浅析脑认知在高中数学教学中的应用

江苏省江都中学 潘艳梅

在高中学习中，数学学习既是学生学习的重点，同时也是难点，所以在具体的教学活动中，教师将当下科学研究中的脑认知具体应用其中，实现学生对于数学知识的掌握。脑认知是当下最被关注的话题之一，那么在高中数学教学活动中，脑认知又对学生的数学学习有哪些影响呢？笔者从以下方面进行简单陈述。

一、何谓脑认知

脑科学,是研究人脑的结构与功能的综合学科，认知科学作为一门新兴的学科，是主要研究人脑和活动机制的一门学科，脑与认知科学作为一门新兴的交叉学科，涉及传统的心理学、教育学、生物学、信息科学、计算科学等学科。脑与认知科学的最新研究结果表明数学认知是一个多成分、多系统的复杂认知系统，既有种系进化的基础，也与个体发展和学习有关。数学认知依赖于一个大范围的皮层支持网络,包括顶叶、额叶与颞叶的部分区域，尤其是顶叶皮层,在数学认知障碍与数学学习过程中均有重要作用。

中国工程院院士、中国人工智能学会理事长李德毅认为脑认知具体包括记忆认知、计算认知以及交互认知，其本质是统计认知。人类对于任何事物的计算都只有一种形式，相似计算，即计算认知。人类对世界的认知是经过反复观察、体会和行动来实现的，通过对客观世界不断地感知、认知和行动的过程实现了解，通过不断地了解形成自己的记忆，即记忆认知。对于交互认知则具有两方面，一种是根据记忆实现脑内部信息之间的交互联系；另一种是实现人脑与客观世界的交互联系。

在高中的数学教学活动中，教师首先可以以计算认知为基础，帮助学生对于数学知识进行掌握。其次通过对记忆认知的应用，实现对数学知识点的把握，从而应用于具体的案例中进行解答。最后在学生掌握数学知识后并且能够应用时，组织学生在生活中对数学知识的学以致用，实现交互认知。

二、应用位置

1.计算认知

高中数学是学生对之前所学知识内涵的提升，所以在高中数学教学活动中，教师应更加注重学生对于运算规则和机理的理解。学生常常将运算能力等同于数字之间的加、减、乘、除、乘方、开方，而代数式间的加、减、乘、除、乘方、开方等学生并不认为那是运算。所以完全依赖计算机，把十分重要的心理抽象运算的程序省略了。根据脑认知下的计算认知，每个运算都有特定的程序和顺序，这些需要学生进行自我建构，而相似性是行之有效的建构方式。

相似计算在数学教学活动中能够得到具体的应用，所以教师在高中数学教学活动时，应充分将脑认知下的计算认知与教学实际相结合，实现学生对于数学计算的掌握。

2.记忆认知

数学教学活动中，知识点之间的连接对数学题目的解答具有重要的意义。所以数学教学活动中，教师应做到新旧知识的串联，实现学生对于知识的掌握，根据脑认知规律的练习率，一个行为要经过多次强化反复才能掌握。

如在进行二元一次不等式组与简单线性规划问题的讲解过程中，笔者首先组织学生对于初中所学的一元一次不等式进行回忆，通过对一元一次不等式的运用实现对于二元一次不等式的讲解。通过对旧知识的回忆能够帮助学生对新知识有所了解，从而在教学活动中学生能够对二元一次不等式的运算进行掌握。笔者通过组织学生对初中知识的回忆实现对新知识的教学，同时设计不同的变式题强化训练，及时反馈，得到了良好的教学效果。

3.交互认知

学生对于知识的学习目的在于能够应用到具体的生活实践中，实现学以致用。教师在进行教学活动时也要认识到这一点，在进行知识的传授过程中帮助学生对于知识进行具体应用。根据脑认知下的交互认知，学生对于知识的学以致用就是将知识与客观世界相联系。同理，交互认知的数学学习能力也是将数学知识与可观世界进行连接。

例如空间直角坐标系中抽象的空间形式很难直接掌握，因此导致学生对于空间图形的不理解，所以在进行空间直角坐标系的讲解中，笔者充分利用“墙角”来实现教学目的。以墙角为原点，三条直线为坐标轴进行相关知识的讲解。通过将教材中的内容与生活中的事物进行结合，学生在学习的过程中有效掌握了教学内容。在数学教学活动过程中，笔者将很多学生难以理解的知识进行生活化的教学，从而实现学生对于知识的掌握了解。

通过与客观环境的结合实现教学内容的传达，所以脑认知下的交互认知是进行数学教学活动的有效手段。教师在教学活动中应充分做到两者的有力结合。

高中数学的教学是学生对旧知识的运用以及对新知识的掌握，而脑认知的研究在高中数学教学活动中具有强有力的效果，所以教师应充分做到将计算认知、记忆认知以及交互认知三者应用在高中的数学教学活动中，以此来实现学生对知识的掌握。将科学研究中的研究结果与教学活动相结合，既可以实现教学目标，同时也是对科学研究的有效应用，实现了科学研究的价值。

[1]崔晓栓.高中数学教学中渗透数学文化[J].中学生数理化（教与学），2018（03）：12.

[2]李德毅.脑认知的形式化——从研发机器驾驶脑谈开去[J].科技导报，2015，33（24）：125.