从认知心理视角看学生解题的“会而不对”现象
仝建徐丽娟
摘??要:针对学生解题中“会而不对”的现象,教师需加强“数学理解”,创造“教育数学”;学生要细化“运算步骤”,减少“误传题意”;学校管理者要科学安排学生的练习时间,着眼于学生的长远发展.
关键词:认知心理;解题;会而不对;数学理解
“会而不对”现象是指解题者能够准确叙述解题中的相关知识,知道解题的流程(或步骤),能够动笔求解,但是却未能求出正确答案的现象.
现代认知心理学认为,一方面人的认知活动是认知要素相互联系又相互作用的统一整体,任何一种认知活动都是在与其相关联的其他认知活动作用下完成的;另一方面,在人的认知过程中,前后关系非常重要,它不仅包括人们接触到的语言材料的上下文关系,客观事物的上下、左右、先后等关系,还包括人脑中原有知识之间、原有知识和当前认知对象之间的关系.
我们收集部分案例,从认知心理的视角寻求导致学生“会而不对”现象的原因,并给出一些减少学生解题“会而不对”现象的策略,以期抛砖引玉.
一、从认知心理视角探究“会而不对”现象产生的原因
(一)错用“错位相减法”
例1??(南京市2021届高三年级学情9月调研第18题)已知数列{an}是公比为2的等比数列,其前n项和为Sn.
(1)在①S1+S3=2S2+2,②S3=[73],③a2a3=4a4这三个条件中任选一个,补充到上述题干中.求数列{an}的通项公式,并判断此时数列{an}是否满足条件P:任意m,n∈N*,aman均为数列{an}中的项,说明理由;
(2)设数列{bn}满足bn=n([an+1an])n-1,n∈N*,求数列{bn}的前n项和Tn.
注:在第(1)问中,如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【典型错解】我们主要关注第(2)题的错解,错误可以说是五花八门,但主要集中在以下三个方面:一是错位相减时首项或末项运算符号错误;二是项数出错,形如“1+21+22+…+2n-1”的求和计算项数误为n-1项;三是算到-Tn或[12]Tn的结果就结束,没有进一步计算Tn.
【认知心理分析】错位相减法是求“差比型”数列的前n项和的最为通用的方法之一.这种方法有多处“弯道”,如两式相减时,最后一项的符号与前面各项的符号不同,学生在解题时受到前面连续多项的影响,在认知上容易产生负迁移,常常写错最后一项的符号.相减后对等比数列求和时,只有在等差数列的首项和公差相等时,中间的等比数列的项数为n,多数情况下,项数为n-1项.由于学生平时解题时,一般都是求数列的前项n和,而此处可能为n项,更可能为n-1项,先前的解题经验,头脑中原有的认知与当前的认知容易产生冲突,在这里很可能会导致不利的影响,常常会把等比数列的项数标错;将和化简整理为A+(Bn+C)qn型(其中A,B,C为常数,q为等比数列的公比)的过程中,其中涉及去括号与添加括号,特别是括号前为负号时,由于需要关注到括号内各项的符号,若学生的注意力分配不够,也容易导致顾此失彼,去添括号时,其中的某一项的符号未处理,导致错误.
我们注意到笔者所在学校的T老师所教班级此题的均分处在前列(年级第二),而总均分为年级第五.我们选取与T老师所教班级均分最接近的S老师所带班级,进行统计分析.
T老师教学班级数学均分为86.23分,此题的均分为8.49分,第二问3.62分.S老师教学班级学生数学均分为87.52分,此题的均分為7.35分,第二问2.91分;近两个月内的各次考试中,S老师教学班级学生数学均分都高于T老师教学班级,但这道题的均分明显低于T老师教学班级.
笔者对“第二问满分人数”与“不同老师”是否有相关性进行数据统计与分析,见表1.
根据两联表,我们采用SPSS统计软件计算统计量K2=4.573.841,所以有超过95%的把握认为“学生对于错位相减法的掌握程度”与“教师对这一问题的教学方式”有关.
(二)误解题意
例2??(2018年高考全国Ⅱ理数第12题改编为填空题)已知F1,F2是椭圆C:[x2a2]+[y2b2]=1(ab0)的左、右焦点,A是C的左顶点,点P在过A且斜率为[36]的直线上,△PF1F2为等腰三角形,∠F1F2P=120°,则C的离心率为
【错解】记F1F2=2c,因为△PF1F2为等腰三角形,∠F1F2P=120°,所以PF2=2c,PF1=[23]c,根据椭圆定义得PF1+PF2=2a,所以有2[3]c+2c=2a,得C的离心率为[3]-1.
【评注】午练是当前不少学校的必做项目,利用午休前大约30分钟左右的时间进行限时练习,可以视为一次微型的考试.在这一次午练中,学生此题的出错率达[1142],个别访谈了解到主要的错误是审题出错,误认为P在椭圆上.学生自行增加题目的已知信息“点P在椭圆上”