呂寧
[摘 要]怎樣以問題導學、促學,是運用“問題導學”教學法實施教學時遇到的最富挑戰性的問題.要實現以“問”導“學”,以“問”促學,在數學教學中教師應創設“問題”情境,構建“思辨”問題,開辟“方法”路徑,從而激發學生的學習興趣,引導學生深度思考,啟迪學生感悟.
[關鍵詞]問題情境;導學;促學;導數;概念
[中圖分類號] G633.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 16746058(2018)02000702
在廣西教研院開展的《廣西普通高中數學課堂教學改革實驗研究》第三次主題研討活動中,筆者有幸執教了一節研究課,內容為人教A版選修2-2第一章的《導數的概念》(第一課時).本次研討活動圍繞“問題導學”新授課教學模式,探討如何以“問”導“學”,以“問”促“學”,促進學生核心素養的發展等問題.現筆者就自己對本節課的思考和感悟談談一些認識和體會.
一、創設“問題”情境,激發學生學習興趣
盧梭有句名言:“問題不在于教他各種學問,而在于培養他有愛好學問的興趣,而且在這種興趣充分增長起來的時候,教他以研究學問的方法.”事實上,人們對自己感興趣的事物總是力求去探索它、認識它,所以課堂教學中好的教學引入能收到事半功倍的效果.
本節課采取創設問題情境的方式引入教學,首先從一個問題開始:“在高速公路上,交警是如何對汽車進行測速的呢?”問題融入學生熟悉的情境,一方面消除了學生對新知學習的陌生感;另一方面,從“超速”問題發現“平均速度不能很好地描述物體的運動狀態”這一事實,讓學生明白引入瞬時速度的必要性.其次,順著區間測速計算平均速度的方法,引導學生發現某時刻物體對應的位移應很短,從而知道對應的時間間隔也很小.由此得出一種猜想:當不斷減小時間間隔,可使平均速度近似地刻畫某時刻的瞬時速度,當時間間隔趨向于零時,這時的平均速度就等于瞬時速度.
這一環節的處理,讓學生從實際生活中抽象出數學問題并解決,激發了學生的學習興趣和調動了學生學習的積極性,然后讓學生通過區間測速的學習得到計算瞬時速度的方法猜想,使學生從中體會到無限逼近的思想.
二、構建“思辨”問題,引導學生深度思考
數學課的目的是什么?筆者認為,一是要教會學生思考,讓學生進行高水平的思維訓練,讓學生有“問題”可想;二是要培養學生的好奇心、毅力、意志、情感等非智力因素.基于此,在“概念形成”與“概念深化”環節中筆者設置了幾個問題.
問題1:運動員在跳水過程中距離水面的高度與時間的函數h(t)=-4.9t2+6.5t+10,你能用上述方法求運動員在t=2s時刻的瞬時速度嗎?
問題2:t=2s附近的平均速度如何表示?
這樣,很好地將問題具體化,針對具體的問題情境,讓學生嘗試實施以上求瞬時速度的方法猜想.
為解決問題2,教師引導學生進行分析,由于時間有先后之分,所以2s附近可進一步劃分為[2+Δt,2](Δt<0)與[2,2+Δt](Δt>0)兩個更小的時間間隔,且發現它們的平均速度均可表示為=
為了讓學生能從表達式中初步感知
的瞬時速度,設置問題3:由(1)式,你能猜想t=2s時的瞬時速度是多少嗎?
學生易猜想為-13.1.為了驗證該猜想,設置問題4:觀察以下表格,當Δt趨向于0時,平均速度有什么樣的變化趨勢?
在問題4中,從平均速度出發去研究瞬時速度,借助大量的直觀數據,讓學生感受當時間間隔無論是從小于2s的一邊,還是從大于2s的一邊無限接近t=2s時,其對應的都是平均速度的變化趨勢.此過程的教學充分鍛煉了學生觀察、比較、分析、歸納與發現規律的能力.
問題5“t=2.1s的瞬時速度應如何表示?t=2.2s呢?t=t0呢?”與問題6“將h(t)函數用更為一般的f(x)來表示,將會得到什么式子呢?”的設置,體現了由特殊到一般的思考方法.問題5的設置順理成章地給出某一時刻的瞬時速度;而問題6舍棄了具體問題的實際意義,引導學生由具體問題抽象出數學問題,由淺入深,由易到難,水到渠成地給出了導數的概念,幫助學生實現了思維上的飛躍.
以上六個問題,層層深入,環環相扣,一氣呵成,使學生的思維能力得到不同層次的訓練.教師只有在課堂教學中精心設計每一個問題,創設教學情境,引導學生經歷“起疑”“導思”“發現”的過程,并進行基于高質量的問題、基于思辨的深度教學,才能真正落實數學核心素養的培養.
三、開辟“方法”路徑,啟迪學生感悟
數學學科是由數學知識和數學思想方法有機組成的,數學思想方法是數學中所蘊含的一般思維規律,是數學的靈魂.在數學學習中,沒有不包含數學思想方法的知識,也沒有游離于數學知識之外的數學思想方法.因此,在數學教學中,教師應以潛移默化的方式去引導學生學習與感悟,以達到提高學生數學思維能力和數學素質的目的.
本節課的教學環節中,為了讓學生更好地理解計算瞬時速度的方法,在引導學生不斷減小時間間隔的過程中,用時間軸上相距較小的兩個時刻點表示這一小段時間間隔,當時間間隔逐漸變小,通過動態演示這兩個時刻點的變動過程,發現它們不斷接近;當時間間隔越來越小,小到不能再小,學生想象并通過圖示直觀感受到兩時刻點將趨向于重合;當時間間隔趨向于零時,這兩時刻點不斷接近到達了某個時刻,而此時的平均速度便是它的瞬時速度.這一環節的處理,使學生第一次感受到無限逼近的數學思想.當時間間隔趨向于零,研究其對應物體的平均速度的變動趨勢時,在用式子表達出2s附近平均速度后,以Excel表格的方式分別從小于2s與大于2s的方向讓學生觀察對應平均速度的變化趨勢,發現其最終趨向于一個定值,由此便得到了t=2s的瞬時速度.這一過程使學生深刻感受無限逼近的數學思想.此外,在經過具體計算、分析及引入新的極限符號得到t=2s的瞬時速度表達后,問題4的設置使學生通過遷移得到了t=t0s的瞬時速度,并通過問題5的設置順勢得出瞬時變化率的概念,也就是導數的概念,讓學生再次實現思維上的飛躍.以上兩個問題的設計體現了由特殊到一般的數學思想,使學生更易接受導數的概念.這些教學過程,雖無刻意強調,但數學思想方法得到了自然的滲透,幫助學生站在全局的高度上去認識與理解導數的概念,達到了突破教學重難點的目的.
本節課,從教學設計、課堂展示到課后評析,得到了校內外專家的多方指導和鼓勵,讓筆者對“問題導學”有了很多的感悟.筆者深深感到:一節好的數學課,問題的有效設置可將教學各環節、各部分知識有機地聯系起來,將學生引向思維的海洋,且使整個課堂就像一篇精彩的文章,開頭引人入勝,中間內容充實,行文流暢,最后畫龍點睛,發人深省.作為一名青年教師,能經歷這樣的鍛煉,對筆者今后的教學研究將是一筆寶貴的財富.
(責任編輯 黃春香)