溫勇
【摘要】數學課堂教學是一系列數學問題的提出并解決的活動過程,問題的設計應立足學生的思維起點,通過有效地開發和選擇問題,激發學生的智慧,讓課堂充滿活力和高效.
【關鍵詞】思維;問題的設計
數學課堂教學是一系列數學問題的提出并解決的活動過程,問題貫穿著課堂的始終,是引導學生學習的方向標和里程碑,是學生思維發展的催化劑和啟動器.因此問題的設計對學生學習活動的組織引導、教學目標的有效達成及學生的數學思維發展有著重要的意義.
美國學者紐厄爾和西蒙認為:問題是這樣一種情境,個體想做某件事,但不是即刻知道這件事所采取的一系列行動,即問題實際上是一種等待處理的“情境”.從認識論上看,問題應當是認識本身的內在矛盾,也就是認識的局限性、相對性和不足性所在,而不應當是簡單的設問.“問題”應該來源于學生的實踐活動,立足于學生已有經驗、認識的局限、思維的沖突、方法的錯誤等.下面就結合教學案例談談自己對問題設計的感悟和認識.
1.問在學生疑難處
思源于疑,問題的設計應立足于學生的疑惑之處,思維障礙之處,引起學生探究的興趣,激活學生的思維.在數學歸納法復習課中,為了弄清楚“當n從k變化到k+1時,命題發生變化時增加幾項”判斷的關鍵是什么,設計如下問題:觀察以下兩個問題,你能發現判斷這類問題的關鍵是什么嗎?(1)不等式f(n)=1n+1+1n+2+1n+3+…+13n+1>a24(n∈N*),用數學歸納法證明時,從n=k到n=k+1左邊所要添加的項是.(2)已知f(n)=1+12+13+14+…+1n(n∈N*),用數學歸納法證明f(2n)>n2時,f(2k+1)-f(2k)=.
教師緊緊圍繞教學內容和教學目標在關鍵處精心設計出不同水平、形式多樣的問題,引導學生沿著明確的目標和一定的順序向較高水平的思維層次遞進,既把握了數學以思維為本質的特征,更為思維找到了切入點.
2.問在知識聯系處
知識的產生過程是循序漸進的過程.如何讓學生充分經歷知識的發生過程,需要教師從學生熟悉的“舊”知識中尋找契機.設置的問題要能激發學生的探索欲望,在教師的引導下,能將“舊”知識引到“新”知識上來.在“三角函數”起始課創設以下問題情境:假如摩天輪所做的是勻速圓周運動.如圖,不妨設該摩天輪的半徑為1個單位長度,點O距地面的高度為32個單位長度,點P為輪上的一點,起始位置在最低點處,摩天輪每2分鐘轉一圈.請考察在這個運動中,有哪些相應的函數關系?請寫出其中的一些函數關系.
教師通過設計此問題引導學生從函數的觀點來看待問題,拓展思維,形成相應的函數模型,加深學生對原先學習的函數概念的認識,再通過新的情境和問題,讓學生充分調動自己的已有知識,經歷直觀感受、觀察發現、歸納類比、符號表示、運算求解等思維過程.學生的認識由模糊到清晰,從零碎到系統,形成理性思考的習慣,思維能力得以較充分的發展.從中再提出一系列的新問題,串聯本章節的主要知識點,使知識來源自然,符合學生的認知規律.
3.問在“最近發展區”
問題的設計要考慮學生的實際能力,適當超越學習者的現有經驗,將知識增長、能力發展和素質提高建立在學生的“最近發展區”上.在“三角函數的誘導公式”新授課導入中設計下面三個問題.問題1:求390°的正弦、余弦值.問題2:你能找出和30°角的正弦值相等,但終邊不同的角嗎?問題3:兩個角的終邊關于x軸對稱,你能得出什么結論?兩個角的終邊關于原點對稱呢?
我們在研究問題的時候常常會研究它的逆命題、否命題、等價命題等,問題2是問題1的發展,事實上可以看成是“若兩個角的終邊相同,則它們的正弦值相同”的逆命題,即“若兩個角的正弦值相同,則兩個角的終邊相同”.但這里是以問題的形式提出的,這樣設計一方面很自然,另一方面問題的設置處在學生的最近發展區.這樣的設計遵循學生的認知規律,有助于培養學生良好的知識結構.
4.問在可探究處
學生是學習的主體,問題是新知識、新方法、新思想的生成點,學生通過問題的探究,形成自己分析問題、解決問題的方法和經驗.在“二項式定理”的新授課中設計以下四個問題.問題1:今天是星期一,8天后,82天后,8n天后是星期幾?問題2:(a+ 6)2,(a+ 6)3的展開式有幾項? 每項怎樣構成? 每項系數有什么特征? 按首字母排列有什么規律? 問題3:猜想(a-b)n展開式?問題4:如何推理二項式定理?
問題的設計以問題鏈形式展開,分層設問,問題與問題之間聯系緊密,提問的目的明確,操作性強,學生在問題的導引之下積極參與思考和探索,討論交流,經歷觀察、猜想、再證明的思維過程,逐層遞進,自主建構知識,形成經驗,發展能力.
5.問在思維發散處
由于各類學生的差異性和個性特征不同.學生的思維水平和思維層次存在不平衡性,為了讓不同的學生都有思考的空間,所以問題的設計要能促使每一名學生都有思維活動的基礎,以拓寬問題的出口,充分展示學生的思維.
“水本無華,相蕩乃成漣漪,石本無火,相擊而發火光.”教師在設計問題時應立足學生的思維起點,讓問題設計更有效,激活學生的智慧,放飛學生的思想.