分式是中学数学知识体系的重要组成部分。从整数到分数是数的扩充;从整式到分式是式的扩充。分式作为一类重要的代数式,它是研究函数、方程和不等式的重要载体,同时,它作为某些实际问题的数学模型,有着整式不可替代的作用。在分式教学中,初中学生在学习分式时存在如下的困难:⑴对分式的概念性知识理解不够深刻;⑵没有掌握与分式有关的前修知识(整式的乘法和因式分解);⑶分式运算过程中计算容易出错,列分式方程求解实际问题时部分学生不会列分式方程。这归因于部分教师认为分式易教易学,教学设计相对简单,从而导致学生错失良好的学习过程,并对两类知识和目标层级的认知理解不足。因此,有必要探究分式有效的教学模式和教学策略,优化教学设计。本论文的研究方法有文献法、调查法、行动研究法和实验法。它们解决了如下的问题:⑴通过文献法和调查法分析出分式教学中的问题,针对这些问题提出了分式的教学策略;⑵利用ACT-R理论指导分式教学设计,并在此过程中运用教学策略;⑶根据ACT-R理论,分式教学可以分为三阶段六环节来实现;⑷运用课程评价表、分式测试卷和学生访谈来检测实验的效果。研究的成果如下:1.基于ACT-R理论的五条分式教学策略:⑴复习前修知识,有助于新旧知识间的迁移;⑵渗透类比思想,有助于新知识的获得;⑶设计精致练习,有助于熟能生巧;⑷目标层级分解,有助于化繁为简;⑸学习的及时反馈,有助于改正错误。2.基于ACT-R理论的分式教学分为三阶段六环节。三阶段分别为陈述性阶段、程序性阶段、自动化阶段。六环节分别是创设情景(复习前修知识),引入新知;应用策略,探究新知;讲解例题,应用新知;变式练习,巩固新知;课堂小结;反馈测评。3.实验研究的结论:⑴学生喜欢以ACT-R理论指导的分式教学设计的授课方式;⑵基于ACT-R理论指导的分式教学设计是行之有效的,能够提高学生的数学成绩,且效果明显。4.对上述的五条分式教学策略进行改进和深化:⑴复习预备知识;⑵渗透类比思想;⑶巧设“精致”练习;⑷细化目标层级分解;⑸分析分式教学中出现的问题,并做到及时测控。希望本研究能够对一线教师优化分式教学设计,具有一定的推动作用。