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图说数学教育原理17:数学概念学习的APOS理论

 新青年数学教师 2020-09-02

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本期图说数学概念学习的APOS理论。

美国数学家杜宾斯基(Dubinsky)等人创立了数学概念学习的APOS理论,认为学生学习数学概念是要进行心理建构的,此建构过程要经历以下四个阶段:操作或活动(Action)阶段、过程(Process)阶段、对象(Object)阶段、图式(Scheme)阶段.如下图所示:

APOS理论的一个基本假设是:数学知识是个体在解决数学问题的过程中获得的,在这个过程中,个体依序建构活动、过程和对象,并最终组织成用以理解问题情境的图式结构.

“活动阶段”是学生理解概念的一个必要条件,通过“活动”让学生亲身体验、感受直观背景和概念间的关系.

“过程阶段”是学生对“活动”进行思考,经历思维的内化、压缩过程,学生在头脑中对活动进行描述和反思,抽象出概念所特有的性质.

“对象阶段”是通过前面的抽象过程认识到了概念本质,对其赋予形式化的定义及符号,使其达到精致化,成为一个具体的对象,在以后的学习中以此为对象去进行新的活动.

“图式阶段”的形成要经过长期的学习活动来进一步完善,起初的图式包含反映概念的特例、抽象过程、定义及符号,经过学习,建立起与其他概念、规则、图形等的联系,在头脑中形成综合的心理图式.

APOS理论不仅指出学生的学习过程是建构的,而且表明建构是有层次的,这4个步骤(阶段)一般不能逾越,应当循序渐进.同时,又不可只停留在具体、直观、视觉化的阶段,必须升华、逐级地抽象,不断地形式化,最后完成数学概念的建立.

上海徐汇区初中数学教研员徐晓燕基于APOS理论,设计了以下数学概念教学过程

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