初中生几何证明典型错误及归因研究

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我国新一轮的基础教育课程改革,对于传统平面几何内容的删减以及对于学生逻辑证明水平要求的改变,引起了广泛的关注和争论。几何的重要性在于它的教育价值,几何有助于发展演绎推理,培养与发展学生的逻辑思维能力和空间想象能力,以及培养良好的思维习惯。几何课程在这些数学能力的培养上所起的作用为其他课程所无法代替。而几何证明在培养学生逻辑思维能力上起着先决作用。但学生在几何学习,尤其是几何证明的学习中仍存在不少问题。本研究力求通过初中学生在几何证明学习中的典型错误及原因来反映初中生几何学习的状况,以期为教师的教学提供一些参考的依据。从研究方法上来看,本文综合采用了测试、访谈和文献分析等多种研究方法。本研究所采用的调查工具为自编测试题,测试题参照课程标准、数学教材及相关教辅资料,选取初中二年级已学全等三角形为测试内容。测试卷包括六种类型的题目,试图从五个方面验证学生在几何证明学习中存在的八类典型错误。本研究关注的是通过测试初二学生在学完全等三角形的内容后,在几何证明中存在的典型错误及错误的原因。笔者通过文献分析找出学生存在的典型错误,参考教材及相关资料编制出测试卷,选取了广东省一所中学的三个不同层次的150名学生为样本进行测试,根据测试的统计结果和学生的访谈情况对学生存在的错误进行归因分析。调查结果显示,初中生在几何证明学习中存在如下的典型错误:1.学生在对几何的概念、判定定理的识记与理解流于表面,易忽略判定定理适用的条件和范围。2.对于需要借助添加辅助线来完成推理证明的题,感到无从下手,找不到连接题设与结论的桥梁。3.文字命题和实际应用问题中,抽象出几何图形存在困难,或无法结合题意与图形,找出已知条件,并进行求证。4.书写时,语句比较混乱,主要表现在表达较为随意,不够严谨,常常出现多余的书写步骤或者未书写出必要的步骤,对图形、文字、符号三种语言的转换存在困难。5.推理中逻辑上的错误主要表现在循环论证、虚假理由、偷换命题。从学生认知结构角度分析,除逻辑上的错误,其余出现的错误多属于知识性错误和策略性错误,以及心理上的错误。基于本文的研究结论,笔者为初中几何证明的教学提出了一些相关的建议。本研究具有新意的地方:综观已有文献,关于初中几何解题典型错误的研究不多,而关于几何证明解题的就更少。本文研究初中生在学习几何证明知识时会犯的错误。本研究的不足之处:受客观条件与研究者自身学术水平的限制,本研究仍存在很多的问题与不足。测试卷的设计方面,试卷效度有待提高;由于笔者实践经验的缺乏,对于测试结果的分析不够全面,需要理论层次上的提升;以及提出的教学对策是否有效的付诸实践,还需要进一步的研究。
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