張林敏
《普通高中數學課程標準(實驗)》指出:“高中數學教學應注重提高學生的數學思維能力,這是數學教育的基本目標之一。學生在學習數學和運用數學解決問題時,不斷地經歷直觀感知,觀察發現,歸納類比,運算求解,數據處理,演繹證明,反思與建構等思維過程。這些過程是數學思維能力的具體體現,有助于學生對客觀事物中蘊涵的數學模式進行思考和做出判斷;同時,數學的獨特育人功能主要在培養學生的思維特別是邏輯思維上,要使學生學會思考,特別是學會“有邏輯地思考”、創造性思考,使學生成為善于認識問題、善于解決問題的人才。
數學是思維的科學,問題是數學的心臟,提出問題是人的創造性思維的開始。“教學過程是一種提出問題和解決問題的持續不斷的活動,思維永遠是從問題開始”。在數學教學中,沒有問題就沒有學生的思維活動。有了問題,學生的好奇心才能被激發,思維才能啟動。所以,在教學過程中,教師可將教學內容進行問題化設計,以問題為助力,并貫穿整個教學過程,讓學生在感受問題、提出問題、探究問題、解決問題的過程中,學習興趣被激發,形成積極主動的學習態度,促進其思維的發展。
一、課堂教學問題設計的基本策略
(一)充分挖掘教材,對教學內容進行問題化設計
教師進行問題設計的主陣地是教材,只有研究教材、理解教材的設計意圖,才能用好教材,使問題的設計不偏離方向。教師只有真正挖掘了教材,才會把教材中既定的數學知識轉化為數學問題,以展現知識的發生、發展過程,從而提高學生自己發現問題、分析問題和解決問題的能力,提高其思維水平。
(二)注重學生認知基礎,設計適切性的問題
問題的適切性是指設計的問題要建立在學生已有的知識基礎之上,對學生來說,有一定的困難,但通過努力能夠被成功解決。學生是開展問題探究的主體,他們數學基礎和能力是問題設計的重要依據;問題過易,不能激發思維活力;問題過難,探究難以展開,思維無法發展。因此,教師必須要充分了解學生的起點狀態,準確把握學生的學習需求,在學生的“最近發展區”設計問題,才能發展學生思維。
(三)遵循學生思維發展規律,設計有層次性的問題
學生的抽象邏輯思維能力正處于發展階段,認識問題的過程必然是漸進式的,因而問題的設計要有層次性。這種方式由淺入深、層層推進、環環相扣,有很強的邏輯性,能有效地發展學生的邏輯思維能力。在教學中,對于難度較大的問題,為了更符合學生的認知規律和思維發展規律,我們可以設計具有一定內在邏輯聯系、有一定層次的問題,以“問題鏈”的形式,引導學生進行系列的、連續的思維活動,使學生的思維逐步攀升到新的高度。
如在進行《曲線與方程》教學時,在導入后設計如下具有層次性的問題:問題1:曲線與方程有怎樣的關系?或者說,是什么樣的曲線與方程的關系保證了它們之間的等價性?問題2:關于曲線與方程,我們已有哪些知識與經驗?應該從哪些角度、用怎樣的方法研究曲線與方程的關系?問題3:請從分析點與有序數對,直角坐標系中第一、三象限的角平分線與方程x-y=0的關系,以原點為圓心、半徑為r的圓與方程x2+y2=r2的關系入手,猜想一般曲線與其相應的方程的關系。問題4:你能驗證、說明上述猜想一定成立嗎?如果能,那應該從哪些方面入手? 問題5:為什么要建立曲線與方程的概念?這個概念是通過怎樣的過程與方法建立的?我們又是怎樣運用這個概念的?你有哪些感受與體會?還有哪些困難或困惑?
二、基于問題促進學生思維發展的教學案例:“函數的奇偶性”的教學過程
根據本節課的內容、重難點的設定以及學生的學習情況,本節課以問題為助力,采用研究型教學模式,即呈現背景、提出問題、分析聯想、尋求方法、猜想驗證、得出結論、運用鞏固、內化遷移、回顧反思、拓展問題。教學中以學生為主體,引導學生經歷知識發生、發展、形成的過程,使學生始終處于主動思考,自主探索的狀態。具體教學過程如下。
(一)呈現背景,提出問題
讓學生欣賞生活中的圖片
問1:這些圖片給人以美感,從結構上看具有什么特征?
教師:像這些具有對稱性的物體或圖形,我們可以沿對稱軸或對稱中心將其平等的分成兩部分,根據其中一部分的形狀和特點可推知另一部分的形狀和特點。
設計意圖:使學生體會到數學來源于生活,以生活中的對稱物體引入可以讓學生感到對稱就在身邊,激發學習的興趣。
問2:在數學中,我們學過具有對稱性的函數圖象嗎?請舉例。
設計意圖:讓學生感受到具有對稱性的函數圖象不僅是存在的,而且早就為我們所熟悉,為接下來的研究活動提供良好的心理基礎。
教師:對于具有對稱性的函數圖象,同樣,要想了解其某一側的性質,我們可以通過對其另一側的考察而獲得。可見,研究函數的對稱性是有數學上的意義的。
(二)分析聯想,尋求方法
問3:關于y軸對稱,根據已有的經驗,我們怎么研究?
設計意圖:引導學生根據研究函數單調性的經驗,進一步體會從特殊到一般的研究方法。
問4:圖象特征是函數性質的直觀表現,圖象關于y軸對稱,怎樣用對應關系f來表示呢?
設計意圖:鼓勵學生用合情推理發現數學結論,讓學生明白圖象特征本質上是函數性質的直觀表現,用函數符號來反映圖象的對稱性是一種回歸。
(三)猜想驗證,得出結論
三、結語
有效的數學教學不只是將數學知識傳輸給學生,而是更要注重培養學生的數學學習方式和提高其思維能力,因此,以問題為助力,優化課堂教學勢在必行。數學課堂問題的精心設計能充分體現出以教師為主導,以學生為主體的教學原則,也可以激發學生學習興趣, 分解數學問題的難點,學生在獲取知識,練得技能的同時,也可養成自主學習的能力,獨立思考的習慣和創新意識的思維,真正實現主體性教育。