高中生对变化率的理解

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本文对高中生在函数变化率方面的理解策略及理解水平进行了调查研究。 在整个研究过程中,笔者对300多名高中生进行了与变化率理解有关的测试卷调查,同时对具有典型个案性质的14名学生进行正式访谈。研究结果表明:学生对变化率的理解受到情境的极大影响,在不同情境中理解与识别变化率的策略各个相同,表现出多样性与不稳定性特点。这与学生理解变化率的能力(函数协变推理能力)发展的差异性与不完善性有关。具体内容如下: (1)学生对变化率的理解受语境的影响。函数题中出现词汇“平均变化率、瞬时变化率、平均速度、瞬时速度、割线斜率与切线斜率”时,不同的词汇往往被学生赋予不同的数学意义。 (2)学生对变化率的理解受函数特性的影响。识别连续函数与离散的指数函数变化模式时,往往采用不同策略,并且使用策略的成绩、偏好与年级有关。随着年级的增长策略水平有上移的趋势,但连续问题离散化的差分思想在各年级中起主导地位。 (3)学生对函数变化率理解的水平总体上看较低,这种理解水平集中体现在学生的协变推理能力之中。学生对瞬时变化率理解的困难在于解释拐点的意义及曲线光滑的原因,但从认知心理的角度上看学生困难在于建构连续变化率表象,但变速度模式是学生理解变率的认知根源。 最后,从本研究的结果出发,笔者给出了函数变化率教学的四点建议。
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