山東省青島西海岸新區膠南第一高級中學 王 梅
新課改背景下,高中數學教學,不僅要讓學生理解各種公式,掌握數學知識,更要讓學生掌握分析問題和解決問題的方法。數學問題解決屬于高階數學思維方式,在引導學生解決數學問題,掌握數學解題方法的時候,不能只應用課本中的習題,更要結合現實問題。教師在設置教學方案,選擇課程資源的時候,要選擇問題解決式教學策略,通過科學的策略,才能帶領學生分析數學問題,在強化學生解題能力的同時,促進學生數學思維的形成。
高中數學教學中,通過科學的問題導入,可以提升學生學習熱情,讓學生對即將要學習的知識產生興趣。問題導入中,學生可以了解數學知識形成的背景和過程,喚起學生內心探索數學知識的欲望,讓學生帶著求知欲進行學習。
高中數學課堂導入過程,教師可以結合之前的課堂內容與學生的知識系統,設置新的數學問題,且利用多媒體進行問題情境的創設,在適當增加問題難度的同時,學生也可以根據所習得的知識進行問題的求解。比如在進行“集合的基本關系”教學時候,可以設置這樣的問題:正方形是四邊形,且是矩形,這兩種形狀的關系如何呢,應該通過怎樣的方式進行其關系的表達?這樣的問題中,正方形的基本知識學生在初中階段便學習過,當學生進行問題探討,給出不同答案之后,教師可以提出進一步的問題:四邊形是梯形,也是平行四邊形,四邊形和其他圖形的關系如何呢?學生思考問題后,給出不同的回答,教師便可以進一步對集合與子集的概念加以介紹,對學生的答案進行整理,在問題導入和思考、交流、引導中,提升學生對數學概念的理解能力。
幾乎所有的數學問題都來自生活,高中數學教學中,教師所設置的問題要選擇學生熟悉的現象或者所關注的熱點問題,然后通過靈活的方法創設數學問題情境。
比如在進行“直線與平等線判定定理”教學的時候,教師可以讓學生觀察生活中的現象:1.門扇兩邊是平行的關系,假如沿著其中一條豎邊旋轉,另一邊和門框所在的平面不存在公共點,這時候門扇轉動的一邊,和門框的關系還平行嗎?2.在桌面上平放的書本,翻動書頁的時候,線線平行和線面平行之間存在關系嗎?教師結合生活中的現象提出問題,學生一邊觀察一邊思考,且進行溝通交流,分享觀點,在教師的指導下,推導出線面平行的判定定理。在此基礎上,教師在知識梳理、問題辨析等的過程中,指導學生驗證推導結果,最后對定理進行闡述總結,讓學生掌握平等線和直線關系的判定定理,并且還可以提升學生對數學知識的應用能力。
部分高中生學習數學知識的時候,思維定勢是常見現象,這不利于學生數學問題解決能力的提升。高中數學課堂上,教師應該通過問題導向策略,讓學生運用靈活的思維,進行數學問題的探索和解決。
問題解決式課堂教學中,教師要圍繞學生數學思維能力的提升設置問題,通過針對性的問題,指導學生從不同角度上思考問題,打破思維定勢。教師提出問題后,可以與學生進行溝通交流,鼓勵每個學生大膽發言,在思維碰撞中,學生可以彌補自身知識中的不足,提高自身的思維能力,或者教師設置難度比較高的數學問題,安排學生以小組的方式自由探討,讓學生自己進行思維模式的構建,在自主探究中,進行知識的內化,提升學生的數學知識應用能力,從而消除思維定勢。比如在進行“空間圖形的基本關系與公理”教學的時候,幾何空間的學習很重要,如果學生的結合空間能力得到提升,則接下來的平行幾何與垂直幾何的學習便可以更順利,難點在于空間幾何不好理解,教師可以設置數學問題,進行問題情境的創設:平面中有一點,不經過該點的直線與平面外經過該點的直線具備何種關系?不經過該點的直線與該平面具備何種關系?帶著問題,學生可以繪制出相應的圖線,了解假設條件中直線和平面的關系,然后便可以了解直線與平面的相關概念,進行空間幾何知識的習得。從教師角度上而言,要對學生的探討和溝通過程進行引導,指導學生一步步發現真相,尋找問題的解決方式,得出最終的答案,在學生探討、實踐的時候,教師在方法、重難點方面進行指導,讓學生掌握科學的解題方式,將學習的主動權還給學生,學生在積極主動的探討中,可以提升問題解決能力,避免思維定勢。
高中數學問題解決式課堂教學中,要重視學生定勢思維的突破,指導學生構建科學的思維框架。教師要從學生的學習現狀、學習能力、學習規律等角度出發,創設問題情境,選擇的問題要以學生容易出現錯誤思維的問題為主,這類的問題可以讓學生出現認知矛盾,在矛盾解決中,進一步理解和內化數學知識,進行更深層次的思考,建設正確的思維框架,突破定勢思維。
比如在進行“空間點、直線、平面之間的位置關系”教學的過程中,可以設置判斷題:1.在直線l上有無數個點都不在平面α內,那么l//α;2.直線l與平面α之間的關系為l//α,即l與平面中的一切直線均屬于平行關系;3.有兩條直線平行,如果其中一條與平面α平行,則另外一條直線和平面α也許有平行關系;4.假如直線l與平面α之間的關系為l//α,則平面α中任意一條直線和l之間無法形成公共點。在這些命題中,教師要求學生分出哪些是真命題,對于假命題,還需要學生說出原因,教師可以結合長方體模型進行命題的解讀,長方體模型為ABCD-A1B1C1D1,然后讓學生進行仔細的對比分析。在第一個命題中,先看長方體的一條棱AA1,分析該線和平面ABCD之間的位置關系,雖然直線AA1上有無數點位于平面ABCD之外,但是直線AA1與平面ABCD相交。第二個命題中,先看棱A1B1,判定其與平面ABCD之間的關系,得知A1B1和直線BD并不平行。第三個命題中,A1B1//AB,A1B1所在的直線與平面ABCD是平行狀態、AB位于平面ABCD上,很顯然命題④是個正確的命題。
新課改下要求數學教學中,培養學生的數學核心素養,在具體的教學中,學生數學解題能力的提升,是培養其核心素養的可行途徑,教師要擅長通過問題導練的方式,促進學生解題能力的提升。
問題式教學中,目前很多教師過度重視問題解決的結果,忽視解題過程,在這種錯誤的教學模式下,學生很難融入課堂,學生問題探討的時間和空間都縮小,降低了學生對知識習得過程的參與度,限制了學生問題解決能力的提升。基于此,教師要強化解題過程,將足夠多的時間和精力放在解題的過程中,讓學生成為解題的主體,來提升學生知識學習的參與度,從而提升學生的解題能力。比如在進行“集合之間關系與運算”教學時,可以將課堂中的解題過程交給學生,教師先設置問題導練,即已知集合A=﹛0,2,a﹜,集合B=﹛1,4﹜,其中a為整數,而且符合條件2<a<5,集合A∪B的值為多少?
學生開始分析問題,可以通過小組溝通交流的方式進行探討,也可以師生之間溝通交流,教師要對學生的探討方式和給出的觀點進行指導,帶領學生一步步發現真相,將解題過程交給學生,可以調動學生的學習熱情,促使學生以自主探究的學習方式,習得數學知識,提升對知識學習的參與度,強化學生的數學問題解決能力。
解決數學問題,目的是讓學生習得知識、內化知識,在設置數學問題的時候,還需要教師注入數學思想,指導學生可以提高解題質量,快速發現解題入口,同時也掌握不同的解題方法,靈活應用,當以后面對更復雜的數學問題時,則可以選擇最優的解題方式,給出問題答案。
比如在“正弦定理與余弦定理的應用”教學中,教師可以結合生活中的現象設置問題,引入“一題多解”思想,讓學生嘗試通過不同方式,給出問題的不同解答,來提升學生的數學思維。在這種解題思維下,可以強化學生解題的實效性,是提升學生數學能力的重要方式。
總之,在高中數學教學中,利用問題導學能夠收到事半功倍的教學效果,教師要善于對教學內容進行深入分析,并在把握學生學情的基礎上,針對性設計導學問題,這樣,就能夠讓他們的數學學習更高效。