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論數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生提出問題的意義及培養(yǎng)策略

2014-04-10 17:14:10溫建紅
數(shù)學(xué)教育學(xué)報 2014年1期
關(guān)鍵詞:教育學(xué)情境數(shù)學(xué)

溫建紅

(西北師范大學(xué) 教育學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)

論數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生提出問題的意義及培養(yǎng)策略

溫建紅

(西北師范大學(xué) 教育學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)

在數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生提出問題體現(xiàn)了學(xué)生主體性地位,它可以促進學(xué)生數(shù)學(xué)知識的建構(gòu),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維.培養(yǎng)學(xué)生提出問題的策略主要有:(1)教“有疑”;(2)運用元認知提示語;(3)創(chuàng)設(shè)問題情境;(4)教給學(xué)生一些具體的方法;(5)運用“what-if-not”策略;(6)善待學(xué)生的問題.

數(shù)學(xué)教學(xué);學(xué)生提出問題;意義;策略

中國數(shù)學(xué)教學(xué),歷來比較重視課堂提問,通過提問,啟發(fā)思維,增進師生互動.如果仔細觀察提問過程,不難發(fā)現(xiàn)提出問題的多是教師,學(xué)生很少提問,整個提問過程是一種單項的問答.近年來,隨著新課程的推進,學(xué)生的提問開始受到關(guān)注.?dāng)?shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生提出問題,除了對所學(xué)內(nèi)容質(zhì)疑問難,更重要的是學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)或解決問題過程中,能發(fā)現(xiàn)并提出需要研究的新問題,后者具有數(shù)學(xué)研究的特征,對學(xué)生的能力有一定的挑戰(zhàn).教學(xué)實踐中,教師只有認識到學(xué)生提出問題對其發(fā)展的重要性,才可能給學(xué)生留出提問的時間和空間,而要培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力,教師還需要掌握一定的教學(xué)策略.

1 學(xué)生提出問題的意義

1.1 體現(xiàn)學(xué)生的主體性地位

數(shù)學(xué)教學(xué)活動中,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,只有當(dāng)學(xué)生的主體性地位得到充分體現(xiàn)時,才有可能促進學(xué)生的進步與發(fā)展,實現(xiàn)有效教學(xué).

學(xué)生主體性地位的體現(xiàn)首先表現(xiàn)在學(xué)習(xí)上的自主性和能動性.美國教學(xué)論專家肯尼思·H·胡佛所說:“整個教學(xué)的最終目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生正確提出問題和回答問題的能力,任何時候都應(yīng)該鼓勵學(xué)生提問.”[1]當(dāng)提問的話語權(quán)始終被教師所控制,學(xué)生只是被動回答時,學(xué)生即便有問題,也會處于抑制狀態(tài),長期下去,也逐漸沒有了問題意識,更沒有提出問題的能力,學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和能動性便很難得到充分的發(fā)揮.當(dāng)學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,說明他對正在學(xué)習(xí)或研究的問題有了較為深入的思考,并有了主動探究的心向.如果教師在教學(xué)時不只是展現(xiàn)自己預(yù)設(shè)的問題,也能圍繞學(xué)生提出的問題展開生成教學(xué),那么,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性會更高,師生之間的對話與交流也更高效.當(dāng)學(xué)生提出問題后,教師作為一個合作者、指導(dǎo)者,不要急于告訴結(jié)論,而是留給學(xué)生足夠的獨立思考和合作交流的時間,去幫助和引導(dǎo)學(xué)生自己分析問題、解決問題.在這種針對自己提出問題的探究過程中,學(xué)生不僅掌握了數(shù)學(xué)知識,也學(xué)會了如何認知,如何去研究新的問題,同時,在解決問題的過程中,他們也獲得了豐富的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗和情感體驗.

1.2 促進學(xué)生數(shù)學(xué)知識的建構(gòu)

建構(gòu)主義認為,學(xué)習(xí)活動不應(yīng)是由教師向?qū)W生傳遞知識,而是學(xué)生主動建構(gòu)知識的過程,其中,社會性的互動作用是促進學(xué)習(xí)的重要源泉.在學(xué)生學(xué)習(xí)新知識時,除了對新信息意義的建構(gòu),還包含對原有經(jīng)驗的改造和重組.一方面,新經(jīng)驗要獲得意義需要以原來的經(jīng)驗為基礎(chǔ);另一方面,新經(jīng)驗的進入又會使原有的經(jīng)驗發(fā)生一定的改變,使它得到豐富、調(diào)整或改造[2].

數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,知識的建構(gòu)常常要與多方面的因素建立聯(lián)系,學(xué)生會出現(xiàn)認知上的沖突,并產(chǎn)生探索和解決問題的愿望.這時,他迫切需要一個中介,來溝通新舊經(jīng)驗之間的障礙.兒童向教師發(fā)問的目的就是尋求中介,正是借助這個中介,他可以把新經(jīng)驗同化進已有的圖式,同時在新圖式的形成過程中合并更多的新經(jīng)驗[3].當(dāng)學(xué)生能提出問題,說明他正在積極尋找建構(gòu)知識的中介,使自己能對問題獲得新的經(jīng)驗和新的理解,這對于促進其知識的內(nèi)化和問題的解決非常有益.

1.3 激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

創(chuàng)新源于問題,沒有問題就沒有創(chuàng)新.正如愛因斯坦所言:“提出一個問題比解決一個問題更重要,因為解決問題需要的僅是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏?,而提出新的問題、新的可能性,從新的角度去看舊的問題,卻需要創(chuàng)造性的想象力,而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進步.”這種能敏銳地提出問題的能力,不僅是創(chuàng)造發(fā)明的關(guān)鍵,而且是許多領(lǐng)域中創(chuàng)造性人才的顯著特征.

德國數(shù)學(xué)家希爾伯特說,一個學(xué)科如果沒有了問題,就意味著死亡.他在1900年巴黎舉行的第二屆國際數(shù)學(xué)家大會上,做了題為“數(shù)學(xué)問題”的著名講演,其中對各類數(shù)學(xué)問題的意義、源泉及研究方法發(fā)表了精辟的見解,整個講演的核心部分則是其根據(jù)19世紀(jì)數(shù)學(xué)研究的成果與發(fā)展趨勢而提出的23個問題.這23個問題涉及現(xiàn)代數(shù)學(xué)大部分重要領(lǐng)域,被譽為20世紀(jì)數(shù)學(xué)的“一張航圖”,極大地推動了20世紀(jì)數(shù)學(xué)的發(fā)展[4].一門學(xué)科的發(fā)展需要有問題,對于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)而言,更不能沒有問題.在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,提出問題與學(xué)生的創(chuàng)造能力緊密相聯(lián),除了有助于學(xué)生拓展對數(shù)學(xué)的感知、深化概念的理解、改進學(xué)生解決問題的行為,還對培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散靈活的思維很有好處[5].只有學(xué)生能提出問題,才預(yù)示著學(xué)生正在由“知”走向“識”,說明他對數(shù)學(xué)思想、方法有了深刻領(lǐng)悟,形成了深刻的數(shù)學(xué)思維,這時才有可能應(yīng)用數(shù)學(xué)知識去解決問題[6].時代呼喚創(chuàng)新型人才,數(shù)學(xué)教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)造性思維,這一切都離不開學(xué)生能大膽地提出有價值的問題.

2 培養(yǎng)學(xué)生提出問題的策略

2.1 教“有疑”

要問,首先要有疑,沒有質(zhì)疑就不會有問題.朱熹說:“讀書無疑者,需教有疑,有疑者卻要無疑,到此方為長進.”(《朱子語類·卷十一》)這一方面說明疑問對于讀書的重要,特別是,對于那些“無疑”者,要教有疑,這一點卻被很多人所忽視.在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,很多學(xué)生往往認為自己對學(xué)習(xí)內(nèi)容已經(jīng)沒有問題了,而實際可能并非如此.他們不是沒有“疑”,而是沒有發(fā)現(xiàn)“疑”.這一方面是學(xué)生對問題沒有深入鉆研,不知道自己有“疑”.另一方面,教師沒有通過自己的提問或其它教學(xué)手段,把學(xué)生看似“無疑”的內(nèi)容揭示出來,引發(fā)學(xué)生爭論或討論.

教師如何才能教學(xué)生“有疑”呢?首先,要讓學(xué)生養(yǎng)成質(zhì)疑的習(xí)慣.質(zhì)疑是學(xué)生數(shù)學(xué)思維積極參與的具體體現(xiàn),是不同思想之間的碰撞.質(zhì)疑的對象可以是書本、老師、其他小組或某個同學(xué);質(zhì)疑的內(nèi)容可以是多方面的,如解決問題時推理過程是否嚴(yán)密,方法是否最優(yōu)等.通過質(zhì)疑,重在引發(fā)學(xué)生的認知沖突,知道自己有疑,并產(chǎn)生解疑的渴望.其次,要保護和激發(fā)學(xué)生的好奇心.好奇心對一個人的可持續(xù)發(fā)展起著很重要的作用,如果一個人對什么事情都沒有好奇心,也就不會有問題.當(dāng)有人問愛因斯坦:“你那些最重要的科學(xué)概念是怎樣產(chǎn)生的?”他回答說:“它們是由于自己‘不理解最明顯的東西’而產(chǎn)生的.”正是在強烈好奇心的驅(qū)使下,才使他能從別人不覺得是問題的事情上看出問題,在平常中看出不同,提出有價值的問題.為此,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)一點好奇心時,教師應(yīng)該給予很好的保護.北大附中特級教師張思明老師研究發(fā)現(xiàn),中國數(shù)學(xué)教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)動力、自學(xué)能力的培養(yǎng)等方面關(guān)注很不夠,而學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)動力不足不是與生俱來的,教師的培養(yǎng)、挖掘和保護是使其得以養(yǎng)成和增強的關(guān)鍵.教師只有喚醒能促進學(xué)生自主發(fā)展的內(nèi)動力,學(xué)生的學(xué)習(xí)才有可能成為一種有效的學(xué)習(xí)[7].在數(shù)學(xué)教學(xué)中,如果學(xué)生缺乏好奇心,就要像張思明老師那樣,通過課題學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)建模等學(xué)生感興趣的方式有意識地引導(dǎo)和激發(fā),讓學(xué)生多觀察、多問一些“為什么?”,并鼓勵學(xué)生運用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識去解決它.最后,要激勵學(xué)生多思.問與思是分不開的.當(dāng)學(xué)生對一個問題沒有進行獨立或深入的思考時,他對問題也就沒有自己的看法,自然也提不出什么問題.因此,要培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力,教師要留給學(xué)生足夠的思考空間,鼓勵學(xué)生善于思考、勤于思考,在思考后,批判性地提出問題.

2.2 運用元認知提示語

數(shù)學(xué)課堂是培養(yǎng)學(xué)生提出問題能力的主陣地,課題學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)探究、新課題的引入、新舊知識的過渡等,都是培養(yǎng)學(xué)生提出問題能力很好的素材.教學(xué)時,教師要善于抓住這些契機,引導(dǎo)學(xué)生提出問題.

在課堂教學(xué)中,當(dāng)教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生提出問題有一定困難時,可以運用一些提示語,特別是元認知提示語來啟發(fā)學(xué)生提出問題.在多數(shù)情況下,教師運用認知性提示語較多,即主要針對學(xué)生的認知活動進行提示,指向知識內(nèi)容和具體信息的加工.元認知提示語則主要針對學(xué)生的元認知活動進行提示,促使學(xué)生對自身的認知活動進行調(diào)節(jié)、監(jiān)控,是對其思考方法或思維策略的引導(dǎo)或提示.如在學(xué)生學(xué)習(xí)了指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的概念后,要學(xué)習(xí)新的課題“指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的關(guān)系”,教師想試圖讓學(xué)生自己提出這個研究的問題,于是提問:“前面我們學(xué)習(xí)了指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的概念和性質(zhì),現(xiàn)在我們還可以研究什么?”如果這時學(xué)生還提不出要研究的課題,教師可以更進一步運用元認知提示語:“學(xué)習(xí)完一些知識以后,我們要有一個習(xí)慣,就是能不能把這些知識橫向聯(lián)系起來,那么我們本節(jié)課來研究什么?”在教師的暗示下,多數(shù)學(xué)生會提出要研究的問題.如果教師能夠在每次引入新課題時都作這樣一個思考,并考慮是否可以通過運用一些適當(dāng)?shù)奶崾菊Z來促進學(xué)生提出問題,那么,這樣長期堅持下去,無論是對學(xué)生一般科學(xué)研究方法的養(yǎng)成,還是提出問題能力的培養(yǎng)都會有很好的作用.

2.3 創(chuàng)設(shè)問題情境

問題源于情境,情境是產(chǎn)生問題的沃土,沒有情境就沒有問題,創(chuàng)設(shè)問題情境是促使學(xué)生提出問題的重要策略之一.創(chuàng)設(shè)問題情境,就是給學(xué)生呈現(xiàn)刺激性的問題信息,引起學(xué)生的興趣,啟迪思維,喚起好奇心,引起發(fā)現(xiàn)欲,產(chǎn)生認知沖突,誘發(fā)質(zhì)疑猜想,喚醒強烈的問題意識,從而讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題.在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,可以根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活環(huán)境、知識背景密切相關(guān)的,又是符合學(xué)生認知水平和認知特點的問題情境.使學(xué)生能從問題情境中去獲取數(shù)學(xué)信息、挖掘知識之間的關(guān)系并產(chǎn)生疑問,提出教師所希望的數(shù)學(xué)問題[8].

面對教師創(chuàng)設(shè)的問題情境,學(xué)生常常會提出五花八門的問題,這就需要教師對問題進行篩選、歸類,分清哪些是主要問題,哪些是次要問題;哪些是好問題,哪些是不好的問題,最后梳理出典型的問題讓學(xué)生分析解決.同時,對于學(xué)生提出的一些過于復(fù)雜的問題,如果不在學(xué)生所學(xué)知識解決范圍內(nèi),教師要給予及時的指導(dǎo),等學(xué)習(xí)了相關(guān)知識后回頭再來討論.對于學(xué)生提出的問題如果教師自己也拿不準(zhǔn),那就要與其他教師合作或與高校更為專業(yè)的教師一起合作解決.總之,教師要盡可能有效地利用學(xué)生提出的問題資源,引導(dǎo)學(xué)生積極探索,更好地掌握和理解教學(xué)內(nèi)容.需要注意的是,并不是所有創(chuàng)設(shè)的情境都能使學(xué)生提出問題,教師在創(chuàng)設(shè)問題情境時要講究科學(xué)性、探究性、教育性、趣味性,同時,還要考慮情境對問題的指向性與暗示性,以有利于誘發(fā)學(xué)生提出與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的數(shù)學(xué)問題,而不是雜亂無章、與教學(xué)內(nèi)容不一致甚至毫不相干的問題.

2.4 教給學(xué)生一些具體的方法

數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中有不同的學(xué)習(xí)領(lǐng)域和知識結(jié)構(gòu),每一個學(xué)習(xí)領(lǐng)域有其問題的特點,教師可以根據(jù)各自的特點,結(jié)合平時教學(xué),以示范的形式,教給學(xué)生一些具體的提出問題的方法,下面就是幾種比較常用的方法[8]:

(1)因果聯(lián)想法.遇到數(shù)學(xué)問題,多問幾個為什么,為什么有這個結(jié)論,條件和結(jié)論有什么聯(lián)系,怎樣得到這個結(jié)論.

(2)比較分析法.比較相近事物之間的關(guān)聯(lián)和區(qū)別,發(fā)現(xiàn)異同,從而發(fā)現(xiàn)問題,尋找解決問題的方法.

(3)擴大成果法.所得到的結(jié)論、公式、定理能不能推廣、引伸,得到更為一般的規(guī)律和事實.

(4)特殊化方法.把得到的結(jié)論放到特殊的環(huán)境中,看看能不能成立,會出現(xiàn)什么新的現(xiàn)象.

(5)變化條件結(jié)論法.改變問題的某個條件,看看結(jié)論有什么變化,或者改變結(jié)論,看看條件如何變化.

(6)逆反思考法.正面的問題,反過來思考會怎樣,思考命題的逆命題是否成立,由結(jié)論能不能推出條件.

(7)實驗觀察法.從動手操作、實驗結(jié)果中分析、提出問題.

以上面的“變化條件結(jié)論法”為例,在一般數(shù)學(xué)命題教學(xué)中,大多數(shù)教師只關(guān)注對命題本身如何證明,很少能在證明完后,對命題本身作一些思考.如果在教學(xué)中能引導(dǎo)學(xué)生運用“變化條件結(jié)論法”,就有可能提出新的問題,使學(xué)生體驗到發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的愉悅.即使運用這種策略后學(xué)生提不出新的問題,至少可以使學(xué)生加深對原來命題的認識.

2.5 運用“what-if-not”策略

“what-if-not”是由美國學(xué)者布朗(S. Brown)與沃爾特(M. Walter)基于一個給定的數(shù)學(xué)問題而提出問題的策略,它的本意是:如果不是這樣的話,那又可能是什么?也被稱為“否定假設(shè)法”.運用這種策略提問,有兩個關(guān)鍵步驟:首先,列出情境信息的特征;其次是“what-if-not”,即學(xué)生選擇一些特征加以改變來提出問題.如對于方程x2+y2=z2,運用“what-if-not”策略來提出問題,它可以分為兩步:第一,理出特征.它是直角三角形、它有3條邊、它與面積有關(guān)、它是一個等式,3、4、5是方程的解等;第二,否定假設(shè).“如果不是直角三角形,那結(jié)論還成立嗎?”“如果不是3、4、5,還有哪些數(shù)值使方程x2+y2=z2成立?”“如果不是面積,而是體積或其它,那么又可能是什么?“如果不是等式,而是不等式,那又可能是什么?”[9]等等.

2.6 善待學(xué)生的問題

數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生會不會發(fā)問,能不能提出好問題,與教師對學(xué)生提出問題的反應(yīng)是緊密聯(lián)系的,教師對待學(xué)生提出問題的態(tài)度和處理方法將直接影響學(xué)生提問的積極性和提問的水平.如果教師對學(xué)生的提問采取不屑一顧或者置之不理的態(tài)度,甚至用類似“這么簡單的問題還要問?”等語氣進行反問,那將會打擊學(xué)生提問的積極性.學(xué)生提出的問題,有些盡管還很稚嫩,但也是他們在現(xiàn)有認知水平基礎(chǔ)上,經(jīng)過認真思考后形成的.為此,教師的態(tài)度應(yīng)該是積極的,并能給予恰當(dāng)?shù)姆答乕10~25].

斯騰伯格(Sternberg,1994)把教師對兒童提問后的反應(yīng)從低到高劃分為7個水平.第1級:回絕問題;第2級:重復(fù)問題;第3級:承認自己無知或簡單呈現(xiàn)信息;第4級:鼓勵發(fā)問者尋求資料(包括“由教師負責(zé)查詢資料”和教師為學(xué)生提供查找資料的機會);第5級:提供可能的解答,供他們選擇;第6級:鼓勵兒童對可能的答案進行評估;第7級:鼓勵兒童評估驗證最后的答案.他認為教師如果對問題做出反應(yīng)水平越高,那么對兒童的智力發(fā)展就越有幫助,兒童也就越有可能發(fā)展其高級思維技巧[26].對照不難發(fā)現(xiàn),多數(shù)教師對問題的回應(yīng)一般都停留在較低的級別上,更多的是直接導(dǎo)向問題的結(jié)論,缺乏以學(xué)生為主體的過程性幫助和指導(dǎo),這對發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性等高級思維不利.至于如何把握這種技巧,中國《學(xué)記》中早有精彩的論述,“善待問者如撞鐘,叩之以小者則小鳴;叩之以大者則大鳴;待其從容,然后盡其聲,不善答問者反此”.意思是:善于對待學(xué)生發(fā)問的老師,如同撞鐘一樣,撞得輕其響聲就弱,撞得重其聲響就大.即提的問題小,以相應(yīng)的方式簡要解答;提的問題大,以相應(yīng)的方式詳細解答;等學(xué)生從容領(lǐng)會透徹理解后,再深入解說,盡可能使問者深切體會,產(chǎn)生共鳴,不善于答問的人恰恰與此相反[27].在教學(xué)實踐中,教師要根據(jù)自己學(xué)生的實際情況,不斷去反思和領(lǐng)悟.

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Significance and Cultivating Strategies of Students Questioning in Mathematics Teaching

WEN Jian-hong
(College of Education, Northwest Normal University, Gansu Lanzhou 730070, China)

In mathematics teaching, students questioning truly reflects the students’ subject-status, may promote students to construct mathematics knowledge and stimulate students’ creative thinking. The strategies of cultivating students questioning are mainly: (1) teaching “Have doubts”; (2) using meta-cognitive guide talking; (3) creating problem situation; (4) Teaching some specific methods for the students; (5) implementing the strategy of “what-if-not”; (6) Treating the students’ question well.

mathematics teaching; students questioning; significance; strategy

G420

:A

:1004–9894(2014)01–0020–04

[責(zé)任編校:周學(xué)智]

2013–09–20

全國教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2011年度教育部重點課題——新課程改革背景下數(shù)學(xué)合作學(xué)習(xí)典型案例研究(G1A117013);甘肅省教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃課題——數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中學(xué)生問題生成與教師回應(yīng)策略的研究(GSBG[2009]GXG139);西北師范大學(xué)青年教師科研能力提升計劃資助項目——甘肅省高中數(shù)學(xué)新課程實驗跟蹤研究(SKQNGG10007)

溫建紅(1974—),男,甘肅涇川人,副教授,博士,碩士生導(dǎo)師,主要從事數(shù)學(xué)課程與教學(xué)論研究.

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