任建文
[摘 要] 概念是數(shù)學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ),概念生成的過(guò)程需要悉心研究. 從學(xué)生思維發(fā)展的角度出發(fā),利用“問(wèn)題鏈”來(lái)促進(jìn)學(xué)生的概念生成是有實(shí)際效果的.好的問(wèn)題鏈可以促進(jìn)學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)向數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)化,可以促進(jìn)學(xué)生更好地用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述數(shù)學(xué)概念. 問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)關(guān)鍵,在于教師把握學(xué)生的思維梯度.
[關(guān)鍵詞] 高中數(shù)學(xué);概念生成;問(wèn)題鏈;教學(xué)設(shè)計(jì)
數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)知識(shí)構(gòu)建的基礎(chǔ),數(shù)學(xué)概念的形成有兩種途徑:一是教師講授;二是學(xué)生自主發(fā)現(xiàn). 需要說(shuō)明的是,筆者對(duì)這兩種方式都是肯定的,因?yàn)楦拍畹男纬蛇^(guò)程并非總要經(jīng)過(guò)所謂的探究,有意義的接受同樣是重要的概念建構(gòu)方式. 其實(shí)無(wú)論是講授式還是自主式,其中最為關(guān)鍵的是學(xué)生內(nèi)驅(qū)力的存在,只要有內(nèi)驅(qū)力,那學(xué)生的概念生成過(guò)程都是有價(jià)值的,因此教學(xué)的重心應(yīng)當(dāng)落在如何激發(fā)學(xué)生的概念構(gòu)建內(nèi)驅(qū)力上. 筆者的實(shí)踐表明,良好的問(wèn)題尤其是由系列問(wèn)題組成的“問(wèn)題鏈”可以驅(qū)動(dòng)學(xué)生有效地進(jìn)行學(xué)習(xí),也因此“問(wèn)題鏈”式的教學(xué)設(shè)計(jì),就成為筆者研究并系統(tǒng)梳理的對(duì)象.本文試對(duì)此進(jìn)行闡述.
[?] “問(wèn)題鏈”式教學(xué)設(shè)計(jì)在概念生成中的作用概述
問(wèn)題鏈,顧名思義,就是通過(guò)一系列問(wèn)題形成的一個(gè)類似于鏈條的問(wèn)題組合,以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)(本文僅指概念學(xué)習(xí))實(shí)施有效驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式. 問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)通常是基于某個(gè)具體概念的形成過(guò)程,結(jié)合學(xué)生的思維發(fā)展而進(jìn)行的. 因此,問(wèn)題鏈的最大作用,就是可以引導(dǎo)學(xué)生的思維步步深入,以促使學(xué)生能夠完成從生活經(jīng)驗(yàn)向數(shù)學(xué)概念的有效轉(zhuǎn)變. 具體來(lái)說(shuō),問(wèn)題鏈及問(wèn)題鏈?zhǔn)浇虒W(xué)設(shè)計(jì)在概念生成的過(guò)程中有這樣的幾個(gè)作用:第一,問(wèn)題催化情境.數(shù)學(xué)概念的形成總在某個(gè)情境中,而情境作用的發(fā)揮往往是靠問(wèn)題鏈中的首個(gè)問(wèn)題來(lái)實(shí)現(xiàn)的. 第二,問(wèn)題將學(xué)生的思維導(dǎo)向數(shù)學(xué). 概念生成的過(guò)程,就是學(xué)生前概念向數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)變的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程需要問(wèn)題的驅(qū)動(dòng). 第三,問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言. 數(shù)學(xué)概念最終是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述的,而學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)語(yǔ)言的運(yùn)用往往又是存在思維的障礙的,要克服這個(gè)障礙,離不開問(wèn)題的驅(qū)動(dòng).
現(xiàn)以“數(shù)列”概念的生成過(guò)程為例來(lái)說(shuō)明上述觀點(diǎn):數(shù)列是蘇教版高中數(shù)學(xué)必修5第二章的內(nèi)容,作為一個(gè)基本概念,其與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)既近又遠(yuǎn).說(shuō)近是因?yàn)樵谏钪衅鋵?shí)有很多數(shù)列的存在,說(shuō)遠(yuǎn)是因?yàn)樵谌粘I钪泻苌購(gòu)臄?shù)列的角度去認(rèn)識(shí)它們. 因此在結(jié)合生活素材創(chuàng)設(shè)了概念生成情境之時(shí),就是問(wèn)題鏈的開始之時(shí). 如在呈現(xiàn)了若干個(gè)(教材設(shè)計(jì)的是劇場(chǎng)座位、彗星出現(xiàn)的年份、細(xì)胞分裂、日取半棰、樹干分枝、奧運(yùn)獎(jiǎng)牌等)數(shù)列事例之后,筆者提出第一個(gè)問(wèn)題:這些事例如果用數(shù)據(jù)描述,可以得到哪些數(shù)據(jù)?(沒(méi)有像課本一樣直接提出“這些問(wèn)題有什么共同特點(diǎn)”的問(wèn)題,因?yàn)楣P者感覺(jué)這樣太快). 這個(gè)問(wèn)題可以驅(qū)動(dòng)學(xué)生用數(shù)據(jù)來(lái)表述這些問(wèn)題,可以將形象的數(shù)學(xué)情境變成抽象的數(shù)學(xué)對(duì)象,學(xué)生的思維也就導(dǎo)向了數(shù)學(xué),于是得到20,22,24,26,…;1740, 1823,1906,1989,…;1,2,4,8,16,…等.
有了這些結(jié)果之后,問(wèn)題鏈中設(shè)計(jì)的第二個(gè)問(wèn)題是:現(xiàn)在我們已經(jīng)在用一系列數(shù)字來(lái)表示剛才的實(shí)例,那大家再來(lái)看看這些數(shù)字有什么共同的特征?這個(gè)問(wèn)題直接瞄準(zhǔn)數(shù)列的定義,學(xué)生在思考這些問(wèn)題的時(shí)候,一方面會(huì)發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)其實(shí)都是在具體的情境中按一定規(guī)律得到的,因此這就呼應(yīng)著數(shù)列定義中的“按照一定次序”,另一方面學(xué)生自然會(huì)知道這些都是多個(gè)數(shù)的形式,于是定義中的“一列數(shù)”也就有了基礎(chǔ).
在此基礎(chǔ)上教師再提出第三個(gè)問(wèn)題:如果用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述我們的認(rèn)識(shí),那這段語(yǔ)言應(yīng)當(dāng)如何組織?這個(gè)問(wèn)題的作用就是引導(dǎo)學(xué)生的思維走向數(shù)學(xué)語(yǔ)言,而學(xué)生在語(yǔ)言組織的過(guò)程中必然會(huì)出現(xiàn)差異,因此這個(gè)問(wèn)題其實(shí)是可以進(jìn)一步細(xì)化的,比如針對(duì)有學(xué)生說(shuō)的“按照一定規(guī)律排列的數(shù)”就可以反問(wèn)“一定是存在規(guī)律的嗎?”并用奧運(yùn)獎(jiǎng)牌數(shù)的例子證其偽,于是學(xué)生的思維就會(huì)寬一些,總之,這個(gè)問(wèn)題細(xì)化的過(guò)程也是問(wèn)題鏈的一部分,在實(shí)際教學(xué)中也需要注意運(yùn)用.
通過(guò)上述三個(gè)問(wèn)題組成的問(wèn)題鏈,學(xué)生就可以完成從生活情境向數(shù)列定義的轉(zhuǎn)變,在這個(gè)概念生成的過(guò)程中,問(wèn)題鏈發(fā)揮了很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)作用.
[?] 用“問(wèn)題鏈”驅(qū)動(dòng)學(xué)生概念生成的設(shè)計(jì)策略分析
問(wèn)題鏈不是簡(jiǎn)單的問(wèn)題的組合,問(wèn)題要想成“鏈”,關(guān)鍵在于教學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意問(wèn)題之間的聯(lián)系性,尤其是后面問(wèn)題要承接前面的問(wèn)題,中間的問(wèn)題要能夠既承上又啟下,問(wèn)題鏈從語(yǔ)言的角度看,體現(xiàn)的是邏輯性,從學(xué)生的思維角度看,體現(xiàn)的是學(xué)生思維的連續(xù)性.基于這樣的認(rèn)知,筆者梳理了問(wèn)題鏈設(shè)計(jì)的幾個(gè)基本策略:
其一,促進(jìn)數(shù)學(xué)概念感知的策略. 概念感知是概念形成的基礎(chǔ),問(wèn)題鏈在促進(jìn)概念感知方面有獨(dú)特的作用.
例如“等差數(shù)列”概念的構(gòu)建中可以設(shè)計(jì)這樣的問(wèn)題鏈:(1)還記得上一課時(shí)所列舉的數(shù)列事例嗎?(2)對(duì)這些數(shù)列進(jìn)行比較,你覺(jué)得它們的排列次序有規(guī)律性嗎?(3)劇場(chǎng)座位中的20,22,24,26,…;彗星出現(xiàn)年份的1740,1823,1906,1989, …有沒(méi)有共同的規(guī)律?(4)你能舉出與此規(guī)律類似的其他數(shù)列嗎?(5)如何描述這種特征的數(shù)列?這五個(gè)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)之下,幾乎不需要?jiǎng)e的事例的講解,學(xué)生就可以順利構(gòu)建出“等差數(shù)列”的概念.
其二,促進(jìn)學(xué)生比較思維的策略. 概念是比較的結(jié)果,高中數(shù)學(xué)概念生成過(guò)程中,比較思維是最常用的思維之一. 比較思維既可以是學(xué)生的直覺(jué),也可以是問(wèn)題驅(qū)動(dòng)之下的結(jié)果.
例如,在深化“等比數(shù)列”概念的時(shí)候,教師可以通過(guò)問(wèn)題鏈引導(dǎo)學(xué)生去比較等比數(shù)列與等差數(shù)列:(1)等比數(shù)列與等差數(shù)列的定義有何異同?(2)這種異同表現(xiàn)在通項(xiàng)公式上有什么不同?(3)這種異同體現(xiàn)在求和公式上有什么不同?這三個(gè)問(wèn)題組成的問(wèn)題鏈實(shí)際上是指向?qū)W生的學(xué)習(xí)品質(zhì)的,是指向驅(qū)動(dòng)學(xué)生的比較思維去完成對(duì)兩個(gè)基本的數(shù)列進(jìn)行比較并描述的過(guò)程的,概念生成過(guò)程中這種思維往往能夠發(fā)揮重要作用,其需要問(wèn)題鏈的驅(qū)動(dòng).
其三,促進(jìn)學(xué)生概念構(gòu)建反思的策略. 概念形成之后讓學(xué)生反思概念的生成過(guò)程,是可以讓學(xué)生更清晰地把握概念的來(lái)龍去脈的.
例如,在數(shù)列這一章結(jié)束之后,筆者設(shè)計(jì)了這樣的問(wèn)題鏈:(1)等差數(shù)列與等比數(shù)列的概念是怎樣得到的?(2)等差數(shù)列與等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和是怎樣得到的?(3)如果重新給你一點(diǎn)時(shí)間,你能讓這兩個(gè)過(guò)程更簡(jiǎn)潔嗎?(4)能嘗試用表格來(lái)比較等差數(shù)列與等比數(shù)列的異同嗎?事實(shí)證明,經(jīng)由這個(gè)問(wèn)題鏈的驅(qū)動(dòng),學(xué)生對(duì)數(shù)列這一章的三個(gè)重要概念會(huì)有整體性的把握,從而可以為本章知識(shí)結(jié)構(gòu)的形成奠定重要基礎(chǔ).
在具體的教學(xué)過(guò)程中,問(wèn)題鏈的呈現(xiàn)方式也是需要注意的,在教師心中邏輯性很強(qiáng)的問(wèn)題鏈顯然不需要一下子呈現(xiàn)在學(xué)生的面前,而根據(jù)學(xué)生對(duì)前一個(gè)問(wèn)題的回答情況的判斷,去尋找第二個(gè)問(wèn)題提出的時(shí)機(jī),是問(wèn)題鏈發(fā)揮作用的重要影響因素. 如在上面第三點(diǎn)所舉的例子中,只有當(dāng)學(xué)生清晰地回憶出所舉過(guò)的數(shù)列的例子并回答出數(shù)列的特征各有不同之后,再提第二個(gè)問(wèn)題才有意義;而第三個(gè)問(wèn)題實(shí)際上是第一、二兩個(gè)問(wèn)題的綜合,是要等到學(xué)生對(duì)前兩個(gè)問(wèn)題有清晰的答案之后,通過(guò)第三個(gè)問(wèn)題對(duì)兩個(gè)基本數(shù)列進(jìn)行綜合,并下啟對(duì)第四個(gè)問(wèn)題的回答.
[?] “問(wèn)題鏈”的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于驅(qū)動(dòng)學(xué)生思維的發(fā)展
問(wèn)題的最大作用是驅(qū)動(dòng)學(xué)生思維,問(wèn)題鏈的最大作用是驅(qū)動(dòng)學(xué)生思維的層層遞進(jìn),因此學(xué)生的思維發(fā)展是問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)關(guān)鍵.
在概念生成過(guò)程中,學(xué)生的思維肯定具有遞進(jìn)性,而由于知識(shí)基礎(chǔ)的差異,不同學(xué)生的思維又是有著不同的表現(xiàn)的,這個(gè)時(shí)候問(wèn)題鏈所起的作用就是能夠針對(duì)不同層次的學(xué)生發(fā)揮不同的作用.
例如在上面所舉的“等差數(shù)列”的教學(xué)中,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)問(wèn)題提出之后,學(xué)生開始回憶上一節(jié)課所接觸的六個(gè)數(shù)列,這個(gè)時(shí)候不同思維水平的學(xué)生思維的結(jié)果是不同的,有學(xué)生能夠迅速意識(shí)到教師的問(wèn)題必有所指,因此迅速開始對(duì)六個(gè)數(shù)列進(jìn)行比較;而有的學(xué)生則會(huì)盯住其中一個(gè)數(shù)列進(jìn)行研究,當(dāng)這個(gè)數(shù)列恰好是一個(gè)等差數(shù)列的時(shí)候,也能讓他們有所發(fā)現(xiàn);當(dāng)然也有部分學(xué)困生的思路是模糊的,這個(gè)時(shí)候需要在原有問(wèn)題鏈的基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充,進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo),比如教師可以幫他們將數(shù)列分成等差數(shù)列、等比數(shù)列以及無(wú)明顯規(guī)律的數(shù)列,問(wèn)他們:這下能否發(fā)現(xiàn)它們的異同呢?這樣的問(wèn)題鏈的延伸,是針對(duì)不同層次學(xué)生思維發(fā)展的有效促進(jìn)手段.
總之,只有瞄準(zhǔn)學(xué)生的思維發(fā)展,問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)才有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),只有對(duì)學(xué)生的思維梯度有清晰的把握,問(wèn)題之間的銜接才會(huì)牢靠,才會(huì)真正形成“問(wèn)題”的“鏈”. 事實(shí)表明,在概念生成的教學(xué)中,用問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)思路來(lái)實(shí)施教學(xué),是可以更好地促進(jìn)學(xué)生的概念構(gòu)建的.