江蘇省海門市第一中學(xué) 施 偉
提問屬于課堂教學(xué)的一個常規(guī)環(huán)節(jié),是師生雙邊互動既基本又重要的一種形式,問題則作為思維的動力來源,也是思維的引擎。研究數(shù)學(xué)往往是以問題為開端的,學(xué)習(xí)同樣從問題開始,數(shù)學(xué)教學(xué)其實(shí)就是引領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析與解決問題的過程。高中數(shù)學(xué)教師需要結(jié)合教學(xué)目標(biāo)與知識內(nèi)容,巧妙設(shè)計(jì)問題鏈,優(yōu)化教學(xué)方式與流程,為學(xué)生提供源源不斷的學(xué)習(xí)動力。
在傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,教師通常只關(guān)注概念的應(yīng)用,不關(guān)注概念的形成過程,忽視數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生和形成的關(guān)鍵階段,強(qiáng)行把數(shù)學(xué)概念灌輸給學(xué)生,忽視主體地位,不利于他們對數(shù)學(xué)知識的正確、全面理解及學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。此時,高中數(shù)學(xué)教師可合理運(yùn)用問題鏈的方式重新規(guī)劃教學(xué),結(jié)合生活現(xiàn)象或借助信息技術(shù)手段呈現(xiàn)一系列問題,自然地引入新概念,為學(xué)生帶來新穎的學(xué)習(xí)方式,將概念融入問題鏈中,輔助他們更好地理解。
在高中數(shù)學(xué)《指數(shù)函數(shù)》的教學(xué)中,教師先設(shè)置一個折紙問題,讓學(xué)生自己動手折紙,觀察:對折的次數(shù)x與所得的層數(shù)y之間的關(guān)系是y=2x;對折的次數(shù)x與折后面積y之間的關(guān)系是y=。并出示《莊子·天下篇》:“一尺之棰,日取其半,萬世不竭”。寫出取x次后,木棰的剩留量與y與x的函數(shù)關(guān)系式,即為:y=。借此引入兩種常見的指數(shù)函數(shù)y=ax(a>1),y=ax(0>a>1)。過渡:形如y=ax(a>0且a≠1)的函數(shù)是指數(shù)函數(shù),定義域?yàn)閤∈R。提問:為什么要限制a>0且a≠1?讓學(xué)生分a>0,a=0,0>a>1,a=1,a>1這五部分,判斷y=-4x,y=,y=,y=這些函數(shù)是否為指數(shù)函數(shù)。
上述案例,引例對于學(xué)生來說便于動手操作和觀察,貼近實(shí)際生活,使其感受到生活中存在著指數(shù)函數(shù)模型,主動發(fā)現(xiàn)和探究一系列問題,促使他們自然接受指數(shù)函數(shù)的兩種形式。學(xué)生在問題的引領(lǐng)下,善于主動分析問題、思考問題,在對概念的建構(gòu)經(jīng)歷一個由朦朧到清晰,再到理解的過程,這個過程還原了學(xué)生思維生長的過程。
高中數(shù)學(xué)各個章節(jié)中都存在著重點(diǎn)與難點(diǎn)知識,師生雙方均頭疼不已,隨著問題鏈形式的出現(xiàn),教師可根據(jù)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)精心設(shè)計(jì)問題鏈,將這些知識要點(diǎn)分散至各個問題中,降低學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解難度,促進(jìn)他們新認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展與形成。對此,高中數(shù)學(xué)教師可圍繞教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)精心設(shè)計(jì)問題鏈,通過一系列循序漸進(jìn)的問題,帶領(lǐng)學(xué)生層層遞進(jìn)、逐步深入,產(chǎn)生一種引人入勝的感覺,從而幫助他們掌握重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。
以高中數(shù)學(xué)《隨機(jī)事件及其概率》的教學(xué)為例,教師利用問題導(dǎo)入:日常生活中,有些問題能準(zhǔn)確回答,如明天太陽一定從東方升起嗎?降雨時水位一定上升嗎?這些事情的發(fā)生都是必然的;也有不少問題很難準(zhǔn)確回答,如你明天什么時間來到學(xué)校?購買的彩票是否中獎?這些問題的結(jié)果都有不確定性與偶然性。判斷以下事件發(fā)生的可能性:木柴燃燒放出熱量;水在0℃時結(jié)冰;實(shí)心鐵塊投入水中漂起;同性磁極相互吸引;轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤指針指向紅色區(qū)域;明天下雨。隨后提問:如何以數(shù)學(xué)角度刻畫隨機(jī)事件發(fā)生的可能性大?。款l率的取值范圍是什么?師生合作一起進(jìn)行拋擲硬幣試驗(yàn),討論頻率與概率有何區(qū)別和聯(lián)系?事件A的概率P(A)的范圍?如何求隨機(jī)事件的概率?
如此,教師結(jié)合概率的定義、概率與頻率的區(qū)別和聯(lián)系及隨機(jī)事件的隨機(jī)性與規(guī)律性等設(shè)計(jì)問題鏈,將重點(diǎn)和難點(diǎn)分散開來,讓學(xué)生在探索中不斷提高學(xué)習(xí)能力,掌握新知識。問題讓重點(diǎn)、難點(diǎn)一一分解,讓學(xué)生在思考的前提下,達(dá)成問題的化解,達(dá)成問題的突破,促進(jìn)能力的提升。
在高中數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,要想幫助學(xué)生鞏固知識與技能,進(jìn)一步完善知識體系和認(rèn)知結(jié)構(gòu),教師應(yīng)該科學(xué)應(yīng)用問題鏈教學(xué)模式,通過一系列問題引領(lǐng)學(xué)生主動探究數(shù)學(xué)知識的奧秘,并不是純粹地機(jī)械記憶與模仿練習(xí)。為此,高中數(shù)學(xué)教師在具體教學(xué)實(shí)踐中,可以學(xué)生固有的知識基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn),科學(xué)運(yùn)用“提出問題——解決問題——提出問題”的循環(huán)式問題鏈,各個問題由簡單至復(fù)雜,環(huán)環(huán)相扣,推動他們綜合鞏固數(shù)學(xué)知識與技能。
比如,在展開《三角函數(shù)》的教學(xué)時,教師設(shè)置一題多變題目:已知sinα=,且α是第二象限角,求tanα。解:由于α是第二象限角,ααsin=,則cosα=-=-,tan=-。隨后教師設(shè)計(jì)問題鏈:①sinα=,求tanα 解:由于sinα=>0,所以α是第一。αα或第二象限角,若是第一象限角,cos=,tan=;若是第二象限角,cosα=-,tanα=-。②已知 sinα=m(m>0),求 tanα。解:根據(jù)條件0<m≤1,得出當(dāng)0<m<1時是第一或第二象限角。若是第一象限角,cosα=,tanα=;若是第二象限角,cosα=-,tanα=-;當(dāng)m=1時,tanα不存在。③已知sinα=m(|m|≤1),求tanα。解:當(dāng)m=1,-1時,tanα不存在;當(dāng)m=0時,tanα=0。當(dāng)α是第一、四象限角時,tanα=;當(dāng)α是第二、三象限角時,tanα=-。
這樣,利用一題多變類題目應(yīng)用問題鏈,鍛煉學(xué)生對三角函數(shù)知識的熟練運(yùn)用與準(zhǔn)確掌握,發(fā)散他們的思維能力,使其更好地掌握三角函數(shù)知識與技能,為深入解題奠定良好基礎(chǔ),也促進(jìn)學(xué)生解題能力的漸進(jìn)提升。
綜上所述,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)活動中,教師需深刻意識到問題鏈的作用和價值,巧妙地將問題鏈應(yīng)用至多個教學(xué)環(huán)節(jié),包括概念、重點(diǎn)、難點(diǎn)和習(xí)題訓(xùn)練等,通過全方位的覆蓋,優(yōu)化高中數(shù)學(xué)教學(xué),逐步提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力與知識水平。