茅雅琳
摘 要:“趣動(dòng)數(shù)學(xué)”課堂,教師要善于根據(jù)“學(xué)生已有的知識方法、現(xiàn)有的思維水平和本課的學(xué)習(xí)目標(biāo)”設(shè)計(jì)問題鏈,以激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng),習(xí)得新知,提升技能。本文以“角”的教學(xué)為例,分別從前置思考、設(shè)計(jì)呈現(xiàn)以及后續(xù)追問三個(gè)角度,對問題鏈的設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述和探討。
關(guān)鍵詞:問題鏈;“趣動(dòng)數(shù)學(xué)”課堂;思維活動(dòng)
我們倡導(dǎo)的“趣動(dòng)數(shù)學(xué)”課堂,不是簡單地讓學(xué)生記住一些概念公式,學(xué)會一些解題技巧,掌握一些學(xué)習(xí)方法,而是為興趣而教,為思維而教,為核心素養(yǎng)的培養(yǎng)而教。數(shù)學(xué)教師要善于借助問題鏈的設(shè)計(jì),激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng),讓學(xué)生習(xí)得新知,提升技能。這里的問題鏈,首先可以理解為問題串,是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生思維水平而設(shè)置的一系列問題;其次,它們并不是簡單的孤立問題的堆砌,而是層層遞進(jìn),由淺入深,環(huán)環(huán)相扣,呈螺旋式上升;最后,它們的產(chǎn)生,既立足于課前預(yù)設(shè),又源自課堂生成,既有具體的問題,又有模糊的問題框架。下面筆者結(jié)合人教版七年級上冊“角”第一課時(shí)的教學(xué)實(shí)踐,對“趣動(dòng)數(shù)學(xué)”課堂的問題鏈設(shè)計(jì)進(jìn)行思考,期待各位同仁批評指正。
一、問題鏈設(shè)計(jì)的前置思考
“趣動(dòng)數(shù)學(xué)”課堂可以看成是由問題鏈串聯(lián)而成的,整個(gè)課堂就是一個(gè)不斷地提出問題、解決問題的場所。由此,問題鏈的設(shè)計(jì)顯得至關(guān)重要,它直接決定著課堂的核心,把控著課堂的方向,決定著課堂的效率。基于問題鏈在課堂中的決定性地位,教師在設(shè)計(jì)問題鏈之前必須思考以下三個(gè)問題。
1.學(xué)生已有的知識、方法——決定問題的梯度
按照建構(gòu)主義理論,學(xué)習(xí)者已有的生活經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)方法和知識積累,決定著他們解決問題的思路和方式。教學(xué),并不是簡單的知識和方法的“灌輸”,而是以已有的知識和方法作為學(xué)習(xí)的生長點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生在已有學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,生長出新的知識經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生在小學(xué)二年級時(shí)就學(xué)過角,他們認(rèn)識生活中的角,并會指出角的頂點(diǎn)和邊。再學(xué)習(xí)角,除了認(rèn)識生活中的角以外,還需要從靜態(tài)、動(dòng)態(tài)兩種角度理解角的定義,并會用正確的方法表示角。這里的再學(xué)習(xí),體現(xiàn)了知識的螺旋式上升。從另一個(gè)角度來看,剛學(xué)習(xí)了線段的兩種表示方法,這里角的表示方法將與線段的兩種表示方法進(jìn)行類比,擴(kuò)充為四種,還體現(xiàn)了方法的螺旋式上升。針對以上分析,教師的問題應(yīng)該層層遞進(jìn),富有梯度,問題鏈必須體現(xiàn)遞進(jìn)性。
2.學(xué)生現(xiàn)有的思維水平——決定問題的難度
數(shù)學(xué)是思維的體操,而問題則是思維的媒介。學(xué)生現(xiàn)有的思維水平,制約著他們解決問題的速度和質(zhì)量。對七年級的學(xué)生而言,雖然小學(xué)已經(jīng)對角有過初步的了解,但是沒有進(jìn)行系統(tǒng)的研究,他們的讀圖識圖能力比較薄弱,對于幾何圖形的認(rèn)識還停留在基本的概念之上,教師的問題應(yīng)該緊緊圍繞概念,由易到難,直至揭示概念的本質(zhì)。
3.學(xué)生本課的學(xué)習(xí)目標(biāo)——決定問題的廣度
問題鏈的設(shè)計(jì),不在于量的多少,而在于激發(fā)了學(xué)生哪些層次的思維。教師要對學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)有個(gè)準(zhǔn)確清晰的定位,“角”第一課時(shí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)有以下幾點(diǎn):(1)會從兩種不同角度理解角的定義;(2)會用不同的方法表示同一個(gè)角;(3)會根據(jù)定義尋找一個(gè)角,并且會區(qū)分不同的角。教師的問題應(yīng)該緊緊圍繞學(xué)習(xí)目標(biāo),有的放矢,指向明確精準(zhǔn),問題鏈更需具有導(dǎo)向性。
總之,教師必須堅(jiān)持學(xué)生立場,重視已有經(jīng)驗(yàn),設(shè)置具有遞進(jìn)性、貼合性和導(dǎo)向性的問題鏈,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。
二、問題鏈設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)施
1.“角的定義”問題鏈設(shè)計(jì)
朱永新教授指出,理想課堂需要學(xué)生的生命參與。只有建立在學(xué)生已有知識基礎(chǔ)上的問題鏈,才能提高學(xué)生的課堂參與程度。所以,我們的第一個(gè)總問題是:同學(xué)們學(xué)過角,請你們說說怎樣的圖形稱為角?對于這個(gè)問題,所有學(xué)生都可以回答,回答的角度卻不盡相同。教師通過預(yù)設(shè)學(xué)生答案,設(shè)計(jì)如下問題鏈。
生:由一個(gè)頂點(diǎn)、兩條邊組成的圖形叫作角。
師:什么是頂點(diǎn)?什么是邊?
生:由兩條射線組成的圖形叫作角。
師:如圖1,能稱為角嗎?
生:有公共端點(diǎn)的兩條射線組成的圖形叫作角。
師:你們所說的頂點(diǎn)和邊是什么呢?
(學(xué)生達(dá)成共識:有公共端點(diǎn)的兩條射線組成的圖形叫作角,其中這個(gè)公共端點(diǎn)稱為角的頂點(diǎn),兩條射線稱為角的兩條邊)
師:剛才是從靜態(tài)的角度認(rèn)識了角,我們能否從運(yùn)動(dòng)的角度來認(rèn)識角呢?請同學(xué)們仔細(xì)觀察打開圓規(guī)的過程,你們有什么發(fā)現(xiàn)?
生:一條射線繞著它的端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)而形成的圖形稱為角。
師:你能從運(yùn)動(dòng)的角度來認(rèn)識小學(xué)時(shí)學(xué)過的平角和周角嗎?
生:射線繞著端點(diǎn)旋轉(zhuǎn),當(dāng)終止位置與起始位置成一條直線時(shí),得到平角。繼續(xù)旋轉(zhuǎn),當(dāng)兩者重合時(shí),得到周角。
思考:雖然學(xué)生在小學(xué)時(shí)就學(xué)過角,但他們只是初步認(rèn)識角的形狀,而用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)語言來描述角還存在一定問題。這里問題鏈設(shè)計(jì)主要采用追問的形式,通過系列追問,激發(fā)學(xué)生不斷思考,實(shí)現(xiàn)由模糊到清晰、由靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、由大致到精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變,從而讓學(xué)生深刻理解角的定義。
2.“角的表示方法”問題鏈設(shè)計(jì)
問題鏈的設(shè)置,應(yīng)該基于學(xué)生的思維水平和已有經(jīng)驗(yàn),暴露學(xué)生迫切需要解決的問題。學(xué)生根據(jù)前期的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),會進(jìn)行角的表示方法的遷移?;谝陨蠈W(xué)生的了解,我們的總問題是:前面我們研究過線段的表示方法,那么怎樣表示一個(gè)角呢?預(yù)設(shè)學(xué)生的答案有如下三種:(1)用兩個(gè)大寫字母表示;(2)角的表示方法應(yīng)該和直線、射線、線段不同,這里的兩條射線和端點(diǎn)都應(yīng)該體現(xiàn)出來;(3)用三個(gè)大寫字母表示,表示成角OAB。教學(xué)中,我們可以設(shè)計(jì)如下問題鏈。
師:數(shù)學(xué)追求簡潔,我們可以用符號“∠”來表示角,角的頂點(diǎn)是兩條邊的公共端點(diǎn),通常寫在中間,可以寫成∠AOB。
師:表示角還有其他方法嗎?
生:是否可以像表示線段那樣,用一個(gè)小寫字母表示?
師:可以用一個(gè)字母表示成∠O,其中的O表示一個(gè)點(diǎn),寫成大寫字母。
生:能用小寫字母表示角嗎?
師:若用一個(gè)小寫字母表示角,我們通常在角的頂點(diǎn)處畫上一段弧,標(biāo)上希臘字母α,這個(gè)角還可以表示為∠α。或者標(biāo)上數(shù)字1,這個(gè)角也可以表示成∠1。
師:請用不同的方法表示出圖2中的角。
生:老師,您讓我們表示哪個(gè)角?
師:當(dāng)一個(gè)頂點(diǎn)處有多個(gè)角時(shí),確實(shí)有必要表示清楚,請表示圖2中最大的角。
生:有四種表示方法,分別是∠AOB,∠O,∠α,∠1。
生:不對,只有一種表示方法,是∠AOB。如果表示成∠O,無法確定表示的一定是最大的角;如果表示成∠α或∠1,則無法在圖形上進(jìn)行標(biāo)注,也缺乏直觀性。
師:我們研究角的表示方法,將圖形用符號語言表示,應(yīng)該指向明確,直觀可視。圖2中最大的角最恰當(dāng)?shù)谋硎痉椒ň褪恰螦OB。
學(xué)生達(dá)成共識:雖然角的表示方法共有四種,但是當(dāng)一個(gè)頂點(diǎn)處有多個(gè)角時(shí),我們要選擇恰當(dāng)?shù)姆椒▉肀硎?。表示一個(gè)角時(shí)我們要遵循的原則是唯一性和直觀性。
思考:類比學(xué)習(xí)知識,并非簡單直接的“套用”,而是需要根據(jù)新學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行必要的調(diào)整和修訂。角的表示與線段的表示不盡相同,這里的問題鏈設(shè)計(jì)采用激疑的形式,不斷讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題。
3.“數(shù)角的個(gè)數(shù)”問題鏈設(shè)計(jì)
為了讓學(xué)生理解角的定義,教師提出第三個(gè)總問題:圖3中共有幾個(gè)角?
作為一種教學(xué)理念,因材施教一直被人們奉為教學(xué)的最高層次。我們的數(shù)學(xué)課堂也要因“班”施教,因?qū)W設(shè)問。在教學(xué)過程中,教師根據(jù)所教班級學(xué)生的思維水平和能力現(xiàn)狀,可以設(shè)計(jì)以下兩種不同的問題鏈。
第一種:由特殊到一般,進(jìn)行方法探尋和規(guī)律梳理(適用于思維能力較弱的班級)。
師:如圖4,分別有幾個(gè)角?
生:分別有1個(gè)角、3個(gè)角、6個(gè)角。
師:你是怎么得到6個(gè)角的?
生:分類數(shù)角,單個(gè)的角共有3個(gè),2個(gè)組合的角共有2個(gè),3個(gè)組合的角有1個(gè),所以一共有6個(gè)角。
師:圖5中共有幾個(gè)角?
生:[n(n-1)2]個(gè)角。
師:請說明理由。
生:用剛才的方法分類數(shù)角,角的個(gè)數(shù)是1+2+…+n-1,求和得[n(n-1)2]。
師:能否從角的定義入手?每個(gè)角可以看成由兩條射線組成,如果其中的一條射線確定,那么哪些射線能和它構(gòu)成角嗎?
生:以O(shè)A1為角的一條邊,這樣的角有n-1個(gè);以O(shè)A2為角的一條邊,這樣的角有n-2個(gè);以此類推,圖中角的個(gè)數(shù)是1+2+…+n-1。
師:還有其他數(shù)角的方法嗎?
生:若以O(shè)A1為角的一條邊,這樣的角有n-1個(gè);若以O(shè)A2為角的一條邊,這樣的角也有n-1個(gè);這樣共有n個(gè)n-1,其中每個(gè)角都重復(fù)算了一次,所以角的個(gè)數(shù)是[n(n-1)2]。
師:我們之前學(xué)過的線段條數(shù)、三角形個(gè)數(shù)、球賽次數(shù)、握手次數(shù)和送賀卡張數(shù)等,數(shù)的方法都是一樣的,我們要善于把學(xué)過的方法進(jìn)行歸納、總結(jié)。
第二種:由一般到拓展,注重方法提煉和結(jié)論推廣(適用于思維能力較強(qiáng)的班級)。
師:圖5中共有多少個(gè)角?
生:[n(n-1)2]個(gè)角。
師:請用兩種方法說明理由。
師:我們遇到過類似問題嗎?
生:遇到過,如線段條數(shù)、三角形個(gè)數(shù)、應(yīng)用題中的球賽比賽場次、握手的次數(shù)等。
師:這些問題的共同特征是什么?我們解決的“通法”是什么?
……
思考:針對思維能力不同的班級,問題的呈現(xiàn)順序不同。對能力弱的班級,從解決特殊問題入手,歸納出解決一般問題的方法,學(xué)生逐漸突破,緩慢提升,循序漸進(jìn)。對能力強(qiáng)的班級,教師則直接拋出一般性問題,不斷地質(zhì)疑追問,讓學(xué)生對自己的解題思路和方法進(jìn)行反思和總結(jié)。兩種不同的問題鏈設(shè)計(jì),最終的指向是相同的。
三、問題鏈設(shè)計(jì)的后續(xù)追問
其實(shí),教師的課堂駕馭能力不同、教學(xué)風(fēng)格不同,設(shè)計(jì)出的問題鏈不盡相同。再者,問題鏈的設(shè)置,既有課前的預(yù)設(shè),也有課堂進(jìn)程中的生成,學(xué)生的答案也會決定問題鏈的走向。另外,上述設(shè)計(jì)過程只是概念課問題鏈設(shè)計(jì)的一種展示,對于習(xí)題課和復(fù)習(xí)課,我們該怎樣設(shè)計(jì)問題鏈呢?我們是否可以探尋不同課型的問題鏈設(shè)計(jì)的基本范式?推而廣之,不同學(xué)科的問題鏈又該怎樣設(shè)計(jì)呢?這些都值得在后續(xù)的研究中繼續(xù)思考和探索。
鮑波爾說:“正是問題激發(fā)我們?nèi)W(xué)習(xí),去實(shí)踐,去觀察?!蔽覀冊敢詥栴}鏈設(shè)計(jì)為原點(diǎn),激發(fā)“趣動(dòng)數(shù)學(xué)”課堂的內(nèi)在動(dòng)力,讓每個(gè)學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂中學(xué)會思維,獲得成長。
(作者單位:江蘇省南通市海門區(qū)東洲國際學(xué)校)
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