摘要:數(shù)學(xué)課堂教學(xué)除了讓學(xué)生掌握生活和學(xué)習(xí)所必需的基礎(chǔ)知識和基本技能以外,還應(yīng)該致力于學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng),教師在教學(xué)中進行有效的問題創(chuàng)設(shè)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,帶領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)與提出問題,經(jīng)歷分析與解決問題的全過程,從而促進學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展,并且能像燈塔一樣引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的方式思考問題。
關(guān)鍵詞:有效的問題創(chuàng)設(shè);數(shù)學(xué)課堂;發(fā)現(xiàn)與提出問題;分析與解決問題
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:創(chuàng)新意識的培養(yǎng)是現(xiàn)代教學(xué)的基本任務(wù),應(yīng)體現(xiàn)在數(shù)學(xué)的教與學(xué)的過程中,而學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)和提出問題則是創(chuàng)新的基礎(chǔ),獨立思考、學(xué)會思考是創(chuàng)新的核心,歸納概括得到的猜想和的規(guī)律,并加以驗證,是創(chuàng)新的重要方法。要求中所提出的四種能力中,筆者認(rèn)為學(xué)生首先要學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題,其次學(xué)會提出問題,那么在問題的驅(qū)動下,學(xué)生便會產(chǎn)生分析問題與解決問題的欲望,但是學(xué)生應(yīng)該經(jīng)歷怎樣的過程才會具備完成上述活動的經(jīng)驗?zāi)??筆者覺得最關(guān)鍵的是在教學(xué)中,教師如何通過自己有效的問題創(chuàng)設(shè)去驅(qū)動學(xué)生的思考,引導(dǎo)學(xué)生自主去發(fā)現(xiàn)和提出問題,分析和解決問題,使得學(xué)生在一系列的經(jīng)歷中能累積與數(shù)學(xué)研究相關(guān)的直接或者間接的活動經(jīng)驗,最終促進創(chuàng)新能力的發(fā)展。因此,數(shù)學(xué)課堂中進行有效的問題創(chuàng)設(shè)顯得至關(guān)重要。怎樣才能進行有效的問題創(chuàng)設(shè)?有效的問題創(chuàng)設(shè)又該怎樣向?qū)W生進行直觀的展示呢?筆者認(rèn)為可以從以下幾方面進行嘗試:
首先,有效的問題創(chuàng)設(shè)依賴于精心與精準(zhǔn)的課前“預(yù)設(shè)”;要重視“預(yù)設(shè)”的作用,預(yù)設(shè)會促進生成,生成依賴于預(yù)設(shè),因為能促進學(xué)生思維能力發(fā)展,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識培養(yǎng)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)是處于預(yù)設(shè)與生成的一種動態(tài)平衡。在數(shù)學(xué)課堂中,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,好的“預(yù)設(shè)”在教學(xué)過程中必將引起學(xué)生產(chǎn)生思維與情感的共鳴,如何在預(yù)設(shè)時做出有效的問題創(chuàng)設(shè)呢?第一,“預(yù)設(shè)”時應(yīng)該思考學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和生活實際,在符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律與生活實際的情境中進行有效的創(chuàng)設(shè)問題。這種情境下的問題創(chuàng)設(shè)是有助于學(xué)生體會和理解數(shù)學(xué)問題的發(fā)現(xiàn)與數(shù)學(xué)問題提出的合理性,也有助于學(xué)生進行問題分析和解決。例如,在《有理數(shù)乘方》這節(jié)課的備課過程中,教師結(jié)合教育部提出的疫情下停課不停學(xué)的號召,創(chuàng)設(shè)情景問題:疫情期間,小紅和小東在家里自己做計算題訓(xùn)練。小紅的方案是:每天做30題,小東是第一天做2題,第2天做4題,第3天做8題,接下來每天做的練習(xí)是前一天的2倍,那么一周后誰做的計算題多?這種基于學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和生活實際背景下創(chuàng)設(shè)的問題會激發(fā)學(xué)生的探索的愿望,又便于學(xué)生的理解,同時還引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題其實就在身邊,使學(xué)生感悟到用數(shù)學(xué)的知識解決實際問題的神奇之處。第二,“預(yù)設(shè)”要在學(xué)生最近發(fā)展區(qū)創(chuàng)設(shè)問題,全面結(jié)合學(xué)生的知識水平與知識的掌握完善程度,基于此所創(chuàng)設(shè)出的問題是學(xué)生夠得著又能理解的,才會激發(fā)學(xué)生探索的興趣,學(xué)生從心理上就能接受它,并產(chǎn)生研究的欲望和動力,才能順利地找到分析問題與解決問題的方向。教學(xué)中,老師有時會感覺自己所創(chuàng)設(shè)的問題是很精準(zhǔn)的,但事實上學(xué)生并不知道該如何入手去思考,這往往是問題的范圍太大,學(xué)生知識層面還沒法很好地接受與理解。這個時候,教師在“預(yù)設(shè)”時要進行換位思考,站在學(xué)生的角度,站在學(xué)生掌握的知識層面對所創(chuàng)設(shè)的問題進行剖析,從而才能精準(zhǔn)定位。例如在《正切》這一節(jié)中,教師備課時覺得學(xué)生對勾股定理及其逆定理、直角三角形內(nèi)角和之間的關(guān)系等知識很熟悉并且掌握得比較好,也知道從邊的角度可以定直角三角形的形狀與大小,從角的角度也可以定三角形的形狀。既然二者都可以定三角形的形狀,那么學(xué)生應(yīng)該會認(rèn)為它們之間可能會有聯(lián)系,因此想通過創(chuàng)設(shè)這樣的問題“直角三角形的邊角之間是否有對應(yīng)關(guān)系”,引導(dǎo)學(xué)生將直角三角形的邊與角之間的對應(yīng)關(guān)系聯(lián)系起來。結(jié)果在實際的操作時,學(xué)生看到這個問題后,不知道從哪里開始研究,因為直角三角形3個內(nèi)角,3條邊之間的對應(yīng)可以組合處好多情況,導(dǎo)致研究的方向范圍太大、太廣,此時預(yù)設(shè)的問題則是無效的。但是,如果老師在備課時與學(xué)生換位思考的話,只需將上述創(chuàng)設(shè)的問題稍做調(diào)整便會是另一番景象了。比如將創(chuàng)設(shè)的問題改為:既然直角三角形從“邊”與“角”都可以定形狀,那么當(dāng)直角三角形中的一個銳角的度數(shù)確定時,它所在的直角三角形中的直角邊與直角邊之間是否會存在關(guān)系?這樣的問題創(chuàng)設(shè)便是有效的,學(xué)生會很明確地研究二者的關(guān)系,此時教師只需再借助一些特例讓學(xué)生觀察,學(xué)生分析問題的方向就會很明確,“生成”就在這里產(chǎn)生,學(xué)生的思維自然而然會將特殊推廣到一般,那么結(jié)論便呼之而出了。這樣的問題創(chuàng)設(shè)便是有效的,會起到牽一發(fā)而動全身的效果。第三,“預(yù)設(shè)”要建立在充分理解教材的內(nèi)容編排和教材設(shè)計的意圖的上,將學(xué)生的思維生長點定位在此基礎(chǔ)上,會讓拋出的問題與學(xué)生進行充分的思維碰撞,順利地讓學(xué)生從模仿教師的過程到自主思考的過程。第四,“預(yù)設(shè)”時要充分預(yù)設(shè)學(xué)生的情感態(tài)度價值觀,因為學(xué)生是有富有個性的個體,對預(yù)設(shè)時提出的問題在不同的經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,學(xué)生可能對同一問題產(chǎn)生不一樣的看法。這恰恰是學(xué)生發(fā)散性思維的關(guān)鍵時刻,這樣的預(yù)設(shè)會使課堂活動中師生雙方收獲意想不到的“生成”。
其次,有效的問題創(chuàng)設(shè)所提出的“問題”應(yīng)具備精準(zhǔn)性、必要性、傳承性的特點。精準(zhǔn)性能為學(xué)生思考問題,分析問題提供準(zhǔn)確的方向,也能讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性與簡潔美。例如在《探索三角形全等的條件》一節(jié)中,教師創(chuàng)設(shè)的問題是:“判定三角形全等的條件是否可以簡單一點,能否減少一些邊的條件,或者角的條件?”這樣的問題一提出,學(xué)生就非常明確要做的事情是要將“三個角分別相等,三條邊分別相等的兩個三角形全等”這個命題中的條件進行減少,同時還得保證結(jié)論成立。這樣精準(zhǔn)的且有效的問題創(chuàng)設(shè),會讓學(xué)生體會到如何去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的過程,進而順利進入分析解決“判定三角形全等條件”這個問題的過程。學(xué)生體會數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)的價值與意義是由所創(chuàng)設(shè)問題的必要性決定的。例如在《關(guān)系法表示的變量間的關(guān)系》中,教師在引入有效的創(chuàng)設(shè)問題是:一杯奶茶19元,買x杯奶茶要用y元,那么可否用等式來表示y與x之間的關(guān)系?舉例說明生活中能用y=19x這個關(guān)系式表示的例子。創(chuàng)設(shè)這樣的問題會引發(fā)學(xué)生思考,學(xué)習(xí)用關(guān)系式表示變量間關(guān)系的必要性,也向?qū)W生解釋為什么還要進行第二種變量間表示法的學(xué)習(xí),同時所創(chuàng)設(shè)的問題還會引發(fā)學(xué)生去思考關(guān)系式法是怎樣體現(xiàn)變量間的關(guān)系的,與表格法相比,它的優(yōu)點與不足是什么。這種有效的問題創(chuàng)設(shè)會讓學(xué)生在自主探索與合作交流中,積累數(shù)學(xué)問題被發(fā)現(xiàn)與解決的基本的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗。有效的問題創(chuàng)設(shè)所提問題具有傳承性,可以更好地幫助學(xué)生進行知識的建構(gòu),完善知識的框架,確保知識的完整性,引導(dǎo)學(xué)生用類比的方法進行學(xué)習(xí)。例如在《探索相似三角形的條件》時,這節(jié)課教師有效的問題創(chuàng)設(shè)是“探索條件這一類型課我們有學(xué)習(xí)過,當(dāng)時我們在做一件什么樣的事?”這樣的問題會引發(fā)學(xué)生的回憶,繼而學(xué)生就會調(diào)動在研究三角形全等的條件時所累積的直接或間接的經(jīng)驗,并加以運用到本節(jié)課的探索中去。因此,在本節(jié)課的授課過程中,教師組織好相應(yīng)教學(xué)活動后可以大膽放手讓學(xué)生自主完成探討過程。在學(xué)生的探索過程中,教師只需起到引導(dǎo)者和合作者的作用,鼓勵優(yōu)生采用合作的方式進行探索并總結(jié)結(jié)論,甚至可以進行嚴(yán)謹(jǐn)證明。對成績比較薄弱的學(xué)生著重關(guān)注,并適當(dāng)?shù)貐⑴c合作,在合作中采用的引導(dǎo)方式要具備啟發(fā)式,利用有效的問題創(chuàng)設(shè)讓全體同學(xué)都參與,也適應(yīng)不同層次學(xué)生的發(fā)展。
再次,數(shù)學(xué)課堂上進行有效的問題創(chuàng)設(shè)能讓學(xué)生充分感受發(fā)現(xiàn)問題與提出問題,分析問題與解決問題的全過程。同時,更是在創(chuàng)設(shè)機會讓學(xué)生自主地模仿全過程,發(fā)展創(chuàng)新意識等核心素養(yǎng)。例如在《正弦與余弦》的課例中,老師進行有效的問題創(chuàng)設(shè)是:直角三角形中,直角邊與直角邊的比值能決定銳角的大小,同時銳角的大小也會影響直角邊與直角邊的比值,那么在直角三角形中,銳角α的大小與α的對邊/斜邊的比值是否具備上述的關(guān)系呢,你將會進行怎樣思考?教師這樣的問題創(chuàng)設(shè)既提醒學(xué)生回顧在第一課時“正切”的學(xué)習(xí)過程中所運用的研究方式與數(shù)學(xué)方法,也是創(chuàng)設(shè)機會讓學(xué)生自主地將上節(jié)課所積累的經(jīng)驗運用到本節(jié)課的學(xué)習(xí)中。基于上節(jié)課的研究,學(xué)生便會去利用特殊的含有45°的直角三角形入手探索得到45°角的對邊/斜邊=1/√2的結(jié)論,再利用測量等方式去判斷一般的銳角,如65°角的對邊/斜邊的比值是否不隨直角三角形大小的改變而改變的,從而歸納猜想:在直角三角形中,α的對邊/斜邊的值是會隨著銳角α的大小的改變而改變,最后再進行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)證明,從而引出正弦的概念。到這里,學(xué)生便會進一步思考,那么在直角三角形中,銳角α與α的鄰邊/斜邊之間是否也會存在一定對應(yīng)的關(guān)系,經(jīng)過一系列的自主探索,最終余弦的概念也會順理成章地得到。所以通過一個有效的問題創(chuàng)設(shè)學(xué)生有機會主動經(jīng)歷了怎么發(fā)現(xiàn)問題,怎么提出問題的過程,經(jīng)歷了分析問題和解決問題的一般方法就是從多個特例題入手,再總結(jié)歸納猜想,最后進行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖C明得到結(jié)論。在這個過程中,學(xué)生也會知道研究數(shù)學(xué)問題的常用方法是合情推理和演繹推理同時進行的。學(xué)生在這樣的教學(xué)活動中就能化間接經(jīng)驗為直接的活動經(jīng)驗,這種課堂效率既高效,又充滿活力,真正地將課堂還給學(xué)生,明確了學(xué)生是學(xué)習(xí)主體的地位,同時探究中還能提升學(xué)生自我效能感,無形中增強學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心。教師在教學(xué)中進行有效的問題創(chuàng)設(shè),能高效驅(qū)動學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。
最后,有效的問題創(chuàng)設(shè)還應(yīng)在課堂上留痕,重視教師的扮演示范作用,直觀地展示所創(chuàng)設(shè)問題生成與發(fā)展的全過程,直觀地展示有效創(chuàng)設(shè)的問題的探究思維過程,直觀地展示探究活動的基本步驟,直觀地展示解決問題的規(guī)范格式。在教學(xué)中,部分老師容易出現(xiàn)將問題提出后,而忽略將問題保留在黑板上恰當(dāng)?shù)奈恢?。由于初中生的注意力分配能力不強,就容易造成學(xué)生在豐富的探索活動中忘記探究的目標(biāo)問題,從而迷失方向。因此,在有效的問題創(chuàng)設(shè)驅(qū)動下的數(shù)學(xué)課堂板書,不僅要有本節(jié)重點知識,或者重點例題的書寫格式,也要考慮以思維導(dǎo)圖的形式展示發(fā)現(xiàn)與提出問題,分析與解決問題的整個過程和過程中運用的數(shù)學(xué)方法思想。這樣能確保學(xué)生在學(xué)習(xí)一節(jié)課之后,不僅是只留下知識與技能,而是留有可借鑒的思維活動的過程與方法,同時也為學(xué)生總結(jié)數(shù)學(xué)基本活動經(jīng)驗提供了可參照的依據(jù)。
有效的問題創(chuàng)設(shè)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué),將為學(xué)生創(chuàng)新意識和應(yīng)用意識的培養(yǎng)打下良好的基礎(chǔ),也將為學(xué)生進一步發(fā)展提供寶貴的經(jīng)驗。
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作者簡介:
顏月紅,福建省漳州市,福建省漳州第一中學(xué)。