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近几年来,数学问题提出日益受到学者们的重视,它被视为数学课程的重要组成部分,甚至是数学教学活动的中心[1~3].例如,我国2011年数学课程标准在问题解决的课程目标中强调学生要“初步学会从数学的角度发现问题和提出问题,综合运用数学知识解决简单的实际问题”[4].数学问题提出的重要性在2000年美国数学课程与评价标准中也有所提及[5].
鉴于数学问题提出在数学课程与教学中的重要作用,学者们开展了一系列关于数学问题提出的相关研究.例如,数学问题提出能力水平的调查研究表明,中国中小学生的数学问题提出能力还有待于提高[6~7].数学问题提出能力和数学问题解决能力关系的调查研究,揭示了学生的数学问题提出能力和数学问题解决能力之间存在较高的相关性[8~10].数学问题提出能力评价的研究认为学生的数学问题提出能力可以从提出数学问题的流畅性、变通性和创新性3个方面进行评价[11~21].但是,学生数学问题提出能力的评价,从数学问题的流畅性、变通性和创新性3个方面是不全面的,既然数学问题的复杂程度也代表了一个学生数学问题提出能力的高低,因此学生提出的数学问题的复杂性也应是其数学问题提出能力高低的一个评价方面.同时,对于数学问题提出能力和数学问题提出观念之间关系的研究还存在一定的空白.学者Philippou和Nicolaou对于数学问题提出能力和观念之间关系的研究提供了一些启示[22].他们调查了塞浦路斯五年级和六年级小学生数学问题提出能力和自我效能观念之间的关系.结果表明塞浦路斯小学生数学问题提出能力和自我效能观念之间存在一定的相关性.但是该研究仅仅调查了学生的自我效能观念与数学问题提出能力之间的关系,没有涉及学生其他的问题提出观念.例如,学生对数学问题提出的重要性的认识,对数学问题提出的兴趣,以及对数学问题提出的教学形式的认识.同时,数学问题提出能力是否能够被有效测量,将直接影响研究者深入探索数学问题提出能力和观念之间的关系.因此,该研究将首先界定数学问题提出和数学问题提出观念的概念,并构建了一套数学问题提出的评价体系.在此基础上,该研究调查了沈阳市小学生数学问题提出能力和观念的情况,以及二者之间的关系.
二、相关概念的界定
数学问题提出是指,新数学问题的提出和已有数学问题的重新阐释,它可以发生于数学问题解决之前、之中和之后[2].学生在数学问题提出的过程中经历信息的理解,信息的转换,信息的编辑,信息的选择4种心理过程[23].信息的理解发生在学生根据一些数学表达式提出数学问题的过程之中;信息的转换发生在学生根据一些数学图片和表格提出数学问题的过程中;信息的编辑发生在没有限制条件下,学生根据一些数学信息、数学故事提出数学问题的过程中;信息的选择发生在学生根据某一个答案提出数学问题的过程中.观念是个体所持有的主观认识和理论,它包含所有个体认为是正确的,但是却不能提供令人信服的证据的认识[24].在观念概念的基础上,研究者认为数学问题提出的观念是指学生对于数学问题提出的重要性、兴趣,以及数学问题提出学习过程中的信心等的主观认识与态度.
三、研究方法
1.样本
调查了沈阳新民市69个五年级小学生和朝阳北票市48个五年级小学生的数学问题提出能力和数学问题提出观念的情况.根据数学课程标准的要求,学生测试前已经学习了因数与倍数、平行四边形、三角形面积、梯形的面积、分数的基本性质,以及分数的加减法等相关知识.另外,由于参与调查的学生所使用的数学教材存在少数的数学问题提出的情境,所以学生对数学问题提出有一定的了解.
2.测试过程
为了避免部分学生对数学问题提出仍然不清楚,测试前,研究者先讲解一个数学问题提出的例题:“服装店中,一件上衣的价格是60元,一双鞋的价格是82元,根据已知条件提出数学问题.”如果学生提出数学问题的时候存在困难,调查者可以给出一个例子:一件上衣和一双鞋一共多少元?之后引导学生根据该情境提出其他的数学问题.例题讲解之后,研究者强调这次测试不是一次真正的考试,其目的是了解他们的数学问题提出能力水平,因此考试的时候不要紧张.在测试的过程中,如果学生对题意等不是很理解,教师可以给予必要的提示.数学问题提出测试结束后实施数学问题提出观念的测试,两个测试一共用时约50分钟.
3.测试工具
数学问题提出能力测试包括6个算术领域的问题提出测试题(测试题2对学生提出数学问题的解决策略的运算类型加以限制的目的是考察学生在数学问题提出过程中对信息理解的能力).从问题提出情境的表征方式来看,有图片、答案、算式、语言描述和表格等.例如,编写两个应用题,使其计算方法(列式)都为1.6×8.数学问题提出观念问卷包括20个五点李克特观念问题,涉及学生对于数学问题提出的重要性,数学问题提出学习过程中的信心,以及对于数学问题提出的兴趣等.这20个观念问题从设计方式上分为10个正向问题和10个反向问题.例如,“尽管我很努力地学习,但是我在提出数学问题的时候还是总遇到困难”为反向问题;“我认为能够从提出数学问题的过程中学到很多”为正向问题.
4.评价标准
数学问题提出测试从流畅性、变通性、新颖性和复杂性4个维度评价.流畅性指提出正确数学问题的个数【评价一个数学问题是否为正确的数学问题,首先,评价所提出的数学问题是否满足题意的要求.其次,评价所提出的数学问题是否为一个可解的数学问题(一个数学问题不可解是指这个数学问题的数学信息不充分或者和已知条件相矛盾).最后,评价所提出的数学问题是否符合生活实际】.对于某一个测试题,学生提出一个正确的数学问题,则得1分,否则得0分.变通性指学生根据某一个问题提出情境提出的两个数学问题的类型的变化程度,如果两个数学问题都错误,或者其中一个错误,或者两个数学问题都正确且属于同一个类型,都得0分,如果两个数学问题都正确且不属于同一个类型,则得1分.数学问题的类型根据该数学问题的总的语义类型来确定.加减法的语义类型分为变化、合并和比较3种类型,乘除法的语义类型分为等量组的聚集、倍数、矩形和组合[25].例如,“小明带了100元,买了2条围巾和1双手套,剩多少元?”和“买2副手套和1条围巾共多少元?”,前一个数学问题的语义类型为变化,后一个数学问题的语义类型为合并,所以该生测试题1的变通性维度得1分.新颖性是指学生所提出的数学问题比较有新意,具体的评价方法是如果提出的某一类正确的数学问题的个数占所有提出的正确数学问题的个数的百分比小于10%,那么这类数学问题就被评价为新颖性的数学问题.该维度中,数学问题类型的划分方法与变通性维度中数学问题类型的划分方法相同.学生提出一个新颖性的数学问题,则得1分,非新颖性的数学问题或者不正确的数学问题为0分.复杂性是指学生提出的正确的数学问题所包含的语义类型的个数.某一个测试题中,学生提出的两个数学问题中至少有一个数学问题包含两种语义类型,则得1分,至少有一个包含3种及以上语义类型的数学问题,则得2分,其余为0分(两个问题中至少一个问题错误或者两个数学问题都正确,但是每个问题仅仅包含一个语义结构).例如,一个学生提出两个数学问题“一共有多少个动物?”和“草地上有5只母鸡和8头牛,草地上一共有多少条腿?”,第二个数学问题包括合并和等量组的聚集两种语义结构,该生复杂性维度得1分.数学问题提出能力测试4个维度的分数重复累计,流畅性和创新性维度的总分各是12分,变通性维度总分是6分,复杂性维度总分是10分(测试题2要求学生根据指定的算式编写数学问题,因此,评价学生根据该问题情境提出的数学问题的复杂性是没有意义的),所以数学问题提出能力测试的最低分为0分,最高分为40分.
数学问题提出观念问卷中,反向问题反向记分.例如,对于问题“尽管我很努力地学习,但是我在提出数学问题的时候还是总遇到困难”,选项“非常不同意”记5分,选项“不同意”记4分,选项“不知道”记3分,选项“同意”记2分,选项“非常同意”记1分.正向问题正向计分,例如,对于问题“我能够正确地评价提出的某一个数学问题是否正确”,选项“非常不同意”记1分,选项“不同意”记2分,选项“不知道”记3分,选项“同意”记4分,选项“非常同意”记5分.数学问题提出观念问卷的最低分为20分,最高分为100分.
四、研究结果
1.数学问题提出能力的结果
从测试总体情况来看,大部分学生能够提出正确的数学问题,数学问题提出能力测试的4个维度得分率情况分别为,流畅性:87.5%,变通性:45.7%,创新性:12.3%,复杂性:20.3%.可见,在问题提出的流畅性维度上,学生的数学问题提出的分数还是较高的.但是,也不乏一些学生提出不符合要求的数学问题,例如,在测试题2中,根据问题的要求,学生需要提出应用题,而有的学生却提出文字表述题,如:“8个1.6的和是多少?”在测试题4中,根据问题的要求,学生需要提出用乘法或除法解决(可以包含加法或减法)的应用题,而有的学生却提出:“小明存250元,小丽存300元,小明比小丽少多少?”在测试题5中,学生需要根据情境中隐含的规律提出问题,但有的学生却提出:“第四天,他用23根火柴搭了几个正方形?”显然这个数学问题不符合题中隐含的规律;在测试题6中,有的学生提出数学问题:“一只母鸡一天下10个蛋,那么5只母鸡一个月30天下多少个蛋?”可见提出的数学问题不符合生活实际.与数学问题提出的流畅性维度相比,学生在数学问题提出能力的创新性和复杂性维度上的表现不容乐观.学生倾向于提出和课本类似的、练习中常见的、简单的数学问题.例如,对于测试题1,类似于“买2双鞋和1副手套共需多少钱?”的合并问题为36%;类似于“2副手套花多少钱?”的等量组聚集问题为26%.
2.数学问题提出观念的结果
从数学问题提出观念问卷来看,部分学生对数学问题提出的观念不容乐观.例如,对于观念问题4“尽管我很努力地学习,但是我在提出数学问题的时候还是总遇到困难”中,有38%的学生选择同意或者非常同意,表明很大一部分学生对学好数学问题提出缺乏一定的信心.对于问题19“我愿意提出和课本上类似的数学问题”,高达62%的学生选择了同意或非常同意,这可能是学生数学问题提出的创新性较差的一个原因.但是,学生很喜欢数学问题提出的活动.例如,对于观念问题15“如果数学课堂能够给学生提供更多的数学问题提出活动,那么数学课堂就会变得更加有趣”,90%的学生选择了同意或者非常同意.
3.数学问题提出能力和观念之间的关系
皮尔逊相关分析表明,首先,学生的数学问题提出能力和观念在0.05的显着性水平上正相关(=0.21,P=0.02);学生的数学问题提出能力的创新性与数学问题提出观念在0.05的显着性水平上正相关(=0.27,P=0.00).其次,对于数学问题提出的4个评价维度,创新性分别和变通性(=0.29,P=0.00)和复杂性(=0.40,P=0.00)在0.05的显着性水平上正相关(研究中只计算了数学问题提出的变通性,复杂性和创新性之间的相关性,而没有把正确性包含在内,因为变通性、复杂性和创新性3个维度是以正确性为基础的,即,只有正确的数学问题才能评价其变通性、复杂性和创新性).最后,学生的数学问题提出观念能够从很大程度上预测他们的数学问题提出能力(R=0.21,F=5.47,p=0.02).
五、讨论
通过该研究,可以得出,学生倾向于提出一些常规性的、熟悉的数学问题,而不擅长提出创新性、复杂性的数学问题.因此,在日常教学活动过程中,需要教师把培养问题提出能力作为一个重要的教学目标,落实在各学段的课堂教学之中.
首先,教师不仅要提供丰富多彩的数学情境,激发学生提出数学问题的欲望,鼓励学生提出数学问题,同时也要教给学生提出数学问题的一些方法,在学生提出数学问题的过程中给予一些帮助.例如,在学生提不出数学问题的时候给学生提供一些例子,在学生总是提出类似的数学问题的时候,提供学生从另外的角度提问的例子,鼓励学生对提出的数学问题进行评价与反思.此外,培养学生提出问题的能力,仅仅依靠课堂教学来促进学生的数学问题提出能力的提高是不够的.还需要借助于各类考试对数学教学的影响作用,即在考试中增加一些数学问题提出的测试题.当然,在考试中,增加什么形式的数学问题提出的测试题,还需要进一步研究.
其次,既然数学问题提出观念和学生数学问题提出能力之间存在密切的关系,因此要重视学生的数学问题提出观念的培养,要让学生认识到,提出数学问题和解决数学问题同等重要.提出一个好的数学问题也是聪明程度的一个重要的表现,同时,要更多地鼓励学生,树立学好数学问题提出的信心.
关键词:《解决问题的策略——一一列举》教学设计
苏教版小学数学第九册P63~64例1、例2及练一练。
2、教材结构、地位及作用:
本课教学用“一一列举”的策略解决一些简单的实际问题。这部分内容是在学生已经学习过用列表和画图的策略解决问题的基础上进行教学的。因此本部分内容可分为两层来安排教学。第一层:认识列举法。第二层:学会列举。即:例1作为本单元教学的起始,让学生初步体会按一定顺序列举是解决问题的一种有效方法。然后通过例2的教学,进一步突出用“一一列举”的策略解决问题时需要不重复、不遗漏地进行思考。最后让学生利用学到的知识独立解决问题,帮助他们巩固认识、加深体会。通过这部分内容的学习,一方面可以使学生增强分析问题的条理性和严密性,另一方面可以使学生增强根据需要解决的问题的特点灵活选用策略的意识,提高分析问题、解决问题的能力。
二、学情分析
本节课的教学对象是五年级学生。在知识储备上,在学习本单元内容以前,学生已经学习了用画图、列表等策略解决简单的实际问题,并在学习和运用这些策略的过程中,感受了策略对于解决问题的价值,逐步形成了一定的策略意识。在思维方式上,五年级学生已经具备了一定的整理信息、分析问题和解决问题的思想方法与经验,具有一定的抽象逻辑思维能力小学数学论文,但抽象思维一般都还处于无序状态,通过学习,使学生的无序思维有序化、数学化、规范化。
三、设计理念
1、贴近生活,激发兴趣。《数学课程标准》指出:“数学学习,要紧密地联系学生的实际和生活环境,从学生的经验和已有的知识出发。”对于小学生而言,与他们直接相关的、发生在他们身边的、可以直接触摸到的或者间接看见、听说的事物,是他们最感兴趣的。设计中,我在不改变教材的设计意图的同时,对教材进行适当的加工,真正把教材与学生的生活实际和学生的生活需求联系起来,有效地增强学生对数学的兴趣。
2、自主参与,亲历过程。美国著名心理学家布鲁纳说:“学习者不应该是信息的被动接受者,而应是知识获取过程的主动参与者。”数学知识只有通过学生亲身的主动参与、主动探索,才能转化为学生自己的知识。数学课程标准中强调学生亲历知识的形成过程,把“动手操作、自主探究、合作交流”作为学生学习的主要方式。本节课教学设计,我力求“以学生自主发展为本”,关注学生学习结果,更关注他们的学习过程,关注他们的学习,更关注他们的情感体验。
3、尊重差异,分层施教。“由于学生所处的文化坏境、家庭背景和自身的思维方式的不同,学生的数学活动应当是一个生动活泼的、主动的、富有个性的过程。”本节课的设计,我对学生的学情进行了大胆的预设,根据预设的情况,灵活选择了不同的教学策略,努力让不同层次的学生,都有参与的机会,发展他们的个性小学数学论文,使“不同的人在数学上有不同的发展”。
四、目标预设
根据教材内容、学生的年龄特点和认知规律,以及新课标的要求,我预设了以下几个方面的教学目标:
知识与技能:使学生经历用“一一列举”的策略解决简单实际问题的过程,能通过不遗漏、不重复的列举找到符合要求的所有答案。
过程与方法:使学生在对解决简单实际问题过程的反思和交流中,感受“一一列举”策略的特点和价值,进一步发展思维的条理性和严密性。
情感、态度与价值观:使学生进一步积累解决问题的经验,增强解决问题的策略意识,并获得解决问题的成功经验,提高学好数学的信心。
基于以上教学目标,我拟定本节课的教学重难点是:
教学重点:
感受“一一列举”的特点和价值,能用“一一列举”的策略解决实际问题。
教学难点:
能有条理地一一列举,发展思维的条理性和严密性。
五、教、学具准备:
多媒体课件、小棒、表格。
六、教学流程及设计意图:
设计思路:本节课的教学力求紧密联系学生的生活经验,让学生充分参与知识的探索过程,引导学生充分体验策略的价值,促使学生富有个性地学习。设计思路是:创设情境,感知策略——合作探究,体验策略——比较反思,感悟策略——运用拓展,形成策略——总结反思,内化策略。
(一)创设情境,感知策略
1、问题引入:用1、2、3这几个数字可以组成多少个不同的三位数?
2、揭示课题:
师:刚才同学们把组成的三位数按照一定的顺序一个不漏地列举出来,这在数学上叫一一列举。(板书:一一列举)一一列举也是我们解决数学问题常用的一种策略。
【设计意图:导学的艺术在于唤醒。学生虽然是第一次正式学习用一一列举的策略解决问题,但在他们的知识经验中已模糊地经历过类似的方法,只是还没有建立起一种完整的数学模型。所以在课的引入部分,创设用不同数字组成三位数的问题情境唤醒了他们头脑里已有的知识经验,为下面的探究过程做好心理准备和认知铺垫。】
(二)合作探究,体验策略
第一层:教学例1 (简单列举)
1、情景创设,呈现问题。
出示情境图,王大叔 :“我用18根1米长的栅栏围成一个长方形花圃。”
提问:从这句话中你获得了哪些数学信息?
引导学生明确:花圃是长方形的小学数学论文,周长是18米。
呈现问题:有多少种不同的围法?
【设计意图:将教材中的“围羊圈”改成“围花圃”更贴近学生的生活实际,让学生感受到数学就在身边,体验学习数学的价值。】
2、动手操作,交流围法。
提出要求:周长是18米的长方形花圃可以怎样围呢?请同学们用自己喜欢的方法试一试。(提示:可以围一围、画一画、想一想、算一算。)
学生动手操作,教师巡视,并与生交流。
提问:你是怎样围的?围成的长方形花圃的长和宽各是多少?
学生汇报,课件相机出示围成的4种不同的长方形。
【设计意图:“教学有法,教无定法,贵在得法。”通过学生的自主操作,一方面使学生明确围成的长方形的周长与它的长和宽的关系,另一方面也使学生实实在在地感受到:要找出所有不同的围法,需要有条理地一一列举。】
3、填表列举,解决问题。
谈话:长方形的周长是18米,说明长与宽的和是多少?(9米)
师:你能把这些围法一个不漏地列举出来并填写在表中吗?
长方形的长(米)
长方形的宽(米)
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1.中小学生数学能力的结构及其培养
2.小学生数学能力测试量表的编制及信效度检验
3.小学生数学学习观:结构与特点的研究
4.小学生数学学习策略的运用与发展特点
5.小学生数学学习态度的调查研究
6.小学生数学能力评价框架的建构
7.民族地区小学生数学学习态度调查研究
8.小学生数学学习观调查研究
9.小学生数学阅读能力的培养策略
10.小学生数学能力培养的实践与思考
11.中小学生数学知识观的调查研究
12.小学生数学思维能力的培养
13.文本表述和结构对小学生数学应用题表征的影响
14.中小学生数学能力结构研究述评
15.农村小学生数学学习焦虑状况的调查分析
16.第一学段小学生数学语言表达能力的培养
17.海南省小学生数学能力基础水平调查
18.中国不同地区小学生数学能力发展水平差异研究
19.农村小学生数学学习情况的现状与对策
20.小学生数学思维特点的研究
21.小学生数学观、数学学习策略与学业成绩的关系研究
22.培养小学生数学自我效能感的实验研究
23.教师数学教学知识对小学生数学学业成绩的影响
24.小学生数学能力系统干预效果评价
25.小学生数学素养评价方案的研究
26.小学生数学学习自信心调查研究
27.浅谈如何提高小学生数学学习效率
28.小学生数学能力结构探讨
29.小学生数学学业情绪发展特征及原因分析
30.问题表征、工作记忆对小学生数学问题解决的影响
31.小学生数学个性化学习方式研究综述
32.新课程对小学生数学能力影响的延迟效应
33.浅谈小学生数学思维能力的培养
34.小学生数学能力要素与评价调查分析
35.论小学生数学隐性学力的提升
36.浅谈小学生数学兴趣与基础学力培养
37.小学生数学自我效能、自我概念与数学成绩关系的研究
38.试论培养小学生数学应用能力的途径和方法
39.提高小学生数学学习兴趣的有效策略
40.从中美小学生数学学习的多元表征看数学教学
41.小学生数学基本能力测试量表在贵州省的应用分析
42.黑龙江省小学生数学能力测试量表及常模的制订
43.小学生数学解决问题中自我监控能力的调查与研究
44.浅析优化与提高小学生数学综合素质的途径——以人教版五年级小学数学为例
45.小学生数学思维特点的研究
46.小学生数学表述能力的迷失与重建
47.新时期小学生数学学习兴趣的培养研究
48.运动干预对数学学习困难小学生执行功能影响的实验研究
49.中美四年级小学生数学学习的比较研究
50.小学生数学问题解决能力的培养
51.小学生数学能力测试的应用研究
52.外部表征、工作记忆对小学生数学应用题解决的影响
53.武汉市与江苏、海南两地城市小学生数学能力发展水平比较研究
54.我国中小学生数学观现状调查及其成因分析
55.关于中小学生数学学习质量内涵的讨论
56.小学生数学思维能力的培养
57.教师教学思维对小学生数学概念理解的影响研究
58.小学生数学能力的因素分析
59.小学生数学学习兴趣的培养浅谈
60.中小学生的智力、学习态度与其数学学业成就的相关性研究
61.小学生数学思维品质现状及对策——以YC市YF小学六年级为例
62.农村4-6年级小学生数学自我概念的个体差异研究
63.西北农村地区小学生的数学学习态度调查
64.3~6年级小学生数学能力水平及发展:一个矩阵设计研究的实例
65.论小学生数学思维能力的培养
66.3·3·3认知策略训练对小学生数学能力影响的研究
67.培养小学生数学逻辑思维的方法与实践
68.浅谈小学生数学思维启发方法
69.小学生数学学习情感评价的研究
70.小学生数学学习困难的原因及教学对策
71.小学生数学意识形成的研究
72.《中小学生数学能力心理学》评介
73.小学生综合素质评价——浅谈小学生数学课堂评价
74.小学生数学自主学习策略的教学
75.中日两国小学生数学学力的比较研究
76.如何培养小学生数学审题能力
77.小学生数学学习兴趣的培养
78.实践性知识视野下小学生数学学习方式探析
79.基于小学生数学能力培养的几点思考
80.问题结构呈现与小学生数学能力培养的研究
81.小学生数学应用题解题水平影响因素的研究——视空间能力、认知方式及表征方式的影响
82.元认知在画图表征策略和小学生数学问题解决能力中的中介作用
83.分析小学生数学错误的合理性——以“万以内加法竖式”中的错误分析为例
84.小学生数学能力发展水平影响因素分析
85.对提高小学生学习数学兴趣的思考
86.河南地区小学生数学学习策略水平的调查研究
87.小学生数学素质的国际比较研究及其启示
88.浅议小学生数学学习兴趣的培养
89.刍议小学生数学阅读能力培养策略
90.浅谈小学生数学计算能力的培养
91.小学生数学基本能力测试量表的贵州常模制订
92.小学生数学学习焦虑与数学能力的相关研究
93.小学生数学错误的类型及对策
94.小学生创造性数学问题提出能力的发展研究
95.小学生的教师期望、数学作业情绪与数学成绩的关系研究
96.小学生数学学习力:一种基于发散性思维的理解与诠释
97.小学生数学能力的培养研究
98.规范数学语言 发展思辨能力——例谈小学生数学语言思辨能力的培养
99.小学生数学学习情况调研及其启示
100.关于农村小学生数学学习习惯培养的研究
101.双语双文教学促进小学生数学能力发展的研究
102.浅谈提高小学生数学课堂参与度的有效策略
103.视空间工作记忆和非言语流体智力在小学生数学问题解题中的作用
104.小学生数学创新能力评价体系的构建
105.小学生数学阅读的缺位及其指导策略
106.小学生数学问题意识培养的实践探索
107.小学生数学计算策略教学
108.小学生数学自主学习能力的培养
109.我国小学生数学基本能力测试研究文献现状述评
110.试论如何培养与提高小学生的数学阅读能力
111.贵州省小学生数学基本能力现状研究
112.关于提高小学生数学素质的方法
113.小学生数学学习过程中的原始知识例释