學有千千萬,起點一個問。問題就像教師手中的一把鑰匙,科學地、有方向地設置問題會使我們的教學更加高效。黃愛華主張的“大問題”教學就是一種創(chuàng)新的教學模式,她主張的“大問題”教學是關注數學課堂教學本身的大問題、教學方式的大問題、教學行為背后的教育大問題以及學科發(fā)展傾向的大問題。通過層層遞進的問題,教師不斷地鼓勵學生主動探索和思考,引導學生自主學習,鼓勵學生大膽質疑、大膽提問,使整個課堂充滿了對生命的關注和再創(chuàng)造的教學。
當前,越來越多的學生覺得數學難,原因就是他們學習數學的興趣激發(fā)不起來,一個個數學知識點的應用價值在生活中體現不出來。筆者根據教學目標和學生學情,以浙教版九年級上冊“由平行線截得的比例線段”為例,精心設計了大問題教學,讓學生在我精心設計的問題串中迸發(fā)出學習熱情,大膽質疑,主動探究。
一、現階段的教學問題
現階段的教學模式大多還是沿襲了傳統(tǒng)的教學模式,沒有以學生為主體,課堂的提問往往是為了提問而提問,缺乏系統(tǒng)性和層次性,調動不起學生的探索精神和求知積極性。學生更多關注的是知識的獲得,而忽視了知識的形成過程。在平時的教學中,學生也很少提問或者根本提不出問題,久而久之,他們的探索精神會逐漸消失。
二、教學設計
(一)教學依據
《義務教育數學課程標準(2022年版)》中明確指出,初中數學教師在開展數學教學活動時不僅要將重點放在學生專業(yè)知識的學習上,還要注重對學生數學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。數學課程應致力于實現義務教育階段的培養(yǎng)目標,要面向全體學生,適應學生個性發(fā)展的需要,使得人人都能獲得良好的數學教育。教師在教學中應當注重發(fā)展學生的數感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、數據分析觀念、運算能力、推理能力和模型思想。
在“由平行線截得的比例線段”中,兩條直線被一組平行線(不少于3條)所截,所得的對應線段成比例這個基本事實的形成十分抽象。教師需要經過觀察、實驗、猜想、證明、實踐等教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生的推理和演繹能力,使他們清晰地表達自己的看法。教師采取“大問題”教學模式,借助幾何直觀結合設計好的問題串將復雜的數學問題變得簡明、形象,在問題的層層遞進中幫助學生直觀地理解這個基本事實,不斷拓展自己的思維。
(二)問題串層層遞進
▲啟發(fā)式問題串
問題1:若再添直線與等距平行線相交,你們能得出什么結論?如何證明?
問題2:經過上述過程,我們發(fā)現了什么?
從學生提出的大問題出發(fā),教師引導學生復習平行線知識點,感受兩條直線被等距平行線所截的圖形。以問題串接知識點,學生易得出特殊比例式,為后續(xù)學習做鋪墊。
▲延伸式問題串
問題1:如圖1,已知a∥b∥c,DE=3,EF=5,AC=9,求BC的長。
問題2:不改變條件,能求出圖2中BC的長嗎?通過練習鞏固定理,問題1基礎直接,易求BC的長。問題2不滿足條件,但可加平行線滿足,提煉基本圖形,體現化歸和模型思想。問題串引導學生由淺入深,解決由平行線截得的比例線段性質問題。
▲類比式問題串
問題1:已知線段AB,不通過測量如何把線段AB五等分?
問題2:我手中有一根繩子,大家可以不通過測量就把它分為兩部分,使這兩部分的比值為2∶3嗎?
課標中新增了核心概念“創(chuàng)新意識”,通過這個教學環(huán)節(jié),教師給學生畫圖創(chuàng)作的機會,類比第一個問題,學生可以從不同的角度解決此問題,給出不同的解決方案,讓創(chuàng)新成為可能。這個問題也和生活接軌,體現了本節(jié)課學習的價值。
▲開放式問題串
問題1:通過本節(jié)課的學習,你學了哪些新的知識?
問題2:通過本節(jié)課的學習,你掌握了哪些解題方法?
問題3:通過本節(jié)課的學習,你運用了哪些數學思想?
問題4:通過本節(jié)課的學習,你是否還有其他的收獲?
教師設計開放式問題串,讓學生從本節(jié)課學到的知識點、解題方法、數學思想等角度進行反思,小問題串成為解決大問題的工具。
(三)組織形式
1.分組合作
教師將班級分成若干小組,每個小組的平均水平相當,組長帶領組員探討,將組員的表現從上課發(fā)言、互助、質疑、成果、成績等方面進行量化打分、定期評比,每月評出優(yōu)秀小組和優(yōu)秀組員,讓學生在活躍的課堂氛圍中愿意去質疑、去分享。此組織形式讓學生從“要我學”變成“我要學”,同時能培養(yǎng)學生的自學能力和團結協作能力。如在將繩子分成2∶3作圖環(huán)節(jié)中,學生在畫圖后先小組內部互相說一說,在全班分享時,每組派一名代表介紹組員的作圖依據,學生在欣賞、比較、借鑒、反思、質疑中不斷鞏固教學重點和難點。在此環(huán)節(jié)中,學生成了課堂的主人。
2.小先生制
教師要給每個學困生配備一個小先生,并將師徒安排在同一學習小組中,先生不僅要在課堂上批改徒弟上課的學案,還要充當小先生給徒弟答疑。筆者定期會對每一對師徒進行量化評價,從徒弟上課表現、成績等方面進行評比,評出幾對黃金搭檔師徒。這些激勵措施讓每個小先生擁有了更多的自豪感和使命感,每個徒弟也重新樹立起了學習的信心,個個都想給先生爭光,從之前的被動學變成了我要學。
學習小組里各有一個小先生。小先生按每星期一輪的形式,讓班里的每個學生都有機會扮演小先生的角色。小先生負責組織小組合作時的討論,并搜集組內成員的方案和思路,在分享環(huán)節(jié)中主動扮演老師的角色,上講臺批改、講解、點評和質疑。在小組互評或者組織上可以看出每個學生的組織能力、邏輯思維能力和語言表達能力都有所提高,久而久之,很多學生會用如“這道題還可以這樣解”“大家有沒有其他問題了”“我之所以這樣想是因為”等小先生的語言。
小先生制,讓每個不愛發(fā)言的學生也可以侃侃而談,在小先生的鼓勵和引導下,徒弟們體驗了克服困難、解決問題的過程,每個徒弟都相信自己可以學好數學。在學習活動中,每位小先生的優(yōu)勢得以發(fā)揮,培養(yǎng)了學生團結進取的團隊精神。
三、教學實施
(一)巧用問題,引入新知
大問題具有繁殖力,能引發(fā)學生不斷提出新問題,體現了學生的主體地位,學生也初步學會了從數學的角度發(fā)現問題和提出問題。
師:這節(jié)課你們想學習由平行線截得的比例線段的哪些知識?
生:什么是平行線截得的比例線段?
生:它和我們之前學習的平行線被第三條直線所截有什么聯系?
生:平行線截得的比例線段有什么性質?
生:和我們上一節(jié)學習的比例線段有什么關系?
生:這個性質有什么用,在生活中可以幫助我們解決什么問題?
師:提出一個問題往往比解決一個問題更重要。我們將大家的問題梳理一下,可以歸結為這三個問題:(1)什么是平行線截得的比例線段?(2)平行線截得的比例線段有什么性質?(3)這個性質有什么作用,在生活中可以幫助我們解決什么問題?
教師提出的問題觸及了知識本質,激發(fā)了學生的發(fā)散思維,讓學生明白對平行線截得的比例線段的知識不僅僅是熟記定理。
(二)自主學習,嘗試探究
為了讓學生循序漸進地感受定理的生成過程,培養(yǎng)學生動手、想象和思維發(fā)散的能力,我采取讓學生各自在紙上畫出一條直線被一組平行線(不少于3條)所截的圖形的方案(如圖3),然后按學生操作進度依次分層提出了3個問題。
問題1:大家畫的情形一樣嗎?哪些地方一樣,哪些地方不一樣呢?
問題2:如果再添一條直線與等距平行線相交(如圖4),此時你又能得出哪些結論?如何證明?
問題3:通過上述過程,我們發(fā)現了什么?
通過動手畫一畫、量一量、算一算,學生成了真正的探索者,凸顯了學生的主體性,使整個課堂充滿了活力。問題通過層層遞進的形式呈現,不同程度的學生可以選擇對應的問題進行探究,同伴之間也可以合作互助,充分尊重了學生的個體差異性。
逐步猜想并證明得出兩條直線被一組等距平行線(不少于3條)所截,所得的對應線段成比例。學生在組內進行討論,隨后組長加以反饋,教師引導繼續(xù)提出問題,探究問題,讓問題得以延伸。
(三)師生概括,問題延伸
由于平行截割定理是一個比較復雜的定理,初中階段不需要學生證明,這就需要教師設計一些小的問題串加以輔助,幫助學生歸納出平行截割定理。
問題4:如圖5,將直線c向下平移,使b,c間的距離是a,b間的2倍,你能得出什么結論?并說明理由。
問題5:這個結論正確嗎?大家拿出尺子量一量,來驗證一下你的猜想是否成立?
問題4不等距的平行線問題可以添加一條平行線將問題4轉換為問題2后進行證明,這也體現了數學中的化歸思想。又一次動手實驗測量,有些學生也許算出了對應線段不成比例,對這個基本事實產生了疑問,通過幾何畫板動態(tài)的演示驗證消除了部分學生的疑慮,還發(fā)現了上述結論中等距這個條件并不是必需的,最后師生共同提煉得到新的結論:兩條直線被一組平行線(不少于3條)所截,所得的對應線段成比例,符合學生從特殊到一般的認知規(guī)律,進一步加深了學生對基本定理的認識。
(四)應用提升,展示分享
對定理的掌握,需要通過應用來鞏固。只有能用所學知識去解決問題,使理論與實踐相結合,這才是達到了教學目標。
問題6:如圖6,已知a∥b∥c.DE=3,EF=5,AC=9,求BC的長。
問題7:不改變問1中的條件,你能求出圖7中BC的長嗎?
兩個問題題干一樣,圖發(fā)生了略微變化。本例中的圖6比較直接,學生容易接受。圖7雖不滿足定理的使用條件,但學生可以通過添加平行線來滿足使用條件,從而解決問題,這也體現了數學中的化歸思想,擦去多余線條后,便引出今后相似三角形中非常重要的兩個模型A字形和X字形,為后面問題的解決做好了鋪墊。
為了讓學生有更多的展示機會,教師需要放手把講臺讓給學生,讓學生做小先生。小組的成員互相分享交流合作,組與組之間可以互相質疑、互相補充。教師則站在學生背后適時引領追問,引發(fā)學生更深層次的思考,對知識進行深化和延伸。
(五)問題升華,聯系實際
大問題的設計與生活相結合,可以激起學生的思考,具有啟發(fā)性,并能成為一條主線貫穿整節(jié)課。
問題8:同學們,我手中有一根繩子,大家可以不通過測量就把它分為兩部分,使這兩部分的比值為2∶3嗎?
有了一串開啟應用問題的金鑰匙,學生自然而然會呈現出多種多樣的解答(如圖8、圖9、圖10)。問題在這種大問題教學模式下逐步解決,學生既可以充分認識到數學知識的內在結構,又可以綜合認識數學學科與生活的聯系。這時教師可以讓學生去解讀、去展現,甚至去表演,這樣的課堂就真的成了充滿生命關注的教育。
四、數學“大問題”教學模式的反思
在數學課堂上,教師應積極創(chuàng)造機會,培養(yǎng)學生的小先生意識,增強合作與服務意識,讓他們多動手、動口、動腦,從教師的問題中創(chuàng)造、質疑,感受數學樂趣,體驗成功的喜悅?!按髥栴}”導向的數學課堂,教師應設計遞進式問題,關注生活與教學的聯系,激發(fā)學生的探索欲,培養(yǎng)學生的小先生意識,促進合作探究。反思是關鍵環(huán)節(jié),教師可借問題串引導學生思考,用思維導圖總結內容。學生成為課堂主人,發(fā)言增多,思考深入,盡管表達尚不清晰,但體現了深度思考。我們應放手探索,實踐“大問題”教學,創(chuàng)新教育方式。
(作者單位:杭州市行知中學)
編輯:李琴芳