教学理论解析此两副对联如下：3.1 上联“开口动脑记公式”与“动手用心导公式”的理论解析乔治波利亚（George Plya）曾说：“资源充足和组织良好的知识仓库是一个解题者的重要资本.”1因此，形成良好的认知结构应成为教学的落脚点之一.本文所言“知识”即为加涅所言的“言语信息”，加涅所
35、指言语信息的既是知识也是能力2.在高中第66页，共124页，编辑于2022年，星期六数学教学中的“知识是指全日制高级中学数学教学大纲所规定的教学内容的数学概念、性质、公式、法则、定理及其中的数学思想和方法”5.本文将之统称为“公式”.311、“开口”与“动手”此上联的“开口”，它既指学习者个体“开口”复述知识，而“开口”复述知识便是“促进陈述性知识巩固”的“复述策略”2（P232）的实施过程；又指学习系统中师与生、生与生的交流，通过反省来主动建构的过程.第67页，共124页，编辑于2022年，星期六在加涅的学习记忆模型2（P97）中，学习是学习者通过自己对来自环境刺激的信息进行内在的认知加工而
36、获得能力的过程.信息进入短时记忆便被编码和贮存.如果学习者能进行复述，信息就能保持较长的时间，即进入下一个加工阶段；否则就被遗忘.贮存在长时记忆中的信息须经过“提取”才能用，提取的信息构成“反应发生”的基础.所以，“开口”这一主动操作过程与环节有助于学习者学习的信息输入、有助于形成陈述性知识的命题网络表征与程序性知识的产生式系统表征.第68页，共124页，编辑于2022年，星期六“动手”意味学习者对所学知识、方法的具体直接地操作.从广义上而言，“动手”包含了“开口”.由于“动手”是学习者除借助于自身的各种器官外，还向外借助纸、笔等工具来操作，这样使得记忆容量增大、记忆的稳定性获得保障，这为学习
37、者相对于“动口”单一的操作而言能更长时间、更深入地操作、研究所学知识.第69页，共124页，编辑于2022年，星期六312“动脑”根据奥苏伯尔的同化理论2（P124），学习者在学习一段语言或文字符号的材料后，在他的头脑里留下的是这段材料的意义，且须在学习者认知结构中找到固着点，新的意义才能在学生的头脑中持久保持.进而形成各部分综合贯通的网络结构，即奥苏伯尔称之为认知结构.知识习得的关键是理解，而理解的实质是学习者既知道新的知识的内部联系，也清楚新旧知识的关系.因此，能有效地促进新旧知识间的联系与发现新知识内部联系的方法和技术，都能有效地促进这类知识的巩固2（P129）.第70页，共124页，编
38、辑于2022年，星期六“动脑”是“精加工策略”2的需要.“精加工”是通过在要记忆的材料上增加相关的信息来达到对新材料记忆的学习方法.“动脑”是学习者“主动加工的心理”动作与过程，学习者“具有主动加工的心理倾向”是“有效学习的条件”之一.“动脑”亦是学习者对（知识）信息进行编码，是重建与改组图示的重要环节与过程.第71页，共124页，编辑于2022年，星期六313、“记公式”与“导公式”明确强调“记公式”，这，首先是给学生一个导向，引导其“选择性知觉”，更加有效地指向或聚焦于关键内容与目标上；其次，“记公式”有利于学习者后期的提取应用这些知识与进一步改造之，促进知识的迁移与转化，并逐步形成技能.
39、功效多样性的“导公式”.我们将公式的变形、推导与运用常理解或视为“导公式”.第72页，共124页，编辑于2022年，星期六“导公式”是“记公式”的发展，其内涵更加丰富、操作更加具有针对性、实用性“导公式”，在新课阶段，是着眼于发现、探索与推导公式；在知识建构与复习巩固阶段，是着眼于建立知识间的联系与网络体系，加深理解、巩固记忆；在解题中，是着眼于将题设条件、问题结构，以公式或公式的变形（结构）为模型与转化的方向进行转化，以达运用公式解题.第73页，共124页，编辑于2022年，星期六 32下联“悟其结构巧解题”的解析321、“悟”此“悟”字，左边是“竖心旁”，表示思维器官，更意味着一个“思维”
40、与“建构”的动作与过程；而右边的“吾”乃“我（们）”之意，表示学习的主体学习者自我的思维与建构，表示师生双方共同合作互动来讨论、分析、研究“公式”，“加强知识发生、发展过程”的教学.第74页，共124页，编辑于2022年，星期六322、“其结构”“其结构”，代表思维的对象既是指已贮存于命题网络的陈述性知识（图示）、程序性知识所形成的“产生式表征系统”的结构，又指学习者所面临的问题的结构；并明确暗示与诱导学习者要学习与模仿“庖丁解牛”的技艺，其所见“非牛也”，而是“骨架”（结构）另外，此“结构”亦是思维对象的数量、位置、关系等要素的统称第75页，共124页，编辑于2022年，星期六323、“悟其
41、结构”“悟其结构”，乃是在教师的指导下学习者通过思维、交流，深入挖掘“公式”所蕴涵的“程序性知识”，积极地通过变式练习，促进所掌握的“尚暂时处于陈述性知识状态中的程序性知识”转化为程序性知识，形成解题技能.第76页，共124页，编辑于2022年，星期六文3中有：“个体CPFS结构是知识理解的基础”，“个体CPFS结构有助于知识贮存和提取”，“个体CPFS结构融知识与方法于一体”等理论结论.文6中“具备优良的CPFS结构的学生更能合理、正确地表征问题，进而有效地解决问题.”笔者提出的“悟其结构”便是一条帮助、引导学生自我建构“个体的CPFS结构”的具有可操作性且行之有效的途径与方法之一第77页，
42、共124页，编辑于2022年，星期六324、“悟其结构巧解题”“巧解题”，它着力于培养学生的“创新能力”.“创新能力”的培养，在一定意义下，就是培养学生的“全面、准确地采集信息”、“深刻而敏锐地解读题设信息”，进而“灵活与巧妙地推演信息”，以达解答问题此乃落实“传知”与“育人”(7).而这一培养过程中的核心环节与技术，乃是既“悟”“知识、方法”的结构，又敏锐而深刻地采集、解读题设信息，“悟”出学习者所面临的问题的“结构”以及将“知识结构”与待解答的问题的“结构”进行比对，进行联第78页，共124页，编辑于2022年，星期六想、猜想，找出联系，进而创造性地灵活解题这也是怎样解题表1中所列“回到定
43、义！”的具体化与可操作化“回到定义！”去寻找“定义”与问题二者“结构”上的关联并“将问题向定义、公式、定理（的结构）转化、向已解过的问题或模型转化”，进而解答问题.这也是“化归思想”的细化与可操作化从这个意义讲，“悟其结构巧解题”乃是一条数学知识、方法学习与解题能力训练的教学策略，乃是一门新兴的“显微结构信息解题学”.第79页，共124页，编辑于2022年，星期六“悟其结构巧解题”亦是对“变式练习，知识转化为技能”、“技能在新的情境中的应用”2(P221)的进一步深化与具体可操作化开展怎样的“变式练习”，才能更加有效呢？引导学生“悟其结构”进而“巧解题”是一条较有效的方法与途径 首先，“悟其结
44、构”的过程中，既促进学生将所习得的知识进行转化，又促进和发展学习者运用知识解决问题的技能第80页，共124页，编辑于2022年，星期六其次，文9中指出：“过程性知识与提高学生的数学素养，培养学生的创新能力密切相关”、“留给学生自由活动的空间，他获得的就不仅仅是一个数学问题的解答而是一个从整体意义上对数学活动的领悟”“悟其结构巧解题”，将文9中所言的“领悟”可操作化为对知识、方法及问题的结构进行寻找、解读与研究，这既利于“结果性知识”的学习，又利于解答问题；同时，亦从这一既有动作操作，又有思维操作的探求活动过程中，积极、有效地获取了“过程性知识”，增强了学习者的数学素养与创新能力第81页，共12
45、4页，编辑于2022年，星期六 4、结束语加涅所指的智慧技能是运用符号对外办事的能力它对学生的主要要求是理解和运用概念和规则（算法）的能力，进行逻辑推理的能力 2 在一定意义下，此“智慧技能”乃是“采集、解读、推演表达与验证信息”的能力 7.“开口”与“动手”意味操作、“联想与连锁”；“动脑”意味辨别；“记公式”与“导公式”意味建构具体概念；“其结构”乃是形成与掌握“规则”；“悟其结构”，乃是形成与掌握“高级规则”，并运用之巧妙而灵活第82页，共124页，编辑于2022年，星期六地解决复杂的问题这里的各步依序都是其下一步的先决条件这表明此两副对联合乎加涅的“智慧技能”的层级关系2 另一点，“下
46、位学习”2中，学习者往往更容易理解与掌握所学习的知识与方法，而此两副对联正是先学、记、导、悟公式，再来运用与解题，这正合“下位学习”2理论同样，这亦表明其蕴涵了数学教与学的程序性、顺序性第83页，共124页，编辑于2022年，星期六笔者提出的“显微结构信息解题学”主张以“结构信息分析”的观点，深入到问题的微观结构信息中去寻找问题的结构与公式结构的联系，并以公式及公式的变形的结构为导向来转化与化归问题，进而解答问题.综上，教学过程中，在处理数学知识、方法学习与数学解题能力培养之间的关系上，“开口（动手）动脑记（导）公式、悟其结构巧解题”既是数学教与学的程序，又是数学学习与解题的诊断程序 第84页
47、，共124页，编辑于2022年，星期六数学教学第一阶段是加强数学知识、方法的发生、发展的教学；第二阶段是教师引领与指导学生“开口（动手）动脑记（导）公式”建构知识结构；第三阶段，在变式练习中注意引导学生“悟其结构巧解题”，科学地达到将“陈述性知识上升与转变为程序性知识”，进而促进学生能力的提高；第四阶段，测评诊断与纠错阶段，当学生在测评环节出现不同程度（层级）的解题困难时，教师就要逐层往下朔源，查出症结所在并及时排除数学教师在向学生“提供反馈与纠正”的过程中，不仅应让学生知道自己的对错，而还应第85页，共124页，编辑于2022年，星期六从“采集、解读、转化、推演、表达信息与验证信息”7的角度
48、与高度来帮助学生分析自己出错的原因，并针对出错原因进行修改 故，数学教育教学的各步或各环节均需围绕“采集、解读、推演、表达信息与验证信息的真伪的能力与素质的的训练与培养”这一中心展开7引导学生“开口动脑记公式，悟其结构巧解题”4第86页，共124页，编辑于2022年，星期六在这个意义下，“动手用心导公式、悟其结构巧解题”为中小学师生们提供了一个简明、可行的数学教与学的策略与途径；愿“动手用心导公式、悟其结构巧解题”有助于同学们自己的解题思路来得更自然、顺畅、有利于增强教与学的效益！参考文献 1 乔治波利亚（George Plya）怎样解题(How to Solve It-A New Aspec
49、t of Mathematical Method)M 阎育苏译，张公绪校，科学出版社，19822 皮连生学与教的心理学M 华东师范大学出版社，1997 3 喻 平、单 墫数学学习心理的CPFS结构理论J 数学教育学报，2003，12（1）：12-164 袁智斌数学学习与解题对联J 数学通讯，2004，（17）第87页，共124页，编辑于2022年，星期六5 教育部考试中心2004普通高等学校招生全国统一考试语文、数学、英语、法语、德语、西班牙语、文理综合科考试大纲M 高等教育出版社2004年2月6 喻 平个体CPFS结构与数学问题表征的相关研究J 数学教育学报，2003，12（3）：10-12
50、7袁智斌采集、解读、推演、表达和验证信息的能力与素质的培养是数学教育教学的本质特征与中心任务中国教育学会中学数学专业委员会第十二届年会获奖论文，2005年10月长沙8 张奠宙，戴再平，唐瑞芬，李士锜数学教育研究导引M 江苏教育出版社，1994年10月P363-375 9 涂荣豹，宁连华论数学活动的过程知识J 数学教育学报，2002，11（2）：7-12 英文摘要与关键词Discussion on the relationship between Mathematics study and the cultivation of Mathematics problem solving abilit