談燕
摘 要:高中數(shù)學課堂應(yīng)該是圍繞著一個又一個的問題展開的,以此來引導(dǎo)學生不斷地深入思考,挖掘背后的本質(zhì),可以說,沒有對問題深入的思考,就沒有數(shù)學. 教師利用問題情景突破課堂教學難點,引導(dǎo)學生思考,使學生在思考中獲得知識,提高數(shù)學思維. 因此,問題情景是整個數(shù)學課堂的靈魂.
關(guān)鍵詞:課堂教學;問題情景;設(shè)置方法
在數(shù)學課堂教學中,教學活動往往就是圍繞一個又一個的問題展開的,在不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程中,學生有自己的思考和獲取知識.從這個角度來看,教師應(yīng)該善于在數(shù)學課堂中應(yīng)用問題情景法,使學生能夠主動積極地思考. 問題情景之所以能夠引起學生主動思考,是因為在問題情景中,會激起學生的思維矛盾和自身經(jīng)驗的矛盾,從而打破學生的平衡,激發(fā)學習的欲望,起到引導(dǎo)思考的作用.
設(shè)置問題情景的具體方法
問題情景教學就是圍繞學生的矛盾展開的,能否很好地激起學生的認知矛盾,直接影響到情景教學的質(zhì)量. 教師可以選擇各種不同的問題情景,比如無中生有的情景、不對稱的情景、矛盾的情景、有選擇性的情景等等,在教學中常用的幾種設(shè)置方法如下:
1. 啟迪式
教師可以通過各種手段,比如借助信息技術(shù)和教具,向?qū)W生展示知識和規(guī)律的產(chǎn)生過程,或者是從舊的知識出發(fā),經(jīng)過分析和探究,引出新的問題,又或者是用有趣的事例作為開頭,讓學生在興奮之中思考問題. 這些方法都能夠起到很好的引導(dǎo)作用,啟迪學生的思維.
例如,在學習蘇教版高中數(shù)學選修1-1第二章《圓錐曲線與方程》時,有關(guān)“橢圓”的知識教學可以借助一定的教具來啟迪學生. 讓三位學生到黑板前,其中兩人壓著繩子的兩端,另一個學生用繩子繞著粉筆在黑板上作圖. 作完后,讓學生總結(jié)剛剛作圖的過程,他們會發(fā)現(xiàn):繩子是繃緊時,只能畫出直線,當繩子兩端向中間靠攏后,就能作出橢圓.這樣就由學生自己總結(jié)出來橢圓的定義,并且讓他們參與到知識的形成過程中,有助于加深理解.
2. 矛盾式
所謂矛盾式,就是借助學生的已有知識和新知識的矛盾,或者是挖掘課本中學生忽略的隱含矛盾,來激起學生的思維矛盾,引起學生探究的欲望,使學生主動調(diào)動思維去解決新矛盾. 教師在課堂中可以故意將問題往錯誤的方向發(fā)展,引起學生的注意,讓學生發(fā)現(xiàn)并解決錯誤,在解決中獲得提高.例如,三角函數(shù)中的一個題目:
例1 設(shè)f(x)=,求f(sin2θ)+f(-sin2θ)(0<θ<π).
在解題中,教師故意寫出一個錯誤的步驟:原式=(sinθ-cosθ)+(sinθ+cosθ)=2sinθ.此時,臺下的學生發(fā)覺不對,但又不肯定,于是會動手自己計算,最后發(fā)現(xiàn)是錯的,經(jīng)過大家的探討后修改過來.
3. 意外式
意外式,是將學生已有的熟悉的知識應(yīng)用到新的領(lǐng)域,或者是引入一些學生不熟悉的結(jié)構(gòu),讓學生在意外中保持探究的欲望,激發(fā)學習的主動性,使學生積極動用思維去解決新的問題.
例如,講授“復(fù)數(shù)的三角形式乘法法則”就可以用意外式問題情景,先讓學生計算+i6,這個過程容易出現(xiàn)錯誤而且很麻煩. 此時,教師引出新知識說:“這題可以秒殺,用復(fù)數(shù)的三角形式乘法法則就可以了!”學生求知欲被激發(fā)了,對新知識非常有興趣,迫切想知道新知識的厲害之處.
4. 不確定式
不確定式是利用知識之間的區(qū)分不明顯,制造出令人看不清楚、模棱兩可的問題,以此來激起學生的探究欲望,進行積極的思維狀態(tài).
例如,有關(guān)復(fù)數(shù)的知識教授中,讓學生做以下的題目:
例2 判斷下列命題的正誤,并說明理由.
(1)若z+z >0,則z >-z ;
(2)z 2=z2;
(3)z1-z2=;
(4)z +z =0的充要條件是z1=z2=0;
(5)方程x=a(a≥0)的解為x=±a;
(6)一元二次方程的兩根必為共軛虛根.
這些都是實數(shù)和復(fù)數(shù)容易混淆的問題,學生對這些問題的思考,不但加深了對復(fù)數(shù)的認識,還提高了學生的思維辨析能力.
在高中數(shù)學課堂教學中應(yīng)用好問題情景法的策略
在高中數(shù)學課堂教學中應(yīng)用好問題情景法,可以很好地引導(dǎo)學生思考,激發(fā)學生將不同領(lǐng)域的知識、新舊知識聯(lián)系起來,對課堂質(zhì)量能起到事半功倍的效果,下面來談?wù)剮追N常用的策略:
1. 設(shè)置“階梯性”的問題情景,注重循序漸進
問題情景法在高中數(shù)學課堂中的應(yīng)用,要遵循“階梯原則”. 在課堂中設(shè)置的問題情景要遵循從易到難、從間到繁、從淺到深,有階梯性的層層深入,逐步將學生的思維引向深處. 這樣的逐步推進,將大問題、復(fù)雜問題拆分成若干個小問題,既保證了問題的完整性,又讓學生容易接受,保護了學生的積極性. 問題的拆分要根據(jù)學生的實際情況來定,針對性要強,難度要適中,跨度可小不可大,不可追求快速達到目標,讓學生體驗到“柳暗花明”的成功喜悅.
例如,在學習高中數(shù)學蘇教版必修一第二章《函數(shù)概念與基本初等函數(shù)》時,有關(guān)對數(shù)函數(shù)與冪函數(shù)運算,有這樣一個題:求7的值. 這個問題難度比較大,可以拆分成以下幾個問題:
(1)這里涉及什么運算,用什么公式?
(2)如何進行對數(shù)函數(shù)的恒等變換?
(3)為使冪函數(shù)的底和對數(shù)函數(shù)的底是相同的,并且是非1整數(shù),應(yīng)該選什么數(shù)呢?選7還是選,為什么?
(4)用7=進行變形,對數(shù)函數(shù)前面的負號該如何處理?
2. 設(shè)置具有“發(fā)散性”的問題情景
問題情景的設(shè)置不應(yīng)該是千篇一律的,而應(yīng)該是靈活多變,具有開放性和發(fā)散性的,使問題情景在保持本質(zhì)的同時展示更多的知識角度. 因此,教師在設(shè)置問題情景時,要從一個中心點出發(fā),發(fā)散方向,從多個角度和知識面來提出問題,使學生能在抓住中心的同時也發(fā)揮出最大限度的思維廣度,從而建立起中心知識和其他知識的聯(lián)系,深化理解. 這樣的問題情景能使學生在鞏固舊知識的同時加深對新知識的認識,強化知識間的遷移,提高學生的反應(yīng)靈敏度和變通性,充分激發(fā)學生的發(fā)散思維,增加聯(lián)系事物的廣度.
例如,在學習高中數(shù)學蘇教版必修二第一章《立體幾何初步》時,有關(guān)三棱錐的知識,有這樣一個例題:說說三棱錐底面三角形的“五心”之間的關(guān)系.這是一道非常開放的題目,圍繞這個問題可以設(shè)置如下的問題:
1. 當三條側(cè)棱與底面的線面角都一樣時;
2. 當三條側(cè)棱長度都一樣時;
3. 當三棱錐所有棱長度都一樣時;
4. 當頂點與底面三角形三邊的距離都一樣時;
5. 當三條側(cè)棱是相互垂直時;
6. 當三個側(cè)面在底面上的投影面積都一樣時.
上述的問題,難度有所不同,題目之間有相互聯(lián)系也有區(qū)別,在解決問題的時候,會給學生“一浪接一浪”的體驗,使他們充滿了挑戰(zhàn)的激情,學習主動性被大大提高.
3. 設(shè)置問題情景要有“實際意義”
高中數(shù)學課堂的問題情景設(shè)置不能是為了設(shè)置情景而設(shè)置情景,一定要注意情景的實際意義. 就是說,問題情景應(yīng)該知識豐富,能充分體現(xiàn)數(shù)學的規(guī)律性和現(xiàn)實指導(dǎo)性,是與其他學科相互聯(lián)系的,加強學生對數(shù)學知識的遷移應(yīng)用,與生活工作有緊密結(jié)合的問題,提高學生解決實際問題的能力. 只有這樣的問題情景,才能引發(fā)學生的思考,擴展學生的知識面,豐富學生知識. 如果從生活和工作來設(shè)置情景,提出實際問題,還能讓學生感受學習數(shù)學的實際意義和價值,增強學習數(shù)學的動力.
例如,在學習高中數(shù)學蘇教版必修一第二章《函數(shù)概念與基本初等函數(shù)》時,有關(guān)“映射與函數(shù)的關(guān)系”的知識,教師可以設(shè)計一個實際應(yīng)用問題,引導(dǎo)學生深入理解“映射與函數(shù)的關(guān)系”.
例3 在四邊形的圍墻ABCD上,有一只小貓P沿著圍墻在跑,路線為BCDA,設(shè)小貓運動過程中的路程是x,則函數(shù)S=f(x)的圖象如下圖所示,關(guān)于函數(shù)的結(jié)論說法正確的是哪幾個?
圖1
1. 圍墻是平行四邊形;
2. 圍墻是等腰梯形且AB∥CD;
3. 設(shè)圍墻AD邊中點為E時,△ABE的面積為10;
4. 設(shè)10≤x≤14,則有S=f(x)=56-4x.
此題大部分學生都無法全對,但這樣的情景,讓學生很有興趣去探究其中的數(shù)學問題. 解決的過程,讓學生聯(lián)系了多個數(shù)學知識點,包括函數(shù)的性質(zhì)、函數(shù)的概念、函數(shù)的關(guān)系,教學效果良好.
4. 設(shè)置“精制”的問題情景
概念性知識、程序性知識、策略性知識,是人們解決問題的三個重要方面,高中數(shù)學課堂設(shè)置的問題情景應(yīng)該是包含著三方面的. 所以,問題情景應(yīng)該是精致而有效的,既要包含一定的概念性知識的精致,又要蘊涵著程序性知識和策略性知識的有效性,形成解決各類問題的基本框架和模式. 因此,在課堂教學的有限時間內(nèi),教師要精心地構(gòu)造問題情景,使問題情景滿足三方面的要求,幫助學生形成良好的知識結(jié)構(gòu),擴大學生學習的心理空間范圍.
例如,在學習高中數(shù)學蘇教版必修五第二章《數(shù)列》時,有關(guān)“等比數(shù)列前項n和公式”的知識教授. 教師從“棋盤放米”的故事引出等比數(shù)列求和,然后提問:“用普通方法求故事中的結(jié)果看看”,學生肯定做不出來,接著再問:“等比數(shù)列的本質(zhì)是什么,數(shù)列求和的實質(zhì)是什么?”學生回答后,繼續(xù)問:“我們能否找出什么規(guī)律,能否將規(guī)律用于求和,如果將原式乘以公比后會出現(xiàn)什么,對我們解決問題又有什么幫助?”通過教師一步一步的引導(dǎo),大部分學生能推導(dǎo)出等比數(shù)列前n項和,最后教師加以總結(jié),教學效果良好.
結(jié)語
總的來說,問題情景法在高中數(shù)學課堂的應(yīng)用對提高教學質(zhì)量和效率具有非常重要的意義,對于提高學生的數(shù)學興趣和數(shù)學思維也有促進的作用. 數(shù)學課堂教學質(zhì)量的提高,離不開教師和學生的共同努力,需要教師持續(xù)不懈的努力和學生的積極進取. 教師在日常教學中,還應(yīng)該加強研發(fā),發(fā)現(xiàn)新的問題引導(dǎo)方式,更好地服務(wù)課堂,服務(wù)學生.只有這樣,才能實現(xiàn)數(shù)學教學質(zhì)量和學生綜合素質(zhì)的真正提升.