学生算法概念建构中的认知结构研究

学生算法概念建构中的认知结构研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:徐斌艳
出品人:
页数:156
译者:
出版时间:2003-5
价格:11.00元
装帧:
isbn号码:9787561732700
丛书系列:
图书标签:
  • 语言学
  • 数学教育
  • 认知科学
  • 算法学习
  • 概念建构
  • 认知结构
  • 教育心理学
  • 计算机教育
  • 学习科学
  • 问题解决
  • 学生认知
  • 教学设计
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具体描述

数学教育研究前沿:《数学差生问题研究》

  差生问题,是基础教育中的一个大问题。数学差生是差生中的最大群体,是数学教学中经常遇到的一个问题,也是数学;教育研究中非常棘手的课题。本书以对广大学生的实际调研为基础,在一个较大的范围内,有组织有计划的进行集中的基础测试,对差生现象进行系统缜密的研究,并制定针对性的解决策略。以数学差生问题研究为代表去探讨差生问题的规律,以基础教育阶段的初中数学差生为代表,去探讨一般数学差生问题的规律性(主要是形成原因、变化规律、诊断与转化等),这就是本项研究的总思路和选择的切入点。

  本书的写作,可以看作是十年数学差生问题研究的小结。书中的很多素材采自研究的前两个阶段,特别是实验研究阶段。此外,在本书的写作中,还参考和引用了很多国内外专家的论著,正是这些资料使本书获得了丰富的营养。

  数学教育研究前沿:《中学生概率的教与学》

  本书研究的主要问题有三个:中国学生对概率这一概念主要有哪些错误识(misconception)?学生认识概率概念一般经历怎样的认知发展过程?通过一个以活动为主的短期教学计划是否能够增进普通中学八年级学生对概率这一概念的理解?本书的第1章为研究背景介绍,说明作者为什么要选择这个课题以及研究的意义。第2章为文献述评,除了回顾以往的研究成果,主要将重点放在对不同研究的对比分析上。本书虽然关注的是不同年龄、不同学校类型、对概率有不同熟悉程度的学生对概率这一个数学概念的认识,应属于数学学习心理范畴,但是,教育是相通的,从学生的学习情况也能反映出课程、教学与评价等诸多方面存在的或应予关注的问题。

  数学教育研究前沿:《数学教学过程中的学生参与》

  本书基于研究的背景,本研究试图完成以下几个方面的工作:清楚地界定学生在数学教学过程中参与的概念和构念;进一步建立相应的研究工具;确定和评价学生的学习结果(特别是质化的结果);以及在此基础上研究数学教学过程中三种学生参与(行为、认知和情感参与)分别对三种学习结果(计算题、简单应用题和开放性问题成绩)的影响,并得出有关结论。

  本丛书还包括:《中学生数学学科自我监控能力》、《学生算法概念构建中的认知结构研究》。

《学生算法概念建构中的认知结构研究》 本书旨在深入探讨学生在学习和构建算法概念过程中所形成的认知结构。我们并非提供算法的教程或解题技巧,而是聚焦于理解学生思维的内在运作机制。通过细致的观察与分析,本书揭示了学生如何理解、内化、组织和应用抽象的算法思维,以及在这一过程中可能遇到的认知障碍和发展路径。 核心关注点: 概念图谱的绘制与演变: 本书着重考察学生围绕“算法”这一核心概念所构建的认知图谱。我们分析学生如何将诸如“指令”、“顺序”、“逻辑”、“重复”、“条件”、“输入”、“输出”、“过程”、“效率”等子概念与主概念联系起来,以及这些联系随着学习的深入而如何发生变化。我们将展示不同认知水平的学生在概念图谱的密度、连通性、层次性和准确性方面的差异。 心智模型的构建与激活: 算法概念的掌握远不止于记忆定义,更在于形成有效的“心智模型”。本书将研究学生如何通过类比、具身化体验(例如,模拟执行算法过程)或可视化工具来构建和激活他们的算法心智模型。我们将探讨学生在构建模型时遇到的挑战,例如将具体情境下的操作转化为抽象的算法步骤,或是在面对复杂算法时模型的坍塌。 问题解决过程中的认知策略: 算法的本质在于解决问题。本书深入分析学生在面对算法问题时所采用的认知策略。这包括问题分解、模式识别、试错、回溯、以及不同策略之间的切换。我们将考察学生如何根据问题的特点选择合适的策略,以及他们在策略选择和执行过程中表现出的思维定势或灵活性。 抽象与具象的认知转化: 算法概念往往具有高度的抽象性,而学生的认知发展则常常从具象思维走向抽象思维。本书将聚焦于学生在理解抽象算法概念时,如何进行有效的具象化和抽象化转化。例如,他们如何从具体的生活场景中提炼出算法模型,又如何将抽象的算法规则应用于具体的问题。 概念误区与认知冲突的识别与干预: 在算法概念的建构过程中,学生不可避免地会产生各种误区和认知冲突。本书将系统梳理常见的算法概念误区,如混淆算法与程序、理解错误循环控制、忽视边界条件等。在此基础上,我们将探讨识别这些误区的方法,并初步构思有助于学生克服认知冲突、深化理解的教学策略。 认知结构与学习成效的关联: 本书并非孤立地研究认知结构,而是力图揭示学生认知结构的深度、广度和灵活性如何与他们的算法学习成效产生关联。我们通过分析学生的实验数据、访谈记录和作品表现,来阐释更具优势的认知结构如何促进学生对算法概念的掌握,以及如何发展出更强的计算思维能力。 研究方法与视角: 本书的研究方法融合了认知心理学、教育心理学和计算机科学教育的理论与实践。我们可能采用的手段包括但不限于: 认知诊断访谈: 通过半结构化访谈,引导学生陈述其对算法概念的理解过程,挖掘其思维深处的逻辑链条。 概念图绘制任务: 要求学生绘制算法相关概念的图谱,以可视化其认知结构。 问题解决情境分析: 观察学生在解决特定算法问题时的操作过程和思考过程。 学习日志分析: 收集学生在学习过程中的自我反思和记录。 行为观察与测量: 记录学生在实践操作中的行为表现。 本书的价值与读者对象: 本书适合对算法概念学习的内在机制感兴趣的教育研究者、计算机科学教师、课程开发者,以及希望提升自身算法思维教学效果的教育工作者。它为理解学生是如何“想”算法,而不是仅仅“做”算法,提供了一个深刻的视角。通过理解学生认知结构的形成与发展,我们可以更精准地设计教学活动,更有效地解决学习中的难题,从而真正促进学生计算思维能力的培养。 本书不提供任何算法的源代码或具体程序的实现细节,其重点在于“认知”层面,即学生如何在大脑中构建和组织算法相关的知识体系。

作者简介

杜玉祥,1963年毕业于曲阜师范学院。泰安师范专科学校教授,曾任数学系系主任。主持大型专题实验研究“初中数学差生转化”课题多年,先后获山东省优秀教学成果二等奖,世界银行垡“师范教育发展”课题研究优秀项目二等奖,1998年度全国师范院校基础教育改革实验优秀成果二等奖等。主要著作有《简明初等数学史教程》、《初中数学差生转化 理论与方法》、《妙趣横生的数学》、《奇妙的数学》等发表论文40余篇。

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的**理论框架**构建得极为宏大且自洽。它似乎并不满足于仅仅停留在算法本身的介绍,而是将其置于一个更广阔的认知科学和教育哲学背景之下进行审视。我注意到书中频繁引用了皮亚杰、维果茨基等认知发展理论家的观点,并将其巧妙地融入到对算法学习路径的设计中。这种跨学科的视野,使得原本枯燥的逻辑训练拥有了坚实的理论支撑,不再是孤立的技巧堆砌。这种**理论的穿透力**,迫使读者重新审视自己对“学习”和“理解”的定义。我特别欣赏作者在论述中展现出的那种严谨的学术态度,每一个论断都基于充分的文献回顾和逻辑推导,读来令人信服,且极具启发性,它提供了一种全新的、更具人文关怀的视角来审视技术教育。

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我阅读了这本书的前三章,立刻被作者叙述的**问题切入点**所吸引。不同于市面上许多算法教材那种直奔主题、缺乏情境的叙述方式,作者似乎更侧重于“为什么”和“如何建构”的过程。他并没有急于展示复杂的公式,而是花费大量篇幅去解构学生在学习初期普遍存在的认知障碍,这些障碍往往是传统教学忽略或一笔带过的。我感觉作者仿佛是一位经验丰富的教育心理学家,他耐心地拆解了“理解”这个过程中的各个细微环节,例如符号系统的内化、抽象思维的具象化等。这种由现象到本质、由表层困惑到深层原理的递进逻辑,让阅读体验变得异常流畅,我仿佛在跟随一位导师,一步步梳理自己过去学习算法时的思维盲区,这种**自我反思的驱动力**是阅读过程中最令人兴奋的部分。

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这本书的**行文风格**介于学术论文与专业专著之间,保持了一种极高的信息密度,但又没有陷入纯粹的术语堆砌。作者的语言富有张力,尤其是在论述“结构化思维”的形成时,那种对清晰逻辑的追求近乎偏执,使得整本书读起来有一种**智力上的挑战感**。我必须放慢速度,甚至时常需要停下来做笔记或画图来跟上作者的思路,这是一种高质量的阅读体验——它要求你全神贯注,并在阅读过程中不断地进行知识的重组。读完之后,我感到大脑皮层得到了充分的激活,那些过去模模糊糊的算法概念,似乎被这本书用一把精密的刻刀,雕刻出了清晰的轮廓,它不仅仅是知识的传递,更像是一次**思维模式的重塑**。

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这本书的装帧设计颇具匠心,那种沉稳的墨绿色配上烫金的书名,初看便让人感到一股学术的厚重感扑面而来。我尤其欣赏它在排版上的考量,清晰的字体和合理的行距,使得即便是面对那些略显晦涩的理论推导时,视觉疲劳感也能得到有效缓解。书页的纸张质地也十分考究,拿在手里有一种扎实的分量,翻阅时没有廉价书籍那种易损的担忧,这对于一本需要反复研读的专业书籍来说,无疑是一个加分项。装帧的细节处理得非常到位,比如书脊的缝合处,看得出制作方在工艺上的投入。整体而言,这本书的**物理呈现**已经达到了一个相当高的水准,光是放在书架上,就足以彰显其内容的价值。它散发出的那种沉静、内敛的气质,让人在尚未深入阅读前,就对其中蕴含的知识体系充满了敬意与期待。

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作为一名有多年教学经验的教师,我发现这本书在**案例的选取和呈现方式**上有着独到的见解。它选取了一些学生普遍认为“反直觉”的经典算法,比如递归与迭代的转换,或者动态规划的思维定势突破。不同的是,作者没有直接给出最优解法,而是先描绘出几种“错误但常见”的认知路径,详细剖析了这些路径为何会在特定阶段产生,以及它们背后的认知逻辑是什么。这种“先展现混乱,再引导有序”的教学设计,极大地增强了教材的**实用指导价值**。它不仅仅是告诉我们“应该怎么做”,更重要的是解释了“为什么学生会做错”,这对于一线教学实践的指导意义是无可估量的,提供了大量可以立即应用于课堂情境的策略参考。

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