王露瑩
開放性問題設(shè)計是基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的一個熱點。具體到高中數(shù)學(xué),擺在教師面前的就有一系列亟待解決的問題,如:應(yīng)如何理解數(shù)學(xué)的開放性問題?它的設(shè)計原則是什么?怎樣挖掘復(fù)習(xí)課中的開放性問題?如何開展有效的開放性問題教學(xué)?
一、開放性問題的研究進展
目前,對于中小學(xué)數(shù)學(xué)開放性問題的研究還未形成系統(tǒng),筆者查閱了有關(guān)的中文資料,大致概括如下。20世紀(jì)90年代,開放性問題教學(xué)在我國開始興起。福建師范大學(xué)余文森教授在《試論教學(xué)的開放性》一文中提到,開放性是時代的精神特征,而教學(xué)的開放性是新課程的基本特征,只有開放的教學(xué),才能煥發(fā)師生的生命活力,從而使教學(xué)過程真正成為師生生命成長的歷程。
自《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》實施以來,數(shù)學(xué)開放性問題就以不同的開放程度出現(xiàn)在教材與試卷中;新的《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)》中也提到,教師在教學(xué)中應(yīng)多運用開放性的案例,并對教學(xué)內(nèi)容、教材編寫和過程評價提出開放性要求。
二、對數(shù)學(xué)開放性問題的認識
1.開放性問題的含義
通過對相關(guān)資料和文獻的查閱,筆者整理了數(shù)學(xué)開放性問題的概念:開放性問題是相對于條件完備、結(jié)論確定的封閉式問題而言的,是指那些條件不完備、結(jié)論不確定的,給學(xué)生形成了較大認知空間的問題。而數(shù)學(xué)開放性問題是一種富有教育價值的問題類型,它是為了考查學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題的能力,激發(fā)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新的意識,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。這是一種新的教育理念的具體體現(xiàn)。
2.開放性問題的設(shè)計原則
一是恰當(dāng)切入,自然開放。開放性問題的設(shè)計要自然、合理,教學(xué)的切入點要把握好,要考慮到學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。例如,在對高三年級“三角函數(shù)再認識”的內(nèi)容的延伸,可以從這樣一道題目說起。
對此,教師提出了如下開放性問題:如果把條件“在△ABC中”擦去,怎么求A?(會求出無數(shù)個A)這讓學(xué)生由三角形中的解方程問題,延伸到一般的解方程問題。然后,再把A換成x、2換成f(x),此時便有了f(x)=sin 2x+cos 2x。這樣的過渡,讓學(xué)生經(jīng)歷了從特殊到一般、從具體到抽象的過程,并感受到各要素間的關(guān)系。然后,教師再提問:看到這樣的函數(shù),你們可以設(shè)計出什么問題?這樣,學(xué)生會將接下來的重點放在研究函數(shù)的性質(zhì)上,從而達到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。
二是入口要寬,核心開放。設(shè)計開放性問題時入口要寬,即要照顧到不同層次的學(xué)生。只有在開始呈現(xiàn)的問題比較簡單,才能使學(xué)困生也都參與進來,讓更多學(xué)生有所體驗、有所收獲。同時,開放性問題還應(yīng)是教學(xué)中的核心問題,由學(xué)生自主探究、合作互助,從而在數(shù)學(xué)活動中積累更多的數(shù)學(xué)經(jīng)驗。例如,教師可提出這樣的開放性問題:根據(jù)函數(shù)f(x)=sin 2x+cos 2x,你們可以設(shè)計什么樣的問題?對此,基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生可以研究簡單的問題,如定義域、值域(最值)等;中等學(xué)生會利用對稱性、五點法畫出函數(shù)f(x)的圖像、零點等;能力更好的學(xué)生可以由零點問題延伸到等式、圖像變換等問題的討論。如有的學(xué)生設(shè)計出這樣的問題:求f(x)<0的x的取值集合;說明函數(shù)f(x)的圖像可由函數(shù)f(x)=2sin 2x圖像經(jīng)過怎樣的變換而得到。學(xué)生對這個最基本但又至關(guān)重要的函數(shù)性質(zhì)的認識由簡單到復(fù)雜,乃至越來越豐富。
三是課后延伸,拓展開放。開放性問題的設(shè)計還要注重課后的延伸和拓展。要逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力。因此,教師應(yīng)在課后問題中設(shè)計一些懸念,以引發(fā)學(xué)生的問題意識。例如,在“三角函數(shù)再認識”的課后,請學(xué)生不用常規(guī)解法、不求角?漬解答以下問題:已知函數(shù)f(x)=sin(2x+?漬),若f()-f(-)=2,求函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間。
四是聯(lián)系生活,背景開放。開放性問題的設(shè)計要有現(xiàn)實意義和數(shù)學(xué)背景,如可以設(shè)計投資回報問題讓學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型。
3.如何挖掘復(fù)習(xí)課中的開放性問題
一是挖掘教材。教師可以挖掘教材中的開放性問題,如當(dāng)學(xué)到三角函數(shù)時,對兩角和的正弦公式sin(α+β)=sin α cos β+cos α sin β,有的學(xué)生會問“為什么不能是sin(α+β)=sin α+sin β”,教師此時不妨讓學(xué)生找一對“α和β”,使這一等式成立。
二是拓寬學(xué)生的時空觀。在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)給學(xué)生留下“自由度”,將課堂內(nèi)容進行延展,留到課后繼續(xù)探討。同時,要重視教材中的實踐作業(yè),如給學(xué)生布置認識函數(shù)的查閱資料的作業(yè)。
三是運用變式教學(xué),設(shè)計開放性問題。變式教學(xué)是對數(shù)學(xué)問題進行不同角度、不同背景、不同層次、不同情形的變式,以暴露問題的本質(zhì),是體現(xiàn)不同知識間內(nèi)在聯(lián)系的一種教學(xué)設(shè)計方法。變式教學(xué)能使一題多用,多題重組,通過對問題的延伸,把與這個問題相關(guān)的問題研究得十分透徹,以啟發(fā)學(xué)生的思維。例如,針對“三角函數(shù)再認識”的下一環(huán)節(jié),進行變式設(shè)計。請學(xué)生思考某個函數(shù)式可以由哪些更復(fù)雜的式子化簡得到,將被化簡的相對簡單的公式逆向推為更復(fù)雜的式子,可以幫助學(xué)生進一步完善知識結(jié)構(gòu)。例如:
三、如何開展有效的開放性問題教學(xué)
一是開放的思想是開放性問題教學(xué)的前提。教師只有先具備了開放的教學(xué)思想,才能有意識地提出具有開放性的問題,并在此基礎(chǔ)上展開教學(xué),更好地發(fā)揮學(xué)生的主體地位,滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。
二是要處理好開放與收回的關(guān)系。在進行開放性問題的教學(xué)時,要處理好“放與收”的辯證關(guān)系。如果一味地追求開放,只關(guān)注開放性問題的教學(xué)結(jié)果,滿足于結(jié)果的多樣性,而不關(guān)注教學(xué)過程,忽視在過程中引導(dǎo)學(xué)生思考和發(fā)現(xiàn)解決問題的規(guī)律,忽視開放以后的歸納、概括、再認識、提升等“收回”的過程,也會損失開放性問題的價值。
總之,無論怎樣開放,都是為了更好地收獲;每一節(jié)課都要讓學(xué)生有所收獲,要讓課堂成為學(xué)生生命成長的舞臺。這才是開放性問題的根本目的,也是學(xué)校教育的核心價值。
(責(zé)任編輯 郭向和)endprint