小学数学应用题自动解答思考
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[摘要]小学数学教育是培养学生逻辑思维、敏锐洞察力、激发智力的重要手段，其中以应用题解题能力的培养最能体现这一优势特征。因此本文从小学应用题自动解答环节入手，探讨了小学应用题特征、关键技术以及相关研究路线，对提升小学数学应用题教学水平，营造事半功倍的教学效果有积极有效的促进作用。
[关键字]小学数学；应用题；自动解答
1、小学数学应用题特征及相关策略
分析小学数学应用题的构题特征有助于我们了解出题者思路，帮助学生认真审题，合理制定解题计划，认真解题并验证解题结果，整个解题过程不仅考验学生所掌握的数学知识还会考察学生对一些生活常识、语言知识与隐性知识的掌握能力。因此为提升小学生解答应用题水平，丰富其相关知识的掌握及运用能力，我们必须从应用题特征入手，分析其典型类型与语言用词特征。依据小学生年级的不同，数学应用题的考察类型也不尽相同，一般一到三年级的数学应用题多涉及一步与二步应用问题，前者又包含求和、求剩余、求倍数、平均数等问题，后者则主要涉及加乘题、加减题、减除题、加除题与乘除题等。解析一步类型应用题过程也就是先进行识别而后再进行匹配的过程，我们不需要进行复杂推理便可直接令学生求解。可引导学生将一步应用题涉及的相关知识视为不可再进行分割的小知识点，即使再复杂的多步应用题也不过是一步应用题的演变及组合，我们只需要以一步为基础进行多步的运算即可。而在小学高年级学习的应用题中，会逐步渗透一些特定情境生活中遇到的典型问题，主要包含整数与小数应用题、分数应用题、湿度问题、时钟问题、利息问题、百分法问题与比例问题等。小学数学应用题采用的虽为自然语言的表达，但由于所描述的为数量之间的某种关系，因而又具有比常用自然语言更为鲜明的特征，即表述简洁、语义明确、内容清晰，很少运用主观色彩或修饰色彩的语句，尽量给学生意会题意带来方便，句型主要为流水句，小句之间很少应用关联词语，同时并非全面包含语句构成的主谓要素，而是通常采用几类不同的动词谓语进行同一主语的陈述，或将同一动词谓语用于支配几个小句或补语。现实应用题构题中往往出现支配与被支配、陈述及被陈述支配关系存在连环嵌套的现象，因此令句子的某些成分被隐含、省略或出现空语类，因而给学生们的语句审题、理解与分析带来了一定的难度，因此广大教师应就如何引导学生找到空语类、合理明确各小句之间的衔接关系，有效识别应用题流水句内涵的结构层次进行系统分析，进而帮助小学生真正明确的理解应用题题意。
2、小学数学应用题自动解答技术
基于小学数学应用题内涵的显著特征，我们结合信息处理技术、工程技术与人工智能技术提出了如何有效构建自动解答小学数学应用题的技术路线，其中包含四类模块，每一模块包含的技术同自动解答的主题密切相关。重要的技术包括自动发现并修正分词错误、对应用题语句的类别进行准确识别并分析其分布特征，对一些出现频度较高的特征词语或语句进行细化分析与自动处理，内核常识知识库、解题策略库的完善构建与解题框架的合理填充等。
3、小学数学应用题自动解答研究路线
依据自动解答小学数学应用题所涉及的关键技术我们从中提炼了科学的研究路线，进而从多层面、多视角促进问题的完善解决。策略库与常识库在自动解答小学数学应用题进程中发挥着重要基础核心作用，我们首先应就应用题涉及的事例与场景展开细化分析，并尽快完成以上两库的建立。在建库实践中我们必须完善考虑库的表示方法与组织形式。小学应用题虽采用自然语言进行题意描述，然而小学生在理解题意进程中难免会产生歧义，因此我们可由理解自然语言的角度在合理分析应用题文本内容、题目的基础上科学制定应对分词歧义的处理标准，并为他类研究辅助理想的高频词与分词结果，进而构建完善的处理策略。相关技术路线为首先对词性或分词进行标注，而后通过人工修正、算法修正与应用题特别词分词算法自动发现分词错误并进行修正，接着进入词频统计阶段，该阶段对应用题语意的准确理解具有极其重要的辅助作用，有利于确定应用题语言风格并合理推断其所在篇章段落应关注的重点，接下来则利用以上词频统计方法有效提取高频词汇数字词典，进而完善理解特征词语，促进策略库中相关策略的完善匹配。特征词语反映了应用题的显著题型种类特点，因此我们应构建准确识别语句特征词语成分、分析特征、展开策略匹配促进框架填充的研究路线，遵循由特殊到一般的哲学思路，进而为后续的研究打下良好的基础。另外我们还可从汉语句的语法、句型、语用关系、指代消解等层面入手，识别数量关系、动宾关系、同位关系，展开分布特征分析，比较句分析，进而良好填充解题框架，起到互相促进、相辅相成的自动解答研究效果。
4、结语
自动解答小学数学应用题的相关研究涉及到众多学科领域的交叉融合，内涵丰富的理论知识，需要我们在研究的同时不断总结、不断学习，适应性融合与创新应用。因此我们只有在充分了解小学数学应用题内涵特征、实践教学策略，应用丰富的自动解答关键技术，构建完善的研究路线，才能真正取得阶段性进展，并为后续的自动解题系统研究打下坚实的基础，促进其在未来的探索之路上良好的辅助小学数学教学，切实提升实践教学水平。
[参考文献]
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