problem posing remained unexplored as a tool for studying cognitive
processes in the domain of mathematics education. Because problem posing is
intellectually a more demanding task than solving problems (Mestre, 2002), in the
present study we investigate students’ cognitive processes in problem posing by
proposing a model that encompasses most of the previous research in the area. This
article begins by reviewing two strands of research that have a bearing on this study,
and then discusses a theoretical model of the cognitive processes of problem posing.
THEORETICAL CONSIDERATIONS
In this section we describe two kinds of research studies on problem posing in
mathematics instruction. The first strand of research describes the development of
students’ problem posing abilities, and the second strand discusses the classification
of problem posing tasks.
The problem posing abilities
Research studies provided evidence that problem posing has a positive influence on
students’ ability to solve word problems (Leung & Silver, 1997), and provides the
opportunity for teachers to get an insight of students’ understanding of mathematical
Proceedings of the 28th Conference of the International
Group for the Psychology of Mathematics Education, 2004 Vol 4 pp 49-56
concepts and processes (English, 1997a). It was also found that students’ experience
with problem posing enhances their perception of the subject, and produces
excitement and motivation (English, 1998; Silver, 1994). Specifically, English
(1997a; 1997b; 1998) asserted that problem posing improves students’ thinking,
problem solving skills, attitudes and confidence in mathematics and mathematical
problem solving, and contributes to a broader understanding of mathematical
concepts.
English (l997a, 1997b, 1998) investigated students’ abilities in generating problems
in three studies with third, fifth and seventh graders, respectively. In the first of these
studies, third graders revealed significant difficulties in posing problems both in
informal and formal contexts. They were only able to create several change/part-part-
whole problems by altering the contexts of the original problems and by focusing on
the operational and not the semantic structure of the problems (English, 1998). In the
second study, English (1997a) organized a problem posing program through which
fifth graders improved their abilities to model a new problem on an existing structure
and to diversify the story context of the problem. In contrast to the previous study,
fifth graders developed their abilities to perceive the problem structure as
independent of a particular context, providing them with greater flexibility in their
problem creations. In the third study, English (1997b) proposed a theoretical
framework for tracing seventh graders’ abilities in problem posing across a range of
mathematical situations. This framework encompassed abilities that referred to the
knowledge and reasoning of students in problem posing as well as abilities for
assessing students’ metacognitive processes. In this study, the students who
participated in the program exhibited greater facility in creating solvable problems
than their counterparts that did not participate. Most of the students in the program
created quite sophisticated problems using semantic relations in their problems.
Silver and Cai (1996) conducted a study in which a large number of sixth and seventh
grade students were asked to pose questions to given story problems and classified
them in terms of mathematical solvability, linguistic and mathematical complexity.
Most students in Silver and Cai’s study were able to pose appropriate mathematical
questions when presented with a story situation as a stimulus for question generation.
In addition students were able to generate syntactically and semantically complex
mathematical problems.
Classification of problem posing tasks
The second strand of research discusses the classification of problem posing tasks.
Stoyanova (2000) identified three categories of problem posing experiences that can
increase students’ awareness of different situations to generate and solve
mathematical problems: (a) free situations, (b) semi-structured situations, and (c)
structured problem-posing situations. In the free situations students pose problems
without any restriction. An example of the free problem posing situation are the tasks
where students are encouraged to write problems for friends to solve or write
4-50 PME28 - 2004
problems for mathematical Olympiads. Semi-structured problem posing situations
refer to situations where students are asked to write problems, which are similar to
given problems or to write problems based on specific pictures and diagrams.
Structured problem posing situations refer to situations where students pose problems
by reformulating already solved problems or by varying the conditions or questions
of given problems.
Silver (1994) classified problem posing according to whether it takes place before
(presolution), during (within-solution) or after problem solving (post-solution). He
argued that problem posing could occur (a) prior to problem solving when problems
are being generated from particular presented stimulus such as a story, a picture, a
diagram, a representation, etc., (b) during problem solving when students
intentionally change the goals and conditions of problems, (c) after solving a problem
when experiences from the problem solving context are applied to new situations.
Stoyanova (2000) and Silver (1994) classified problem posing tasks in terms of the
situations and experiences which provide opportunities for students to engage in
mathematical activity. Both classifications involve five categories of problem posing
tasks, which were used throughout the studies so far: Tasks that merely require
students to pose (a) a problem in general (free situations), (b) a problem with a given
answer, (c) a problem that contains certain information, (d) questions for a problem
situation, and (e) a problem that fits a given calculation.
It is acknowledged that there are a variety of ways to analyze problem posing tasks
and each may give a different understanding of the process. However, there is a need
for a framework that can be used on responses from a wide range of tasks and from
different age groups so that inter-task study and development of problem posing
behavior can be investigated. The model proposed in the present study synthesizes
most of the ideas articulated in previous studies, including a classification scheme of
cognitive processes. The focus of the proposed model is on students’ ability to pose
their own two-step addition and subtraction problems, but the model can be applied
to many other areas of mathematics.
THE PROPOSED MODEL AND THE PURPOSE OF THE STUDY
Notwithstanding the extent of research into students’ thinking in problem posing,
recent research has not investigated systematically the quantitative information of the
problem posing tasks in combination with the cognitive processes used in each task.
Accordingly, the literature does not provide the kind of coherent picture of students’
problem posing thinking that is desirable for current approaches to instruction. In this
paper, we propose a model, which may enable young students’ problem posing
thinking to be described across four cognitive processes. As it is highlighted in Figure
1, the cognitive processes that are postulated to occur when a person engages in
problem posing refer to filtering quantitative information, translating quantitative
information from one form to another, comprehending and organizing quantitative
PME28 - 2004 4-51
information by giving it meaning or creating relations between provided information,
and editing quantitative information from given stimulus.
We speculate that the cognitive processes correspond to specific problem solving
tasks presented in iconic, tabular or symbolic forms. It is possible for a cognitive
process to correspond to more than one task, but for clarity and simplicity purposes,
we incorporate in the model the most prominent cognitive process for each task. It is
also hypothesized that each cognitive process emerges and develops in a way that
incorporates the continuing development of cognitive processes. Editing quantitative
infor
ปัญหายังคงวางตัวสำรวจเป็นเครื่องมือสำหรับการศึกษาองค์ความรู้
กระบวนการในโดเมนของการศึกษาคณิตศาสตร์ เพราะวางตัวปัญหาคือ
ปัญญาเป็นงานที่เรียกร้องมากขึ้นกว่าการแก้ปัญหา (เมสเตร, 2002) ใน
การศึกษาครั้งนี้เราจะตรวจสอบของนักเรียนกระบวนการความรู้ความเข้าใจในปัญหาวางตัวโดย
นำเสนอรูปแบบที่ครอบคลุมมากที่สุดของการวิจัยก่อนหน้านี้ในพื้นที่ นี้
บทความเริ่มต้นด้วยการตรวจสอบสองเส้นของการวิจัยที่มีผลในการศึกษานี้
และจากนั้นกล่าวถึงรูปแบบทางทฤษฎีของกระบวนการทางปัญญาของวางตัวปัญหา.
ต้องคำนึงถึงทฤษฎี
ในส่วนนี้เราจะอธิบายสองชนิดของการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับปัญหาการวางตัวใน
การเรียนการสอนคณิตศาสตร์ สาระแรกของการวิจัยอธิบายการพัฒนาของ
นักเรียน 'ปัญหาความสามารถในการวางตัวและสาระที่สองกล่าวถึงการจัดหมวดหมู่
ของปัญหาวางตัวงาน.
ตั้งปัญหาความสามารถใน
การศึกษาวิจัยให้หลักฐานวางตัวปัญหาที่มีอิทธิพลในเชิงบวกต่อ
นักเรียนความสามารถในการแก้ปัญหาคำ (เหลียงเงิน, 1997) และให้
โอกาสสำหรับครูที่จะได้รับข้อมูลเชิงลึกของความเข้าใจของนักเรียนคณิตศาสตร์
การประชุมวิชาการครั้งที่ 28 ของประเทศ
กลุ่มจิตวิทยาการศึกษาคณิตศาสตร์ 2004 ฉบับที่ 4 PP 49-56 แนวคิดและกระบวนการ (อังกฤษ, 1997a) นอกจากนี้ยังพบว่าประสบการณ์ของนักเรียนที่มีปัญหาวางตัวช่วยเพิ่มการรับรู้ของเรื่องและผลิตความตื่นเต้นและแรงจูงใจ (อังกฤษ, 1998; เงิน, 1994) โดยเฉพาะภาษาอังกฤษ(1997a; 1997b; 1998) ถูกกล่าวหาวางตัวปัญหาที่ช่วยเพิ่มความคิดของนักเรียน, ทักษะการแก้ปัญหาทัศนคติและความเชื่อมั่นในวิชาคณิตศาสตร์และคณิตศาสตร์แก้ปัญหาและก่อให้เกิดความเข้าใจที่กว้างขึ้นของคณิตศาสตร์แนวคิด. อังกฤษ (l997a, 1997b, 1998 ) การตรวจสอบความสามารถของนักเรียนในการสร้างปัญหาในสามการศึกษากับบุคคลที่สาม, คารมห้าและเจ็ดตามลำดับ ในครั้งแรกของเหล่านี้ศึกษาคารมที่สามเปิดเผยความยากลำบากที่สำคัญในการวางตัวปัญหาทั้งในบริบททางการและเป็นทางการ พวกเขาเป็นเพียงสามารถที่จะสร้างการเปลี่ยนแปลงหลาย / ส่วนส่วนที่ปัญหาทั้งโดยการเปลี่ยนบริบทของปัญหาเดิมและโดยมุ่งเน้นการดำเนินงานและไม่ได้โครงสร้างความหมายของปัญหา (อังกฤษ, 1998) ในการศึกษาที่สอง, อังกฤษ (1997a) จัดเป็นปัญหาที่โปรแกรมวางตัวผ่านที่ห้าคารมดีขึ้นความสามารถในการสร้างแบบจำลองปัญหาใหม่บนโครงสร้างที่มีอยู่และการกระจายการลงทุนบริบทเรื่องของปัญหา ในทางตรงกันข้ามกับการศึกษาก่อนหน้านี้ห้าคารมการพัฒนาความสามารถในการรับรู้ปัญหาโครงสร้างเป็นอิสระจากบริบทโดยเฉพาะอย่างยิ่งให้พวกเขามีความยืดหยุ่นในการของพวกเขาสร้างสรรค์ปัญหา ในการศึกษาที่สาม, อังกฤษ (1997b) ได้เสนอทฤษฎีกรอบสำหรับการติดตามความสามารถในการปะทะคารมที่เจ็ดในปัญหาวางตัวในช่วงของสถานการณ์ทางคณิตศาสตร์ กรอบนี้ห้อมล้อมความสามารถที่เรียกว่าความรู้และเหตุผลของนักเรียนในการตั้งปัญหาเช่นเดียวกับความสามารถสำหรับการประเมินนักเรียนกระบวนการอภิปัญญา ในการศึกษานี้นักเรียนที่เข้าร่วมในโปรแกรมการจัดแสดงสิ่งอำนวยความสะดวกมากขึ้นในการสร้างปัญหาแก้ไขได้กว่าคู่ของพวกเขาที่ไม่ได้เข้าร่วม นักศึกษาส่วนใหญ่ในโปรแกรมสร้างปัญหาที่มีความซับซ้อนค่อนข้างใช้ความสัมพันธ์ของความหมายในปัญหาของพวกเขา. เงินและ Cai (1996) ดำเนินการศึกษาซึ่งในจำนวนมากของหกและเจ็ดนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีถูกถามเพื่อก่อให้เกิดคำถามปัญหาเรื่องกำหนดและจัดพวกเขา ในแง่ของ solvability คณิตศาสตร์ซับซ้อนภาษาและคณิตศาสตร์. นักเรียนส่วนใหญ่ในเงินและการศึกษาของ Cai ก็สามารถที่จะก่อให้เกิดการทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะสมคำถามเมื่อนำเสนอกับสถานการณ์เรื่องเป็นตัวกระตุ้นสำหรับการสร้างคำถาม. ในนักเรียนนอกจากมีความสามารถในการสร้างการสร้างประโยคที่ซับซ้อนและมีความหมายทางคณิตศาสตร์ . ปัญหาการจัดหมวดหมู่ของปัญหาวางตัวงานสาระที่สองของการวิจัยกล่าวถึงการจัดหมวดหมู่ของปัญหาวางตัวงาน. Stoyanova (2000) ระบุสามประเภทของปัญหาวางตัวประสบการณ์ที่สามารถเพิ่มการรับรู้ของนักเรียนสถานการณ์ที่แตกต่างในการสร้างและแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ (ก) สถานการณ์ฟรี (ข) สถานการณ์กึ่งโครงสร้างและ (ค) โครงสร้างสถานการณ์วางตัวปัญหา ในสถานการณ์ที่ฟรีนักเรียนก่อให้เกิดปัญหาโดยไม่มีข้อ จำกัด ใด ๆ ตัวอย่างของปัญหาฟรีวางตัวสถานการณ์เป็นงานที่นักเรียนได้รับการสนับสนุนที่จะเขียนปัญหาสำหรับเพื่อน ๆ ที่จะแก้ปัญหาหรือเขียน4-50 PME28 - 2004 ปัญหาสำหรับโอลิมปิกคณิตศาสตร์ ปัญหากึ่งโครงสร้างวางตัวสถานการณ์หมายถึงสถานการณ์ที่นักเรียนจะถูกขอให้เขียนปัญหาซึ่งมีความคล้ายคลึงกับปัญหาที่กำหนดหรือที่จะเขียนปัญหาขึ้นอยู่กับภาพที่เฉพาะเจาะจงและไดอะแกรม. ปัญหาโครงสร้างวางตัวสถานการณ์หมายถึงสถานการณ์ที่ก่อให้เกิดปัญหานักเรียนโดยการปรับเปลี่ยนแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นแล้ว หรือโดยการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขหรือคำถามของปัญหาที่กำหนด. เงิน (1994) ปัญหาจัดวางตัวตามไปไม่ว่ามันจะเกิดขึ้นก่อน(presolution) ระหว่าง (สารละลายภายใน) หรือหลังการแก้ปัญหา (สารละลายโพสต์) เขาแย้งว่าวางตัวปัญหาที่อาจเกิดขึ้น (ก) ก่อนที่จะมีการแก้ปัญหาเมื่อมีปัญหาที่ถูกสร้างขึ้นจากมาตรการกระตุ้นเศรษฐกิจที่นำเสนอโดยเฉพาะอย่างยิ่งเช่นเรื่อง, ภาพ, แผนภาพ, การแสดง ฯลฯ (ข) ในระหว่างการแก้ปัญหาเมื่อนักเรียนจงใจเปลี่ยนแปลง เป้าหมายและเงื่อนไขของปัญหา (ค) หลังจากที่การแก้ปัญหาเมื่อประสบการณ์จากการแก้ปัญหาบริบทถูกนำมาใช้กับสถานการณ์ใหม่. Stoyanova (2000) และสีเงิน (1994) ปัญหาจัดวางตัวงานในแง่ของสถานการณ์และประสบการณ์ที่ให้โอกาส เพื่อให้นักเรียนได้มีส่วนร่วมในกิจกรรมทางคณิตศาสตร์ การจำแนกประเภททั้งสองเกี่ยวข้องกับห้าประเภทของปัญหาวางตัวงานซึ่งถูกนำมาใช้ตลอดการศึกษาเพื่อให้ห่างไกล: งานที่ต้องใช้เพียงนักเรียนที่จะก่อให้เกิด (ก) ปัญหาในการทั่วไป (สถานการณ์ฟรี), (ข) ปัญหาเกี่ยวกับการให้คำตอบ (ค ) ปัญหาที่มีข้อมูลบางอย่าง (ง) คำถามสำหรับปัญหาสถานการณ์และ (จ) เป็นปัญหาที่เหมาะกับการคำนวณที่กำหนด. เป็นที่ยอมรับว่ามีความหลากหลายของวิธีการวิเคราะห์ปัญหางานวางตัวและแต่ละคนอาจจะให้ที่แตกต่างกัน ความเข้าใจในกระบวนการ แต่มีความจำเป็นสำหรับกรอบการทำงานที่สามารถนำมาใช้ในการตอบสนองจากหลากหลายของงานและจากกลุ่มอายุที่แตกต่างกันเพื่อให้การศึกษาระหว่างงานและการพัฒนาของปัญหาวางตัวพฤติกรรมสามารถตรวจสอบ รูปแบบที่นำเสนอในการศึกษาปัจจุบันสังเคราะห์มากที่สุดของความคิดก้องอยู่ในการศึกษาก่อนหน้ารวมทั้งรูปแบบการจัดหมวดหมู่ของกระบวนการทางปัญญา ความสำคัญของการนำเสนอรูปแบบเป็นนักศึกษาความสามารถในการก่อให้เกิดปัญหาของตัวเองนอกจากนี้มีสองขั้นตอนและการลบ แต่รูปแบบสามารถนำไปใช้กับพื้นที่อื่น ๆ ของคณิตศาสตร์. รุ่นที่เสนอและวัตถุประสงค์ของการศึกษาแม้จะมีขอบเขตของการวิจัย เป็นคิดของนักเรียนในการวางตัวปัญหาการวิจัยที่ผ่านมายังไม่ได้ตรวจสอบระบบข้อมูลเชิงปริมาณของปัญหาวางตัวงานร่วมกับกระบวนการทางปัญญาที่ใช้ในแต่ละงาน. ดังนั้นวรรณกรรมไม่ได้ให้ชนิดของภาพที่สอดคล้องกันของนักเรียน ' ปัญหาวางตัว คิดว่าเป็นที่น่าพอใจสำหรับวิธีการในปัจจุบันเพื่อการเรียนการสอน ในการนี้กระดาษที่เรานำเสนอรูปแบบซึ่งอาจช่วยให้ปัญหานักศึกษาหนุ่ม 'วางตัวคิดที่จะอธิบายข้ามสี่กระบวนการทางปัญญา ขณะที่มันเป็นไฮไลต์ในรูปที่1 กระบวนการทางปัญญาที่มีการกล่าวอ้างว่าจะเกิดขึ้นเมื่อมีคนเข้าร่วมในการตั้งปัญหาหมายถึงการกรองข้อมูลเชิงปริมาณเชิงปริมาณแปลข้อมูลจากรูปแบบหนึ่งไปยังอีกที่การทำความเข้าใจและการจัดการเชิงปริมาณPME28 - 2004 4-51 ข้อมูลโดย ให้มันมีความหมายหรือการสร้างความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลที่มีให้, และการแก้ไขข้อมูลเชิงปริมาณจากการกระตุ้นให้. เราคาดการณ์ว่ากระบวนการทางความรู้ที่สอดคล้องกับการแก้ปัญหางานนำเสนอในตารางสัญลักษณ์หรือรูปแบบสัญลักษณ์ มันเป็นไปได้สำหรับความรู้ความเข้าใจกระบวนการให้สอดคล้องกับมากกว่าหนึ่งงาน แต่สำหรับวัตถุประสงค์ความชัดเจนและความเรียบง่ายที่เรานำมารวมกันในรูปแบบกระบวนการความรู้ที่โดดเด่นที่สุดสำหรับแต่ละงาน มันเป็นยังตั้งสมมติฐานว่าแต่ละขั้นตอนองค์ความรู้และพัฒนาโผล่ออกมาในลักษณะที่รวมเอาการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของกระบวนการทางปัญญา การแก้ไขเชิงปริมาณอินฟอร์
การแปล กรุณารอสักครู่..