問題是數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)中的主動(dòng)力;問題對(duì)思維具有定向作用,因此問題是探索活動(dòng)中的路燈和燈塔。問題性是思維的本質(zhì)屬性,因此思維過程表現(xiàn)為提出問題和解決問題的過程。
提出問題是探索活動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),新的數(shù)學(xué)問題的出現(xiàn),既表現(xiàn)為數(shù)學(xué)思維的進(jìn)展,同時(shí)又為更深入的數(shù)學(xué)思維活動(dòng)提供了動(dòng)力和規(guī)劃了方向。
數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)動(dòng)力來自教師,是教師的向?qū)栽诎l(fā)揮作用,教師提出的問題及其提出問題的形式是開展有效課堂學(xué)習(xí)的關(guān)鍵性要素。
從教師的角度提出的問題,即教學(xué)用問題。教學(xué)用問題是教師在教學(xué)中使用的問題,是實(shí)現(xiàn)教與學(xué)目標(biāo)的手段,是以“意向—生成”為目的,是以教師提問的形式呈現(xiàn)出來的。
數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中使用的問題大致可分為如下幾類。
一、開放性問題——促進(jìn)學(xué)生多角度地考慮問題,保證思維的發(fā)散性;它是創(chuàng)造性學(xué)習(xí)動(dòng)力引發(fā)的源。
開放性問題是激發(fā)開放性的回應(yīng),要求學(xué)生朝不同的方向去思考,保證不同學(xué)生思維結(jié)果在課堂中碰撞,重在發(fā)展求異思維。開放性問題沒有唯一正確的答案,是多種不同的回答。如果開放性問題不能導(dǎo)致思維趨向目標(biāo)的生成,仍然可以追本溯源,把學(xué)生帶回可接受的范圍之內(nèi)。教學(xué)用問題中的開放性問題包括通常意義上所說的開放題。
師:現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們思考這么一個(gè)問題,你覺得指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)有哪些關(guān)系?你打算如何研究?(開放性問題)
生1:我打算把這兩個(gè)函數(shù)像老師寫的一樣,橫過來,一行一行對(duì)比。
生2:我覺得可以通過作兩個(gè)函數(shù)的圖像來研究。
生3:我想法是把第一個(gè)指數(shù)函數(shù)的式子改寫成y=logax,然后我覺得第2個(gè)對(duì)數(shù)函數(shù)里面當(dāng)x等于第一個(gè)式子里的y的時(shí)候,它們這兩個(gè)值應(yīng)該是相等的,就是說它等于原來那個(gè)值。
二、導(dǎo)向性問題——趨向目標(biāo),促進(jìn)思維的維持;它是動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行合目標(biāo)性的源。
導(dǎo)向性問題是啟發(fā)學(xué)生探究,是趨向目標(biāo)的探究。把學(xué)生的回答作為階梯,引發(fā)更復(fù)雜的回答,并將理解提升到更高的層次。導(dǎo)向性問題誘發(fā)新信息的關(guān)鍵是“小步子”,后繼問題是前面問題進(jìn)一步的深入,反之,問題之間跨度太大,對(duì)學(xué)生來說是一個(gè)新的問題,會(huì)阻斷思維的持續(xù)進(jìn)行。導(dǎo)向性問題可以改變思維的方向(避免不合理的思維),進(jìn)入新的探究階段,這樣使思維的轉(zhuǎn)化更顯“自然”。
師:現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們思考這么一個(gè)問題,你覺得指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)有哪些關(guān)系?(提問的開始)
你打算如何研究?(同學(xué)們之間可以互相討論)
師:怎么樣,有沒有想法了?打算怎么研究先告訴我。
生:我打算把這兩個(gè)函數(shù)像老師寫的一樣,橫過來,一行一行對(duì)比。
師:哦,一行一行對(duì)比。好的,你對(duì)比完了以后發(fā)現(xiàn)什么?(提問的遞進(jìn))
某天一個(gè)學(xué)生拿著這樣一個(gè)問題:已知函數(shù)f(x)=x2+2mx+1在區(qū)間[-1,2]上的最大值為4,求實(shí)數(shù)m的值。對(duì)我說:“老師,我覺得這個(gè)題應(yīng)該不太麻煩,但我就是做得很繁瑣,找不到簡(jiǎn)便方法,你能告訴我簡(jiǎn)便的方法嗎?”下面是我與這個(gè)學(xué)生的一段對(duì)話。
師:請(qǐng)你說說你的想法?
生:這是一個(gè)定開口方向、定區(qū)間、動(dòng)對(duì)稱軸的二次函數(shù)最值問題。
師:你基礎(chǔ)知識(shí)非常熟練,而且對(duì)問題目標(biāo)觀察也非常準(zhǔn)確。那對(duì)這類問題你是怎樣解的呢?
生:我分四種情況進(jìn)行討論:對(duì)稱軸①在已知區(qū)間的左邊,②在區(qū)間中點(diǎn)與區(qū)間左端點(diǎn)之間,③在區(qū)間中點(diǎn)與區(qū)間右端點(diǎn)之間,④在區(qū)間右邊。
師:很好!你的做法非常正確呀!
生:對(duì)是對(duì),但我覺得很繁瑣。
師:那你觀察一下你的這四種分法中最大值都是在何時(shí)取得的呢?
生:我看看。嗯,①、②兩種分法是在左端點(diǎn)時(shí)取得,③、④兩種分法是在右端點(diǎn)時(shí)取得。哦,只要分兩類,也就是對(duì)稱軸在區(qū)間中點(diǎn)左邊與右邊就可以了。
師:對(duì)!你自己看出來了,只要分兩類就行了,簡(jiǎn)便的方法你找到了嗎?
生:謝謝老師,我找到了。
三、理解性問題——保證學(xué)習(xí)趨向的合理性,保證思維的合目的性;它是動(dòng)力運(yùn)行合理性的源。
學(xué)生通過對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)換、解釋來解決獲得問題的答案,根據(jù)答案來判斷思維結(jié)果的合理性,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行新的思維活動(dòng)。課堂學(xué)習(xí)中思維活動(dòng)的展開具有一定的指向性,這種指向需要調(diào)控,判斷調(diào)控的結(jié)果是依靠解決理解性問題,從這個(gè)意義說它的解決保證了思維的合理性。
師:生活中存在著許多軸對(duì)稱的圖形,我們學(xué)習(xí)的幾何圖形中也有許多軸對(duì)稱圖形。
師:(1)出示線段、角是軸對(duì)稱圖形嗎?如果你認(rèn)為是軸對(duì)稱圖形,請(qǐng)分別說出它們的對(duì)稱軸。
生1:線段是軸對(duì)稱圖形,對(duì)稱軸是線段的中垂線。
師:好的。
生2:角是軸對(duì)稱圖形,對(duì)稱軸是角的平分線。
生3:老師,不對(duì)。對(duì)稱軸應(yīng)該是角平分線所在的直線。
師:這位同學(xué),你太棒了。
師:(2)出示等腰三角形、長(zhǎng)方形、梯形、平行四邊形、圓是軸對(duì)稱圖形嗎?如果你認(rèn)為是軸對(duì)稱圖形,請(qǐng)分別說出它們的對(duì)稱軸及其條數(shù)。
生:等腰三角形是軸對(duì)稱圖形,對(duì)稱軸是底邊上的高所在的直線,1條。
生:長(zhǎng)方形是軸對(duì)稱圖形,對(duì)稱軸是過上下邊的中點(diǎn)的直線與過左右邊的中點(diǎn)的直線,2條。
生:梯形是軸對(duì)稱圖形,對(duì)稱軸是過上下底的中點(diǎn)的直線,1條。
生:平行四邊形不是軸對(duì)稱圖形。
生2:不一定。
師:為什么?
生2:正方形、長(zhǎng)方形、菱形是平行四邊形,也是軸對(duì)稱圖形。
師:很好,這位同學(xué)的思維很嚴(yán)密。(全班鼓掌)
師:一般的平行四邊形不是軸對(duì)稱圖形,但是特殊的平行四邊形是軸對(duì)稱圖形,如正方形、長(zhǎng)方形、菱形。
生:圓是軸對(duì)稱圖形,對(duì)稱軸是經(jīng)過圓心的直線,無數(shù)條。
四、喚起性問題——是課堂學(xué)習(xí)知識(shí)準(zhǔn)備基礎(chǔ);它是動(dòng)力產(chǎn)生和動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)性源。
它是判斷學(xué)生儲(chǔ)備的知識(shí)的量與質(zhì)的問題。不但要記憶,更重要的是輸出,通過輸出檢驗(yàn)對(duì)知識(shí)的掌握程度,也是在判斷知識(shí)生長(zhǎng)點(diǎn)的問題。知識(shí)生長(zhǎng)點(diǎn)(也稱知識(shí)固著點(diǎn))是原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中影響學(xué)習(xí)新知識(shí)的一個(gè)最關(guān)鍵的因素,它是原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中對(duì)開展教學(xué),特別是探究問題成功與否起著重要作用。知識(shí)生長(zhǎng)點(diǎn)“指對(duì)學(xué)習(xí)新知識(shí)起支持作用的原有知識(shí),或是能使所獲得的新知識(shí)被固定在認(rèn)知結(jié)構(gòu)中某一部位的那些知識(shí)”。
師:我們前面學(xué)習(xí)了指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù),那么今天想請(qǐng)同學(xué)們來回憶一下,指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)的概念指的是什么?(喚起回憶)
師:嗯,形如y=ax(a>0且a≠1)的函數(shù)。(板書)對(duì)數(shù)函數(shù)呢?(喚起回憶)
師:好,兩個(gè)a的條件。這是指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)的定義,那么性質(zhì)呢?
(喚起回憶)
五、判斷性問題——是合理性思維維持的保障;它是判斷動(dòng)力產(chǎn)生和動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行正確性的源。
判斷性問題在辨析對(duì)已學(xué)簡(jiǎn)單知識(shí)的辨析(對(duì)是什么與不是什么的回答,以及對(duì)與錯(cuò)的回答),以加深理解。它可以在教學(xué)開始或教學(xué)中間使用。
生:所以說點(diǎn)(x,y)與點(diǎn)(y,x)是兩個(gè)函數(shù)圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)。
師:哦,她說,如果點(diǎn)(x,y)在指數(shù)函數(shù)圖像上,那么對(duì)應(yīng)對(duì)數(shù)函數(shù)上那個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)該是什么?(思維開始準(zhǔn)備)(簡(jiǎn)單知識(shí)的回答)
生:(y,x)。
師:(y,x),沒問題吧?好,她這個(gè)想法我覺得挺好的。因?yàn)槲覀儽旧碇缊D像是由什么構(gòu)成的?(思維開始準(zhǔn)備)(簡(jiǎn)單知識(shí)的回答)
當(dāng)然,數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中教師提出問題的問題種類繁多,并不能一概而論。但無論什么問題都應(yīng)以激起學(xué)生的積極思維活動(dòng)為目的,避免提無效問題,這樣在數(shù)學(xué)教學(xué)中定能大大提高課堂效率。