基于教材的简易方程习题难度对比分析 ——以人教版和浙教版为例

发表时间:2021/3/11   来源:《中小学教育》2020年11月32期   作者:朱利芳
[导读] 习题是学生巩固教学知识、提升解题能力的重要部分。

         朱利芳
         浙江省杭州滨兴学校 浙江 杭州 310052
         习题是学生巩固教学知识、提升解题能力的重要部分。每个知识点都需要习题的训练,不仅可以巩固新知,还能拓展解题思路和建模能力。希望能通过对两版教材习题难度内容的比较,得到对简易方程练习课教学的启发。
一、难度因素分别比较
         本研究引用鲍建生课程综合难度比较模型,以探究、背景、运算、推理和知识点含量五个方面作为难度因素,模型综合难度因素的水平划分如表1。
表1 综合难度因素水平
 
         如表所示,模型的每一个难度因素都有相应水平的划分。其中,“探究”划分为“识记、理解、探究”3个水平,以用所学知识去探索新的规律和性质为定义;“运算”主要分为“无运算、数值运算、符号运算”3个水平,其中“无运算”是指没有任何数字、符号参与的运算,例如方程的判断;“数值运算”是指有数字参与的运算,例如四则运算;“简单符号运算”和“复杂符号运算”分别指2个及以内步骤的符号参与运算和3个步骤及以上的符号参与运算,简易方程单元主要观察解方程习题的难易程度。“背景”因素主要划分为“无背景、个人生活、公共常识、科学背景”4个水平,对题目出现的场景进行分类。“推理”因素划分为“无推理、简单推理、复杂推理”3个水平,“无推理”是指“纯粹的数值计算或对数学事实的回忆”,“简单推理”是指“包含一到两步推理步骤的推理”,“复杂推理”是指“3 个以上的推理步骤的推理”,主要反映习题的难度。“知识点含量”分为“单个知识点、两个知识点、3 个及以上知识点”3个水平,主要反映习题的综合程度。
         研究步骤:1.对两版教材的列方程解决问题小节的习题总数和习题水平进行划分,再依据综合难度因素的水平划分,进行统计。2.计算各个维度的因素的加权平均值。加权平均的计算公式:。分别表示知识点探究、背景、数学认知因素、运算、推理与知识点含量这五个难度因素的值,为第i个难度因素的第j个水平的权重(依据水平依次赋值为1,2,3 ?),表示题目中属于第i个难度因素的第j个水平的题目个数,总和为[ 鲍建生:《中英初中数学期望课程综合难度的比较》,《全球教育展望》2002年,第31卷第9期。
]。
         本节将对列方程解决问题小节中的习题综合难度进行比较,希望可以对人教版教材的习题编写提供一些建议,从而为教师的习题课讲解教学提供教学策略。研究对列方程解决问题的习题总数和每个习题的水平进行划分,统计结果如下:
表2 列方程解决问题习题总数量
 
         (一)探究因素水平比较
         研究发现人教版和浙教版的习题都是理解水平,没有识记和探究。
         (二)背景因素水平比较

图1 背景因素水平比较
         从图中可以发现,人教版和浙教版的列方程解决问题的习题背景大多是个人生活,说明两版教材都注重数学和生活的联系。人教版的无背景习题比浙教版多,说明人教版的解方程类型比较多,更侧重于计算能力。人教版的公共常识背景和科学情境比浙教版多,说明人教版的习题背景更多元化,更能开拓学生的视野。
         (三)运算因素水平比较
         数据折合成百分数统计如下图:

图2 运算因素水平统计
    从图中可以发现,两版教材的运算背景占比最大的都是简单符号运算,因为该小节的特殊性,运算都与未知数有关,所以没有单纯的数字计算。人教版没有无运算的习题,浙教版有一些寻找等量关系、不需要计算的习题,为学生的解题提供思路。在复杂符号运算中,人教版比浙教版多,说明在列方程解决问题时,人教版依旧对于运算能力有很大的考验和要求。
         (四)推理因素水平比较
         数据折合成百分数统计如下图:

图3 推理因素水平统计
         从图中可以发现,两版教材占比最大的都是简单推理,说明大部分习题都可以通过列简单方程和解方程两步思考来解决。在无推理方面,人教版比浙教版要多,即单纯解方程的题目多;在复杂推理方面,人教版少于浙教版,在题目的深度上不如浙教版。
         (五)知识点含量水平比较

图4 知识点含量因素水平统计
从图中可以看出,人教版和浙教版的教材在知识点含量方面高度重合,说明两版教材的习题难度分布层次差不多。其中浙教版的三个及以上知识点题目占比多于人教版,说明浙教版列方程解决问题的课后习题难度略高于人教版。
二、难度综合比较
         通过鲍建生课程综合难度比较模型,计算出列方程解决问题的习题难度因素加权平均值,如下表所示:
表4 习题难度因素加权平均值
 
         从上表可以看出,人教版和浙教版的列方程解决问题习题难度差异不大,但是人教版的习题数量要明显多于浙教版,大约是浙教版的2.23倍。说明人教版大部分数量的习题参考价值不大。
         由表4,汇出相应的雷达图:

图5 综合难度因素水平比较
         从图中可以看出,运算方面,人教版的难度要高于浙教版,说明人教版对解方程计算的重视。然而在列方程为主要知识点的习题中,加大解方程的难度,无疑是为列方程解决问题增加不必要的难度。
         推理方面,浙教版的难度要高于人教版,说明浙教版的习题更有层次,为分层教学提供条件。浙教版更重视通过习题的解决来提升学生的方程思维能力,大大增加了优等生的学习增量。
         综上所述,从习题综合难度比较,列方程解决问题的练习在“探究”、“背景”、“知识含量”三方面差异不大。运算方面,人教版的难度要高于浙教版,说明人教版对解方程计算的重视。然而在列方程为主要知识点的习题中,加大解方程的难度,无疑是为列方程解决问题增加不必要的难度。推理方面,浙教版的难度要高于人教版,说明浙教版更重视通过习题的解决来提升学生的方程思维能力。

参考文献:
[1]左姗姗.两种版本小学数学教材呈现方式的比较研究——以“圆柱和圆锥”为例[J].小学教学研究,2017(16):59-61.
[2]苟远清.以简易方程的教学为例浅谈如何进行数学概念教学[J].数学学习与研究,2018(09):161.
[3]吴玉国.学科学力:基于课程目标、内容与设计的自然生长——以苏教版小学数学五年级下册《简易方程》为例[J].江苏教育研究,2016(13):56-59.
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