問題是數(shù)學(xué)的心臟。教師在教學(xué)過程中,要以學(xué)生為中心,以問題為驅(qū)動,選擇貼近學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的問題,在生生互動、師生互動中解決問題,不斷引發(fā)學(xué)生思考、探索,讓學(xué)生產(chǎn)生興奮感,讓學(xué)習(xí)真正發(fā)生。因此,在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師應(yīng)設(shè)計(jì)多種問題形式,如具有層次性、開放性、批判性的問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,把課堂還給學(xué)生,將學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生。
一、設(shè)計(jì)層次性問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
當(dāng)教師提出問題時(shí),如班級里無人回答,那么此時(shí)學(xué)生的思維可能處于一個比較混亂的狀態(tài),這就需要教師精心設(shè)計(jì)問題,讓問題有層次性,環(huán)環(huán)相扣,不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生深入思考和探索。
師:請?jiān)趫D1中畫出[BC]所對的圓周角、圓心角。其中,[BC]所對的圓周角和圓心角各有多少個?
生:無數(shù)個和一個。
師:這些圓周角有什么樣的關(guān)系?
生:相等。
師:為什么這些圓周角相等?(無人回答。)這些圓周角的大小和什么有關(guān)呢?
生:與圓心角有關(guān)。
師:為什么會想到圓心角?
生:因?yàn)樗械膱A周角都對著[BC],而[BC]只對著一個圓心角。
師:這些圓周角大小和唯一一個圓心角大小之間有什么關(guān)系呢?
生(齊聲):圓周角的度數(shù)等于圓心角度數(shù)的一半。
師:你能證明嗎?
生:要證明無數(shù)個圓周角,好像不大可能。
師:那你能不能選擇一些具有代表性的圓周角去證明呢?
生:可以。我根據(jù)圓心在圓周角的內(nèi)部、邊上和外部三種情況進(jìn)行分類證明。(證明略。)
師:那我們最終得到什么結(jié)論?
生:同弧所對的圓周角度數(shù)相等,所對的圓周角度數(shù)是圓心角度數(shù)的一半。
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生很容易得出同弧所對的圓周角有無數(shù)個、圓心角就一個、這些圓周角相等的基本信息,但是怎么證明這些圓周角相等呢?很明顯學(xué)生是無法直接證明或者說明這些圓周角相等的。這就需要教師設(shè)計(jì)具有層次性的問題,引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考,發(fā)散學(xué)生思維。在證明同弧所對的圓周角的度數(shù)等于圓心角度數(shù)的一半時(shí),教師并不需要告訴學(xué)生分類的標(biāo)準(zhǔn),直接讓學(xué)生憑著自己的直覺去分類,不斷調(diào)整自己的思維,改進(jìn)自己的標(biāo)準(zhǔn)。整個教學(xué)過程中,從證明同弧所對的圓周角相等到證明同弧所對圓周角的度數(shù)等于圓心角的一半,再到能不能證明,怎么去證明,這些問題關(guān)聯(lián)性和層次性很強(qiáng),能夠很好地引導(dǎo)學(xué)生思考、探索,讓學(xué)習(xí)真正發(fā)生。
二、設(shè)計(jì)開放性問題,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力
設(shè)計(jì)開放性問題往往更能激發(fā)不同層次的學(xué)生思考。學(xué)生得到的答案不相同,解題思路也不一樣。學(xué)生通過在一起互動、交流,可以不斷加深對問題的認(rèn)識。開放性問題的設(shè)計(jì)能夠鼓勵學(xué)生進(jìn)行深入思考和探究,從而培養(yǎng)他們的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。
師:計(jì)算(a+b)(c+d),它的結(jié)果會少于四項(xiàng)嗎?舉例說明。
生:(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd。要使結(jié)果少于四項(xiàng),則這四項(xiàng)中必然要有能合并同類項(xiàng)的項(xiàng)。如果ac和ad能合并同類項(xiàng),說明c=d,或者c=-d,然后依次類推,最后能得出結(jié)果。
師:還有其他思路嗎?
生:要想結(jié)果少于四項(xiàng),a、b、c、d這四個字母必然相等或者互為相反數(shù)。如果a不變,我們可以寫出一些結(jié)果,a、b不變也能寫出一些結(jié)果,a、b、c不變也能寫出一些結(jié)果。
師:請大家把得到的結(jié)果寫下來。
生(黑板展示):(a+a)(a+a)=4a2;[(a+(-a)](a+a)=0;(a+a)(c+d)=2ac+2ad;(a+a)(a+d)=2a2+2ad……
師:很好。其中,(a+b)(a+b)=(a+b)2=a2+2ab+b2,(a-b)(a-b)=(a-b)2=a2-2ab+b2,(a+b)(a-b)=a2-b2,這三個形式比較特殊,前兩個等式叫作完全平方公式,后一個叫作平方差公式。
【設(shè)計(jì)意圖】教師根據(jù)學(xué)生原有基礎(chǔ),設(shè)計(jì)一個開放性的問題讓學(xué)生去思考,啟發(fā)學(xué)生結(jié)合已學(xué)知識,發(fā)散思維,深度思考,從而更好地理解新知。這個開放性問題是為了讓學(xué)生更好地理解乘法公式的來龍去脈,其實(shí)就是特殊的多項(xiàng)式乘多項(xiàng)式,讓學(xué)生能主動地同化、順構(gòu),進(jìn)而對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)再創(chuàng)造,讓學(xué)習(xí)真正發(fā)生。
三、設(shè)計(jì)思辨性問題,培養(yǎng)學(xué)生思維能力
思辨性問題是指可以引發(fā)學(xué)生反思和質(zhì)疑的問題,是對之前所學(xué)知識、技能、思想、基本經(jīng)驗(yàn)的再思考,對相關(guān)知識、結(jié)論等進(jìn)一步的再審視,從而獲得新的感悟。
例如,如圖2,由平行四邊形的性質(zhì)可以得到8個基本條件,按條件類別可以得到:
邊的位置關(guān)系:①AB∥CD,②AD∥BC;
邊的數(shù)量關(guān)系:③AB=CD,④AD=BC;
對角:⑤∠ABC=∠ADC,⑥∠BAD=∠BCD;
對角線:⑦AO=CO,⑧BO=DO。
請你選取不同類型的兩個條件,如果可以判定四邊形ABCD為平行四邊形,請證明;如果無法判定,請畫出反例。
生:我選取的條件是①AB∥CD,⑤∠ABC=∠ADC。證明的方法有很多,主要是通過平行線的性質(zhì)和判定,以及等量代換就可以證明。
師:還有其他組合嗎?
生:①和③,就是我們學(xué)的定理;①和④不行,反例如圖3。
生:③和⑤不行,反例如圖4;⑥和⑦不行,反例如圖5。
師:難道對角相等且一組對角線被另一組對角線平分都不行嗎?
……
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生通過自己組合條件,證明問題,能夠意識到判定平行四邊形的方法不僅僅是我們教材上的四種方法,更是對平行四邊形判定的再思考。在整個過程中,學(xué)生主動思考平行四邊形的判定方法,是對原本認(rèn)知的再認(rèn)識,是對之前認(rèn)知的完善和認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重建。學(xué)生不斷反思自己的思考過程,去質(zhì)疑自己提出的結(jié)論,再去完善自己的思維過程,不斷在舊知中收獲新知。
四、教學(xué)反思
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》提出,有效的數(shù)學(xué)教學(xué)活動是教師教和學(xué)生學(xué)的統(tǒng)一,在教學(xué)中以人為本,讓他們習(xí)得知識、應(yīng)用知識和形成技能,在思考和實(shí)踐中培養(yǎng)思維能力。數(shù)學(xué)教學(xué)問題都應(yīng)該設(shè)計(jì)得讓學(xué)生能不間斷、盡可能地多思考。作為教師,我們設(shè)計(jì)的問題要具有層次性、開放性、思辨性。層次性問題能引發(fā)學(xué)生盡可能多的思考,問題的跨度不能太大,要做到循序漸進(jìn),所有問題之間的關(guān)聯(lián)性要很強(qiáng),這些問題設(shè)計(jì)目的都要指向我們所要解決的問題,但是問題之間要有一定的梯度,要讓學(xué)生“跳一跳”就能夠得著,享受解決問題的樂趣;開放性問題更有利于訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散性思維,一個問題可以讓學(xué)生多角度、多方向、深層次地探索,可以打破傳統(tǒng)的束縛,在課堂上生成我們需要的課堂資源;思辨性問題能讓學(xué)生進(jìn)行更專業(yè)的思考,通過對之前問題的再思考、之前認(rèn)知的再調(diào)整,吸收別人的意見和想法,這樣才能對觀點(diǎn)、證據(jù)、假設(shè)有全面的認(rèn)識,學(xué)習(xí)才有深度,有意義。