李碩
[摘要]數學問題產生于數學情景。培養學生提出數學問題的能力,離不開數學情景的精心創設。通過給學生呈現刺激性的數學材料信息,達到激發學生好奇心和發現欲,引起認知沖突,誘發質疑猜想的目的,使學生從中發現問題、提出問題,進而分析問題和解決問題,培養學生的創新思維。
[關鍵詞]數學情景;數學問題;問題提出;創新思維
“問題解決”一直倍受數學教育界的關注。良好的問題情境有助于實現原有的認知對新知識的同化,使認知結構得到補充和完善,從而促進學生的心理發展。構建良好的問題情境,可以使學習材料的意義被充分的揭示出來,使學生易于理解,也就是使學習材料的邏輯意義明朗化。更重要的是,它可以激發學生積極主動地使新舊知識發生相互作用,產生有機聯系,從而使新知識獲得實際意義,最終實現有意義的學習。數學教學中,創設有效的問題情境,達到掌握知識,訓練創新思維的目的。
1。創設“小步距”問題情境,注意問題的有序性和階梯性
問題情境的設置要具有合理的程序和階梯性,即問題的設計要由淺入深,由易到難,層層遞進,把學生的思維逐步引向新的高度。創設“小步距”問題情境,就是要善于把一個復雜的、難度較大的課題分解成若干個相互聯系的子問題(或步驟),或把解決某個問題的思維過程分解成幾個小階段?!靶〔骄唷眴栴}情境的創設,首先,必須具有適應性和針對性,即不許針對學生已有的知識、心理發展水平和學習材料的難易程度來設計問題。創設的問題情境既要反映數學知識的發生發展過程,如數學概念的形成過程,定理、公式、法則的發現過程,數學問題的分析過程以及解題方法和規律的概括過程等,又要考慮學生學習數學知識的認知過程,如感知、表象、抽象、概括、建構等,使知識的“探索”過程和“獲取”過程有機統一。其次,必須具有有序性和階段性,即針對知識的系統性和學生認知發展水平的有序性,教師設置問題要坡度適中、排列有序、循序漸進、形成有層次結構的開放性系統,并不斷的與外界教學環境保持能量、信息的交換,這樣才能使問題情境所包含的信息量不斷增加,才能使學生產生“有階可上,步步登高”地愉悅感,也才能興趣盎然的接收知識、體驗情感。
2。創設“變式”問題情境,注意問題的開放性和發散性
良好的問題情境不僅應當是“標準的”,即具有典型的模式,為吸收或同化其他學習材料提供理想的框架,有利于學生對材料進行抽象和概括,而且應當具有“變式”性,即問題情境的形勢和敘述可以不斷變化,而基本原則和本質屬性保持不變。變式性問題往往注重揭示條件性知識,注重的是方法,因此“變式”性問題情境具有構建]整合和遷移功能。例如研究三棱錐(即四面體)頂點的射影與底面三角形“五心”的關系時就可以設置以下問題:①當三棱錐是正三棱錐時;②當三條側棱的長均相等時;③當側棱與底面所成的角都相等時;
④當各個側面與底面所成的二面角相等,且頂點射影在底面三角形內時;⑤當頂點與底面三邊距離相等時;⑥當三條側棱兩兩垂直時;⑦當三條側棱分別與對側面垂直時;⑧當各個側面在底面上的射影面積相等時;⑨當各個側面與底面所在的角相等且頂點在底面三角形外時。教師通過不斷變換命題的條件,引申拓廣,產生一個各即類似又有區別的問題,使學生產生濃厚的興趣,在挑戰中尋找樂趣,不時閃現出創造思維的火花,品嘗到“數學發現”的甜頭,同時也進一步鞏固了對于線線,線面垂直的關系,尤其是三垂線定理的掌握。
3。創設“精制式”問題意境,注意問題的方向性和策略性
人們在解決問題時,既需要概念性知識,又需要程序性知識,還需要策略性知識。例如求等比數列前n項和公式時,通過印度國王獎勵國際象棋發明家的故事引入,然后問:①如何求總米粒數1+2+22+…+263=?學生躍躍欲試,但無從下手。教師接著問:②這是什么等比數列的求和?學生都能回答。又問:③反映等比數列的本質屬性是什么?它的意義是什么?學生回答:公比q=ak/ak-1(k=2,3,…,n)。我們把它變為ak-qak-1=0。④請大家觀察、分析,這個式子提供的一個規律性的重要特點是什么?學生說:等比數列中的第k項與第k+1項q倍的差等于0。⑤那么這個特點是否能用于等比數列的求和呢?教師再問:⑦q=1時sn=?⑧在等比數列中,已知n,q和任意一項ar,怎樣求sn?因此,課堂教學中教師應充分利用每堂課寶貴而有限的時間,精心構建問題情境,使其蘊含豐富的程序性知識和策略性知識,幫助學生形成問題圖式。構建的問題情境一旦具有延伸性和方向性,就可以擴大學生學習活動的心理空間,充分激活原有知識,并使新舊知識發生有機聯系,形成良好的知識結構。
4。創設“知識豐富域”問題情境,注意問題的具體性和現實性
“知識豐富域”主要是指問題情境應該與具體學科、具體知識相聯系。例如在學習“圓錐曲線”后,我們讓學生利用周末到商店里調查,然后研究石英鐘表面形狀的曲線方程有那些。
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