陳梅珍
[摘? 要] 以“問題”為載體,實施有效的數學教學,是促進學生思維發展、提升學生數學核心素養的有效路徑. 借助“問題”,可以催生學生的數學學習動力,引導學生的數學探究,完善學生的數學認知結構,涵育學生的數學學習品格.
[關鍵詞] 問題串;初中數學;有效教學
著名數學家希爾伯特在《數學問題》講演中深刻地指出:“一門學科,如果能提出大量的問題,它就充滿著活力. 問題缺乏、衰落則預示著學科的衰亡或終止. ”“問題是數學的心臟,問題更是數學教學的動力引擎. ”在初中數學教學中,教師要運用“問題”,激活學生的認知,引導學生的深度探究. 從某種意義上說,數學教學就是學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題和再生問題的過程. 以“問題”為載體,實施有效的數學教學,是促進學生思維發展、提升學生數學核心素養的有效路徑.
由疑到證,催生學生學習動力
從初中生數學學習進程來看,其數學思維一般有兩個階段:其一是將數學信息內化,形成解決問題的意向,并在解決問題的過程中產生一系列疑問;二是依托信息之間的關系,思考并形成解決問題的策略. 在這個過程中,教師有必要將“大問題”分解成“小問題”,將“小問題”進行比較,形成“問題鏈”“問題群”等,助推學生的問題解決. 從疑問到論證,其間問題的啟發發揮著至關重要的作用. 在整個數學過程中,教師的問題要靈動、隨變,而不能呆板、機械,不能讓問題束縛學生的思維.
教學“圓錐的側面積和全面積”(蘇教版初中數學九年級上冊)時,教師可以創設學生熟悉的問題情境:快過圣誕節了,班上同學要進行圣誕老人角色表演,用一塊紅布做一個圓錐形的圣誕帽,你能否做出來呢?在情境中,學生首先要思考“圣誕帽是什么形狀?”“圓錐體的側面是什么圖形?”“扇形的面積與哪些因素有關?”有了深度思考,學生就能畫圖,并在畫圖中發揮自己的數學想象,從扇形的弧長(圓錐的底面周長)、扇形的半徑(圓錐的母線)等方面進行思考、建構. 借助學生熟悉的情境,引導學生的動手操作,讓學生進行合作探究,這樣既激發了學生的學習興趣和求知欲,同時又活化了數學課堂教學,讓數學課堂教學顯得靈動而智慧. 如此一來,學生的數學學習不再顯得突兀,而是如同呼吸一樣自然.
在學生自主探究、實驗操作的過程中,作為教師可以多次設疑、質疑,引導學生在平面圖形——扇形和立體圖形——圓錐之間來回穿行,自覺進行比較. 學生在審視、反思中不斷地去偽存真,從而形成計算圓錐側面積的一般性方法. 這個過程提高了學生解決數學問題的能力,讓學生的數學思維在抽象思辨中不斷走向理性.
由表及里,引導學生數學探究
在初中數學教學中實施問題教學,教師必須明確問題的目的性,把握問題的針對性、實效性,要將問題切入學生“最近發展區”,讓學生能“跳一跳摘到桃子”. 問題要由易到難、由淺到深、由表及里,能夠引導學生充分經歷數學化、形式化、公理化的過程,要少提那些簡單粗糙、機械重復、無關緊要的問題. 借助問題,學生的數學思維能夠拾級而上,讓學生能夠自主建構數學知識.
在運用問題引導學生展開由此及彼的數學思考時,教師要把握住學生思考的關鍵節點,把握住數學知識的本質. 只有在數學知識生成的關鍵處設問,問題才能激活學生的數學思維;只有從學生已有知識經驗出發,引導學生從數學視角觀察問題,在追根溯源的數學化過程中,學生的思維發展才有可能.
由點及面,完善學生認知結構
在初中數學教材中,由于知識被分散在不同年級之中,因此,學生在數學學習中獲得的往往是碎片化的知識. 作為教師,要借助問題,由點及面,引導學生將碎片化的數學知識進行整合,形成數學知識塊、知識群;要借助問題將數學知識碎片串成線、連成片、形成體. 只有這樣,學生的數學學習才具有生長力、生發力和生成力.
比如教學“有理數”時,教師從舊知識引入問題,然后在后續問題中不斷引出新知,一方面讓學生的數學新知建立在舊知基礎上,讓學生對新知產生一種親切感;另一方面,完善了學生的認知結構.
問題1:我們已經學過哪些有理數的基礎概念,你們能舉例說明嗎?
這是一個“大問題”,激活了學生的火熱思考,喚醒了學生的舊知. 有學生舉出了正整數、負整數和0;有學生舉出了正數、負數和0;還有的舉出了正負整數、正負小數、正負分數等等. 盡管學生的分類有一定的規則,但這樣的規則卻不能完整地概括有理數. 為此,教師畫出“數軸”.
問題2:觀察這條直線上有什么?你能將這些數放到這條直線上嗎?
問題繼續引發學生的深度思考與探究. 學生嘗試將已經學習過的數放到直線上,并且形成了對數軸的認知,即原點、正方向和單位長度. 有了數軸,學生已經學過的數就集結成一個整體. 數軸猶如一把尺(數尺),左負右正,左右對應且其絕對值相同,這是學生的自主發現. 此處借助問題,完善了學生的認知結構.
借助問題,尤其是問題鏈、問題串,學生能將數學知識聯結成一個知識整體. 由點及面、由面及體,學生在問題引領下建構知識網絡,在整體化的思考中形成數學深度學習樣態. 作為教師,在設計問題時,既要按照數學知識展開的邏輯順序,又要關照學生的認知規律,同時還要結合過往的數學教學經驗. 只有這樣,才能提升學生數學綜合能力.
由下而上,涵育學生數學品格
初中數學教學,不僅需要發展學生理性思維,更需要涵育學生數學品格,讓學生從感性走向理性. 為此,教師需要引導學生提煉數學活動經驗,形成數學本質. 粗陋的、感性的數學是一種“木匠數學”,而精致化、抽象化的數學是一種“理性數學”. “木匠數學”是一種“形而下”的數學,關注的是數學問題解決之“器”;而“理性數學”是一種“形而上”的數學,關注的是數學問題解決之“道”. 這種形上之“道”,就是學生的數學思想、數學精神、數學品格.
比如,“類比”是一種數學思想,在初中數學學習中表現為學生主動遷移的能力. 這種遷移不是簡單的數學方法、解題策略的遷移,而是數學類比思想的主動運用. 類比不僅僅體現在同類知識的學習中,還體現在不同類知識的學習中. 如學生學習“等式的性質”,運用“等式的性質”解方程后,有學生就能根據“不等式的性質”,主動地解不等式. 以解不等式2x+3<3x為例,學生借鑒解一元一次方程2x+3=3x,首先是移項、合并同類項,根據“等式的性質”解出方程,因此,學生在“解不等式”時,同樣是移項、合并同類項,根據“不等式的性質”解不等式. “解方程”和“解不等式”具有異曲同工之妙,學生類比的不僅僅是解題思路、解題方法、解題策略,更是解題思想,形成的是一種更為上位的善于類比的思想. 這種類比思想會成為學生的一種思維方式、思維品格,能助推學生解決數學問題、生活問題.
由下而上,對問題逐步抽象、歸納、概括,讓學生自主建構數學知識,在這個過程中,學生不僅能習得數學知識,更從已有數學知識經驗出發,用數學方法自主地、創造性地解決了問題. 在這個過程中,學生的思維得到不斷的生成、重塑和再發展.
以“問題”為載體,可以催生學生的數學學習動力,引導學生的數學探究,完善學生的數學認知結構,涵育學生的數學學習品格. 以“問題”為載體,能讓學生深度參與學習過程,深刻掌握學習內容,深度進行學習交往. 學生不僅獲得數學的直覺、經驗,更能形成數學分析、歸納、批判質疑的數學理性.