數學教學情境的創設是激發學生學習興趣的有力形式,是引導學生主動探究的外部動力。數學教學情境的創設有以下幾種主要形式。
一、認知沖突型問題情境
創設認知沖突型問題情境,可使學生引起認知沖突,從而激起學生強烈的探究欲望,產生猜想式探究學習。
例如,在引入方差時,我先創設如下問題情境:甲、乙兩射手各射五發子彈,甲命中的環數10、8、10、8、9,乙命中的環數9、10、9、8、9。你是教練,選哪位射手去比賽?同學們計算后發現甲、乙的平均數一樣,對此問題積極地思考、猜想、探索。
二、數學實驗問題情境
實驗是數學學習的重要方法。在教學中,應多讓學生通過實驗,如剪拼實驗、測量實驗、計算實驗、模擬實驗等進行觀察、發現、猜想、探究。
例如,在學習“三角形三邊關系”時,我提出問題:“三根木棒能組成三角形嗎?”大多數同學回答是肯定的。這時我拿出事先準備的一些長短不一的木棒,讓學生親自動手實驗,發現并不是任意三條線段都能組成三角形,從而自然提出問題:三條線段滿足什么條件才能組成三角形呢?
三、游戲型問題情境
針對初中生的心理特點,在課堂上,應根據某些需要適當地以數學游戲的方法創設問題情境,引導學生進行發散的探究學習。這樣讓學生動手動腦,積極地參與到學習中來,既能激發學生的學習數學的興趣,又能培養他們的能力,滿足他們的求知欲。
例如,在進行“有理數的混合運算”教學時,我出示了一道思考題:有一種“二十四點”的游戲,其游戲規則是,任取四個1至13之間的自然數,將這四個數(四個數用且只用一次)進行加減乘除四則運算,使其結果等于24,現若把數的范圍擴大到負整數,試解答下題:現有四個有理數3,4,-6,10,請用三種不同的方法運算,使其結果等于24。學生進行幾分鐘的自主探究后,交流各自的探究成果。學生一個接著一個紛紛展示自己的結果,經過討論,探究,再討論,再繼續探究,最后得出正確的結論。
四、實踐活動型問題情境
實踐活動是學生形成問題的基礎和源泉,學生通過實踐活動,可以從中受到一定的啟發而提出問題。
例如,在測量學校的旗桿的高度時,就遇到許多課本上沒有講到的知識,如有些同學利用在同一時刻“物高與影長成正比”,但在測量旗桿的高度時,發現旗桿的影子不全在地面上,還有一部分在另一建筑物的墻上,這時怎么辦?有的同學在測傾器測量時,發現測量地點到旗桿底部地點距離不能直接量得,中間有雜物擋住,這時又怎么處理?由于測量器較少,有些同學想到能否利用老師的大三角板來測量?在實踐活動中,學生能根據當時的情境提出許多在課堂上意想不到的問題。
五、應用型問題情境
從社會熱點、市場經濟、環境保護、政策法規等社會生活和自然現象中獲取材料,創設應用型問題情境,可引導學生進行建模式探究學習,改變應用數學脫離時代、脫離實際、脫離學生生活的現狀,改變一例一題一練的重計算能力的培養,培養學生抽象、概括、建模能力。
例如,在“不等式的應用”一節的教學中,我給出了如下問題:某學校計劃購置一批電腦,甲、乙兩公司報價每臺均為a元,甲公司的優惠條件是購買10臺以上,從第11臺開始按報價的70%計算,乙公司的優惠條件是每臺均按報價的85%計算。如果甲、乙兩公司電腦的品牌、質量和售后服務完全相同,你選擇哪家公司購貨?
同學們都參與了討論。學生之間的思維不斷發生碰撞,對選擇向甲公司購貨還是向乙公司購貨進行了深入分析,將問題構建成不同的數學模型,再通過數學問題解決了實際問題,培養了應用意識。
六、失誤型問題情境
學生在理解和應用數學知識的過程中,常常會因各種原因犯一些錯誤,教師應從中選一些典型素材,創設失誤型問題情境,引導學生進行反思式探究學習,以加深對知識的理解和掌握,提高對錯誤的認識和警戒,培養思維的批判性和嚴謹性。
例如,在直角三角形中,已知a=3,b=4,求c。
學生通過獨立思考,計算出了兩種截然不同的答案:大部分同學的答案是5,極少數的答案是5或。最后,同學們一起探究其中的對與錯,進行激烈的爭論,最終全班達成共識。
七、鋪墊型問題情境
創設鋪墊型的問題情境,可為學生的聯想思維提供有效的啟發,學生往往從原問題出發,通過由淺入深、由此及彼等不同方式、不同層次的聯想,變化發展出不同類型的新問題,從而為不同層次的學生提供廣闊的思維空間,這對培養學生思維的開放性和合情推理能力有重要作用。
例如,乘火車從A站出發,沿途經過3個車站方可到達B站,那么在A、B兩站之間有多少種票價?要安排多少種不同的車票?
我創設了如下鋪墊型問題情境:
1.一條直線上有兩個點,A、B,則有幾條線段?
2.一條直線上有三個點,A、B、C,則有幾條線段?
3.一條直線上有四個點,A、B、C、D,則有幾條線段?
學生在我的引導下自主探究,層層深入,這樣的教學設計變教師教為學生主動學,變教師傳授為學生自主探究,滿足了學生創造的需要,使課堂變得生氣盎然。
八、規律型問題情境
在初中數學教學中我們常會碰到一些有關規律性的問題,教師應該積極創設問題情境,引導學生進行發現式的探究學習,指導學生在獨立思考的基礎上,充分運用歸納、類比、聯想等方法,特別應該提倡數學猜想,讓學生從一定依據出發,利用非邏輯的手段,直接獲得猜想性的結論,從而使學生體驗到數學探究與創造的樂趣。
例如,請你拿出火柴棒,現在我們來用火柴棒搭三角形。搭一個三角形,需要火柴棒?搖?搖 ?搖?搖根;我們再搭下去,搭兩個三角形,需要?搖?搖 ?搖?搖根火柴棒;搭三個三角形,用了?搖?搖 ?搖?搖根火柴棒;我們繼續搭下去,搭十個三角形需要?搖 ?搖?搖?搖根火柴棒,你是繼續搭下去,還是直接能說出結果,說說你的怎樣思考出來的?搭n個這樣的三角形需?搖?搖?搖 ?搖根火柴棒。
學生通過對每個圖形的觀察、分析、比較、概括,逐漸得到了正確的結論。
九、變式型問題情境
課堂教學效果在很大程度上取決于學生的參與情況,加強學生在課堂教學中的參與意識,使學生真正成為課堂教學的主人,是現代數學教學的趨勢。變式教學,使一題多用或多題一解,常給人以新鮮感,能夠喚起學生的好奇心和求知欲,因而也能夠使學生產生主動參與的動力,保持參與教學活動的興趣和熱情。
十、創設開放性問題情境,啟迪學生創造性思維的培養
教育家蘇霍姆林斯基說過:兒童在遇到問題時,總愛把自己當成探索者、研究者、發現者。而富有挑戰性的開放的問題情境,能使這些角色得到充分的發揮,促進他們創造性的解決問題。因此,教師要創設富有挑戰性的、開放的問題情境。
例如,教學平行四邊形一章時有這樣一題:在四邊形ABCD中,已知AB=CD,?搖?搖?搖?搖,試說明:四邊形ABCD是平行四邊形。由于橫線部分被不小心倒上了墨水,你能把它補全并解答此題嗎?
本題是一道補充已知條件的開放型題,新穎別致,可以讓學生展開討論,相互協作、互相補充,使學生在饒有興趣的嘗試探索中,發展思維的發散性和有序性。
綜上所述,不同的問題情境,可以產生不同類型的探究學習,這為我們根據不同的學習內容,不同的學習要求,不同的教學目標,進行教材的加工、處理,提供了方向和方法,有利于真正使探究學習成為學生的主要學習方式。