信息技術下“問題解決導向式”教學模式淺談

蘇文濤

[摘? 要] 文章探討了信息技術下基于“問題解決導向式”的教學方法和意義，同時給出了一個范例，以期探討問題解決在課堂教學中的應用及價值.

[關鍵詞] 問題解決;導向式;信息技術;合作探究

《義務教育數學課程標準（2011年版）》中指出：為使每個學生都受到良好的數學教育，數學教學不僅要使學生獲得數學的知識技能，而且要把知識技能、數學思考、問題解決、情感態度四個方面目標有機結合，整體實現課程目標. 這就對教師的“教”和學生的“學”都提出了更高的要求. 數學教學不再是硬生生的“填鴨式”的教學過程，是在以學生為主體，以教師為主導，通過學生自主思考、合作探究，從而解決問題、得到數學結論的過程.

新課改以來，各式各樣的教學模式應運而生，不可否認，其中的一些教學模式有其獨到之處，在一定程度上也滿足了新課改的要求，同時也取得了一定的教學效果，擺脫了“教師固教、學生固學”的傳統教學模式，使得教師站在學生的立場來思考問題，同時組織教學活動. 隨著不少專家、學者對“問題解決”的研究不斷深入，我們也取得了很大的成果. 本文主要針對“問題解決導向式”教學模式的實施背景、教學過程進行研究，同時給出范例，以期為數學有效教學提供一個新的思路，從而達到一定的效果.

問題解決相關概述

問題解決，指由一定的情境引起的，按照一定的目標，應用各種認知活動、技能等，經過一系列的思維操作，使問題得以解決的過程.

自20世紀以來，心理學家和科學家一直致力于研究并開發可應用于多個領域的問題解決機制，其中最著名的莫過于紐厄爾和西蒙的“一般問題解決者”，它們將問題解決分為五步驟，如圖1所示.

基于建構主義的“問題解決”

理論指導思想

問題是數學的核心，它貫穿學習的整個過程，因此問題質量影響著學習的效果. 蘇聯教育家馬赫穆托夫最早提出“問題解決”的教學模式，它在《問題教學的理論和實踐》一書中提到，作為一個復雜的過程，“問題解決”包含問題情境的分析、問題的提出以及問題的解決三個部分，這個思想直至今日對我們的數學教學仍有很大的影響. 正是因為在學生前有知識的基礎上產生了矛盾，而這種矛盾推動著問題的解決，從而使得知識的生成表現出“由問題到解決，由解決問題到呈現新的問題”如此一個螺旋式上升的狀態.

一般說來，我們可以用一個流程圖（圖2）來表述解決問題的基本過程：

建構主義學習理論認為，知識是學習者基于一定的知識經驗自行主動建構得到的. 在這個過程中，教師為學生搭建一個問題情境，提供一個思考的平臺，學生通過個人思考、合作交流，與原有知識相碰撞，從而將已有知識重組，獲得新的知識.由此，未來的教學主要是給學生提供建構的知識框架、思維方式以及學習情景，而不是內容的多少.因此，我們要一改傳統教育模式下那種“教師拼命地教，學生被動地學”的教育方法，在整個教學過程中，提倡在教師指導下以學習者為中心的學習，既要強調學習者的主體作用，也不能忽視教師的主導作用.建構主義學習理論強調學習的合作性，強調學生根據教師的引導提出有一定價值的問題，并通過這些問題來進行探究，發表自己的看法，從而在解決問題的過程中培養學生的能力.一般來說，合作學習是如下的一個過程（圖3）.

“問題解決導向式”教學模式

基本環節

通過前面的學習，我們可以發現，于學生而言，“問題解決”即在教師的引導下，借助已有的數學知識對未知問題進行探究，“以學生為主體，以教師為主導，以多媒體為中介”，最終獲得結論的思維活動過程.問題是數學的核心，問題解決就是數學教與學的關鍵.學科課堂教學模式是構建高效課堂的核心內容，是實現課堂教學高效的主要載體和教師教學行為的基本規范.基于這種認知，結合我校實際，在課堂教學中，筆者運用了如下的“問題解決導向式”教學模式，具體步驟如圖4.

由上面的模式圖我們可以看出，信息技術支持下的問題解決教學，遵循了學生的認知規律，它是以“問題”為教學核心，以解決問題作為驅動力，讓學生在突出重點、突破難點、拓展延伸的教學過程中收獲了知識，發展了思維.學生的參與度是轉變學生學習方法的重要方式，我們可以看出，信息技術下“問題解決導向式”教學教師由問題的主導者變成了問題的引領者，學生由被動接收者變為了主動學習者，整個課堂學習中，教師主導，適時啟發，學生自行探究，合作討論，大膽發表自己的觀念，師生溝通交流，形成了一個良好的生態教學課堂，這無異與新課標“以人為本”的理念相融合. 這一過程注重教學各個環節之間的聯系，它傳遞的不僅僅是一種教學模式，代表的更是新時代下新的教育理念.

信息技術支持下的“問題解決導向式”教學模式在實踐中的應用探究

為了加深大家對信息技術下“問題解決導向式”教學模式的印象，在此，筆者設計了一個人教版數學“24.1.1 圓”的具體教學案例，作為教學實踐，供大家欣賞.

（一）導學

生活中的圓.

教學過程? 教師以flash的形式引入生活中的圓，學生欣賞生活中的圓.

設計意圖? 學生的認知活動是建立在一定的情境基礎之上的，根據生活實際來營造問題情境，有利于調動學生的求知欲望，刺激學生的探究熱情. 問題情境的設計務必和學生的生活實際相聯系，以此調動學生的學習興趣.

（二）自學

閱讀教材P79-P80，思考以下問題.

問題1：有哪些方法可以畫圓？

問題2：觀察畫圓的過程，你能說說圓是怎么形成的嗎？

問題3：圓上的點與圓心之間具有什么樣的關系？

問題4：確定一個圓，由哪幾個要素決定？分別起了什么作用？

教學過程? 教師布置任務，讓學生自行閱讀教材，待學生獨立學習完成后，由學生解決問題. 學生通常想到的方法是“圓規畫圓”，教師立即拋出問題“如何畫一個5米的圓？”學生陷入沉思，隨即教師拋出航拍視頻“繩子畫圓”（如圖6所示），從而讓學生總結圓是怎么形成的，借此給出圓的動態定義（如圖7所示），同時讓學生明白圓上的點與圓心之間的關系是“圓上各點到定點的距離都等于定長”.

借助多媒體，讓學生明白圓可以看作是由“到定點的距離等于定長所有點組成的”（如圖8和圖9所示），那么“到定點的距離等于定長的點是否都在同一個圓上呢？”學生再次沉默，借助動畫，讓學生明白圖10中每一個點到定點的距離都等于定長，而這些點都在同一個圓上，由此我們就可以得到圓的靜態定義.

學生至此明白，確定一個圓有兩個要素：圓心（確定圓的位置），半徑（確定圓的大小）.

設計意圖? 利用問題串的形式進行教學，有利于學生進一步接受知識. 教師在進行問題設計時，一定要充分了解學情，引導學生多角度思考問題.

（三）互學

閱讀課本P80，以小組為單位，快速尋找與圓有關的概念：

1. 連接圓上______的線段叫作弦.

如圖11所示，圖中的弦有______.

2. 經過______的弦是直徑.

如圖11所示，圖中的直徑有______.

3. 圓上______的部分叫作圓弧，簡稱弧.

以A，B為端點的弧記作______，讀作 “弧AB”.

大于半圓的弧叫作______，用三個點表示. 小于半圓的弧叫作______.

如圖11所示，圖中的優弧有______，劣弧有______.

4. 圓的任意一條______的兩個端點把圓分成兩條______，每一條______都叫作半圓.

5. 能夠______的兩個圓叫作等圓.

6. 在______中，能夠______的弧叫作等弧.？搖？搖？搖

教學過程? 采用填空的形式，分小組完成任務，組員舉手發言，同伴適時補充.

對于第6題，教師予以動畫展示，加深學生印象（如圖12和圖13所示）.

設計意圖? 本節課的重點在于圓的相關概念的理解與掌握，將問題融于任務教學中，有利于學生厘清相關知識，促進問題的解決.

（四）展學

討論：如圖14，圓中最長的弦是什么？為什么？

例1? 如圖，矩形ABCD的對角線AC，BD相交于點O，求證：A，B，C，D四個點在以點O為圓心的同一個圓上.

教學過程? 學生先后經歷獨立思考、兩兩探究、小組討論、代表發言等過程，利用“兩邊之和大于第三邊”，得出結論“圓中最長的弦是直徑”（如圖16所示），在此基礎上，鼓勵學生上臺板書例1的解題過程，教師適時指導.

設計意圖? 在問題解決教學中，學生既然是學習的主體，學生能夠自行解決的問題就讓學生自己做;學生理解有困難的問題，就可以商量著做.分組合作學習使每個學生都參與討論，在這個過程中，教師要時刻關注課堂的狀況，學生遇到困難時，要給予適當的幫助.

（五）結學

1. 本節課學到哪些知識

2. 本節課學到哪些數學思想方法？

教學過程? 學生回顧總結本節課學到的知識，教師予以適當補充.

設計意圖? 總結是問題解決必不可少的一個環節，它促使學生的認知由點到面發展，這對學生優化思維、提高解決問題的能力有很大幫助.

（六）固學

1. 選擇題：

（1）下列說法正確的是

A. 直徑是弦，弦是直徑

B. 過圓心的線段是直徑

C. 圓中最長的弦是直徑

D. 直徑只有兩條

（2）如圖17，MN是⊙O的弦，∠M=30°，則∠MON等于

A. 30°B. 60°

C. 90°D. 120°

2. 填空題：

（1）一個圓的最大弦長是12 cm，則此圓的半徑為______cm.

（2）如圖18，AB是⊙O的直徑，AC是弦，若∠ACO=22°，則∠COB=______.

教學過程? 學生快速完成達標檢測，教師給出答案，統計結果，看情況予以指導.

設計意圖? 引導學生加深對相關數學知識的認識，提高學生的遷移能力.

反思

1. 將教材內容轉變為學習任務，提高學生問題解決的能力

新課標強調學生獲得“四基”（基礎知識、基本技能、基本思想、基本活動經驗），加強“三會”（會用數學的眼光看問題，會用數學的思維方式思考問題，會用數學的方式表達問題）的能力，“問題解決導向式”教學模式以問題為主線，旨在提升學生問題解決的能力，在探究問題的過程中，促進了學生能力的提高.

2. 教師轉變思想觀念是實踐問題解決教學模式的基礎

新課標理念下的問題解決教學模式，體現了“以生為本”的理念.整堂課的學習中，教師做課堂的“引導者”，而不是“主導者”，通過極具操作性的學習任務，讓學生體驗知識的生成過程，促進了學生問題解決能力的提高.

3. 合理利用信息技術是落實問題解決教學模式的技術保證

課堂教學中，運用信息技術輔導教學能起到事半功倍的作用.但要注意的是，現代信息技術的運用只是手段，不代表著每一堂課都必須用信息技術，我們不能追求課堂教學的形式化.

“教無定法”，我們研究模式，但并不代表每一堂課都得“模式化”教學.信息技術下的問題解決模式，旨在提升教師問題設計能力，培養學生問題解決的能力.“教是為了不教”，在新課改中，我們要以培養學生的自主思考、合作探究、充分表達能力為課堂第一要素，教師要合理進行教學，以此來構建數學教學的基礎架構，從而培養新時代下的“數學人”，這也符合新時代下核心素養的要求.