張宗路
【摘 要】情境教學(xué)能夠清晰直觀的闡述知識(shí)結(jié)構(gòu),從而便于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。數(shù)學(xué)情境教學(xué)提倡讓學(xué)生通過觀察,不斷積累相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),以提高個(gè)人素質(zhì)。本文則主要從問題角度著手,對(duì)中職數(shù)學(xué)情境教學(xué)進(jìn)行分析探討,希望能夠結(jié)合教學(xué)實(shí)踐提出相關(guān)具體舉措,提升數(shù)學(xué)課堂教學(xué)有效性。
【關(guān)鍵詞】問題情境;數(shù)學(xué)情境教學(xué);教學(xué)策略
“數(shù)學(xué)情境教學(xué)”主要是指學(xué)生在特定的數(shù)學(xué)活動(dòng)環(huán)境中激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的行為條件,而相應(yīng)的數(shù)學(xué)情境也能夠?yàn)閷W(xué)生提供某些信息,從而讓學(xué)生通過想象、思考等形式,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)空間形式和數(shù)量關(guān)系的內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)而找出問題、分析和解答問題。數(shù)學(xué)情境教學(xué)能夠使得師生更好的完成課堂實(shí)踐活動(dòng),發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維。
一、基于數(shù)學(xué)知識(shí)的問題情境
1.問題情境的內(nèi)涵
問題本身就屬于情境,即在接受任務(wù)而不能立刻解決時(shí),任務(wù)承擔(dān)著所面臨的即是問題。由此可知,問題之于人面對(duì)困難時(shí)而成問題。一般而言,問題大約由三部分構(gòu)成:?jiǎn)栴}開始狀態(tài)、問題解決目標(biāo)及阻礙問題達(dá)成目標(biāo)的因素。當(dāng)然,問題同樣可以根據(jù)內(nèi)容分為具體問題與抽象問題;根據(jù)性質(zhì)可以分為歸納結(jié)構(gòu)問題、轉(zhuǎn)化問題和排列問題。
在數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐過程中,為發(fā)散學(xué)生思維,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,教師同樣會(huì)提出各種問題來吸引學(xué)生注意力。數(shù)學(xué)問題情境是指在特定的數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師為達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo),而從教學(xué)工作出發(fā),創(chuàng)設(shè)與特定的教學(xué)內(nèi)容相一致的、富含數(shù)學(xué)知識(shí)方面的場(chǎng)景,以引發(fā)學(xué)生的情感體驗(yàn)。數(shù)學(xué)問題情境可以是導(dǎo)入式情境,即教師在課堂開始時(shí)隨機(jī)引入問題作為導(dǎo)入,以便后面教學(xué)工作的順利開展;也可以是解決式情境,即教師可以先拋給學(xué)生某個(gè)相關(guān)的數(shù)學(xué)問題,然后圍繞這個(gè)問題讓學(xué)生自己探討需要哪方面的知識(shí)才能解決這一問題的情境。而學(xué)生利用已經(jīng)學(xué)到的知識(shí)可以很快抽象出數(shù)學(xué)的模型,再配合著教師對(duì)新知識(shí)的講解,從而迅速、徹底的解決問題。
2.問題情境的作用
問題情境的導(dǎo)入可以有效的讓教師完成既定的教學(xué)目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)新問題的認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣,也有助于教師下一階段的教學(xué)任務(wù)完成。當(dāng)然,教師也可以設(shè)置相關(guān)的問題情境,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)去解決相關(guān)的問題,從而促使學(xué)生提高認(rèn)識(shí)問題和解決問題的能力,也可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的能力,從情感上來看,也技法了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情。
例如,涉及到“兩點(diǎn)之間,線段最短”的公理講解時(shí),教材內(nèi)容主要以河邊修發(fā)電站來解決甲村與乙村距離最短的相關(guān)問題。但從學(xué)生而言,該問題距離學(xué)生社會(huì)實(shí)踐較遠(yuǎn),無法吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在此情況下,教師就可以創(chuàng)設(shè)問題“班長(zhǎng)與體委參加學(xué)校趣味運(yùn)動(dòng)會(huì),從A點(diǎn)跑到B點(diǎn)提水,緊接著從B點(diǎn)提水出發(fā)跑到C點(diǎn)。最終結(jié)果卻是體育成績(jī)遠(yuǎn)不如體委的班長(zhǎng)獲勝,為什么?”此問題情境與學(xué)生學(xué)校生活相關(guān)聯(lián)系,學(xué)生可以根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)獲得結(jié)果,最終得出“兩點(diǎn)之間,線段最短”的公里運(yùn)用。由此可見,從日常生活角度提出數(shù)學(xué)問題情境,既能夠完成教學(xué)目標(biāo),鍛煉學(xué)生思維能力,也能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
3.創(chuàng)設(shè)問題情境的方法
(1)創(chuàng)設(shè)問題的發(fā)現(xiàn)情境。在學(xué)習(xí)函數(shù)圖像以及函數(shù)圖像交點(diǎn)時(shí),筆者在教學(xué)實(shí)踐過程中即創(chuàng)設(shè)情境《我與博爾特賽跑》。在引入課程部分,筆者即用多媒體進(jìn)行展示兩人賽跑的整個(gè)過程中。假設(shè):博爾特在我出發(fā)4秒后出發(fā),博爾特的跑步過程可以用一次函數(shù)圖像進(jìn)行呈現(xiàn),而我的跑步過程則為正比例函數(shù)圖像。最終博爾特先于我到終點(diǎn),追擊點(diǎn)則是我們兩個(gè)圖像的交點(diǎn)??梢哉f,通過具體的問題情境創(chuàng)設(shè),學(xué)生會(huì)更加清晰明確的了解函數(shù)圖像意義。
(2)創(chuàng)設(shè)問題的障礙情境,讓學(xué)生摒棄認(rèn)知上的錯(cuò)誤。針對(duì)學(xué)生在解題過程中存在的常見錯(cuò)誤,教師就可以構(gòu)建問題情境,幫助學(xué)生摒棄認(rèn)知錯(cuò)誤。例如在數(shù)學(xué)課堂排列組合時(shí)候,就可以創(chuàng)建如下情境:將5個(gè)PC分為四個(gè)不同學(xué)生,要求每個(gè)學(xué)生至少一個(gè),問最終會(huì)有多少種不同的分配方式?在解題過程中,某學(xué)生是這樣分析的:先從5個(gè)PC中拿出4個(gè)分別給4個(gè)人,剩下的1個(gè)則可以任意分配,即P4 5C1 4=480,總計(jì)是480種分法。這一分析方法代表了大多數(shù)人的觀點(diǎn),但“位置分析法”顯然在解決此類排列組合時(shí)有其缺陷性。為引導(dǎo)學(xué)生正確理解,筆者在教學(xué)實(shí)踐中即引入簡(jiǎn)單問題創(chuàng)設(shè),將人數(shù)改為2人,PC改為3本,列舉法就可以簡(jiǎn)單的證明為6種,但若按照學(xué)生思考顯然需要12種,這說明此前的想法有問題,如此便解決“位置分析法”的相關(guān)問題。一般而言,在數(shù)學(xué)問題解決過程中,學(xué)生通常都會(huì)因?yàn)閼T性思維或者題目陷阱而出現(xiàn)錯(cuò)誤。在此情況下,教師就可以創(chuàng)設(shè)問題的障礙情境,解決學(xué)生的錯(cuò)誤思維,讓學(xué)生意識(shí)到解題思路的錯(cuò)誤根源下,才對(duì)學(xué)生進(jìn)行提示。
(3)創(chuàng)設(shè)階梯式問題情境。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是循序漸進(jìn)的過程。教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生實(shí)際狀況,將較為困難的問題進(jìn)行分解,組建幾個(gè)建議問題,以便于學(xué)生理解。例如,在對(duì)“點(diǎn)到直線的距離”進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí),可以從特殊的點(diǎn)、線出發(fā),創(chuàng)設(shè)階梯式的問題情境,從而總結(jié)常見的規(guī)律。
①求點(diǎn)p(0,2)到直線L:y=x+1的距離;
②求點(diǎn)p(1,2)到直線L:y=x+1的距離;
③求點(diǎn)p(x0,y0)到直線L:x+y+1=0的距離;
④求點(diǎn)p(x0,y0)到直線L:Ax+By+C=0的距離;
必須承認(rèn),此題目的抽象性非常突出,學(xué)生在看到相關(guān)題目時(shí)必然會(huì)一頭霧水。但通過階梯式解體模式的創(chuàng)建,學(xué)生就非常容易將④問題分解為①、②、③,既便于自己理解,也容易解答。當(dāng)然,教師在創(chuàng)設(shè)階梯式問題情境過程中,必須從學(xué)生身心發(fā)展特征和已有知識(shí)系統(tǒng)角度出發(fā),創(chuàng)設(shè)合理性的階梯式教學(xué)情境,以探索創(chuàng)設(shè)問題情境的最佳途徑。
(4)創(chuàng)設(shè)多樣化的問題情境。多樣化的問題情境即利用多元化的材料和方式,對(duì)學(xué)生所面臨的數(shù)學(xué)難題進(jìn)行整理、概括,以幫助學(xué)生更加清晰明確的理解數(shù)學(xué)。多樣化的問題情境更加側(cè)重于解題方法,注重對(duì)問題條件的把握,這對(duì)學(xué)生理解相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)大有裨益。例如,在學(xué)習(xí)“不等式”問題的時(shí)候,教師可以創(chuàng)設(shè)多樣化的問題情境,讓學(xué)生對(duì)“問題群”理解的更加透徹。
例:,其中a,b∈R+,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)才能取等號(hào)。這是不等式的一個(gè)知識(shí),對(duì)于學(xué)生來說也非常不容易理解和記憶。并且,這個(gè)不等式的應(yīng)用條件總是被忽略。所以,老師可以創(chuàng)設(shè)多樣化的問題幫助學(xué)生記憶。
(1)已知x為正數(shù),求函數(shù)的最小值。
(2)如果x是任意實(shí)數(shù),那么有極值嗎?有最小值嗎?如果有,那么極值和最小值分別為多少?
(3)已知x>1,求函數(shù)的最小值。
可以說,教師通過多樣化的問題情境創(chuàng)設(shè),可以將關(guān)于不等式的相關(guān)應(yīng)用題目引入到課堂中,以便于學(xué)生思維發(fā)展。當(dāng)然,學(xué)生也可以從簡(jiǎn)單的共性問題中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),以避免陷入到繁重的體驗(yàn)中,達(dá)到事半功倍之效果??偠灾瑒?chuàng)設(shè)多樣化的問題情境,能夠有效幫助學(xué)生整體已有知識(shí)系統(tǒng),培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣。
參考文獻(xiàn):
[1]黃翔.關(guān)于數(shù)學(xué)課程的情境化設(shè)計(jì)[J].課程·教材·教法.2006(9).
[2]曹一鳴.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[J].課程·教材·教法.2003(1).
[3]嚴(yán)加安.科學(xué)與藝術(shù)有共性也有交融[J].數(shù)學(xué)通報(bào).2012(2).
[4]王策.創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)問題情境應(yīng)關(guān)注的幾個(gè)關(guān)系[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào).2009.15(3).endprint