以問題為驅動的引導式高中數(shù)學教學

【摘要】本文探討了以問題為驅動的引導式教學法在高中數(shù)學教學中的應用，通過理論分析和實際教學案例的結合，闡述了該教學法在培養(yǎng)學生數(shù)學核心素養(yǎng)方面的重要作用.本文首先介紹了問題驅動學習和引導式教學的基本概念，并進一步分析了這些教學策略在數(shù)學核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的意義.接著，本文從教學設計、引導策略、合作學習等多個方面詳細探討了如何在高中數(shù)學教學中有效應用問題驅動的引導式教學法.研究結果表明，通過精心設計的問題情境和合理的引導策略，教師可以有效提升學生的數(shù)學抽象能力、邏輯推理能力、數(shù)學建模能力和數(shù)據(jù)分析能力，從而促進學生的全面發(fā)展.最后，本文對該教學法的未來應用進行了展望，提出了進一步優(yōu)化和創(chuàng)新的建議.

【關鍵詞】問題驅動；引導式教學；高中數(shù)學

1 引言

問題式驅動教學是數(shù)學教學中非常重要的組成部分，以培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)為目的來開展問題式驅動教學是提升學生數(shù)學核心素養(yǎng)的重要措施.通過問題式驅動教學能夠使學生更好地理解對應知識點，從而教師能更好地為學生的“四基”打下基礎、提高學生的“四能”，進而實現(xiàn)對學生核心素養(yǎng)的提升.

問題解決在心理學領域的重要性不言而喻，以至于數(shù)學課程標準都將其視為核心概念.具備一定認知心理學經(jīng)驗的教師了解，問題解決作為專業(yè)概念，與普通的問題解決有著本質區(qū)別，但二者又密切相關.作為數(shù)學教師，我們可以簡單地將問題解決理解為在解題過程中顯現(xiàn)出的綜合性思維，包括解題思路和方法等.教師們可以將問題解決視為一種教學策略，貫穿于高中數(shù)學教學的始終，無論是新學的還是已學過的知識，均可在這一策略的指導下更好地運用.這樣一來，學生的學習過程將呈現(xiàn)出清晰的線索，不再是零散的學習體驗.

傳統(tǒng)的教學模式以教師為中心，主要通過講授和練習來傳遞知識，學生被動接受知識，缺乏自主探究和批判性思維的發(fā)展.為了解決這一問題，教育界提出了多種以學生為中心的教學方法，其中以問題為驅動的引導式教學法因其注重培養(yǎng)學生的實際問題解決能力和創(chuàng)新精神而備受關注.問題式驅動教學對教師教學和學生學習都有著至關重要的價值和意義，現(xiàn)如今，問題式驅動教學已成為教育領域中較為受重視的內(nèi)容.教師從問題出發(fā)，通過不斷提問學生，可以讓教師們a4+8nPumxNHaq56eL3zs2A==了解每一個學生的特點和學生間的差異，實施差異化教學策略，因為根據(jù)了解到的個體差異進行教學，是一種已在教育界得到廣泛認可且有效的教學方法.本文將在理論和實踐層面探討這種教學法在高中數(shù)學教學中的應用.

2 理論基礎

2.1 問題驅動學習

問題驅動學習（Problem-Based Learning， PBL）是一種以學生為中心的教學策略，通過提出具有挑戰(zhàn)性和現(xiàn)實意義的問題，引導學生主動學習和合作解決問題.PBL強調問題情境的真實性、學生的自主性和合作學習.

PBL框架下，教師角色從知識傳授者轉變?yōu)閷W生學習的引導者和支持者.學生通過小組討論和合作探究，可提升問題解決能力.在PBL的框架下，教師通過設定開放性問題和提供相關資源，激發(fā)學生的探究興趣，促使學生通過小組討論和協(xié)作探究，不僅能提升他們的問題解決能力，而且還能培養(yǎng)獨立思考和自主學習的能力.

2.1.1 引導式教學

引導式教學（Guided Inquiry）以問題為導向，通過教師的引導和提示，促進學生自主探究和發(fā)現(xiàn).教師提出的問題通常是開放性的，旨在激發(fā)學生的思考和探索.引導式教學強調學生的主動參與和深度思考，教師通過設問、討論和反饋等方式，引導學生深入理解問題，幫助他們形成科學的思維方式.教師不僅僅是知識的傳授者，更是學習過程的組織者和引導者.通過精心設計的問題和相關資源，教師引導學生進行探索性學習，培養(yǎng)其獨立思考和問題解決能力.這種教學模式注重學生的個性化學習路徑和學術發(fā)現(xiàn)的過程，使得學生在探究中能夠發(fā)展批判性思維和創(chuàng)新能力，進而形成持久的學習習慣和自主學習的能力.

2.1.2 數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

數(shù)學核心素養(yǎng)包括數(shù)學抽象、邏輯推理、數(shù)學建模和數(shù)據(jù)分析等.《普通高中數(shù)學課程標準》強調，數(shù)學教學應關注知識的傳授和實際問題解決的結合，培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力和實踐能力.在數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程中，教師不僅僅是數(shù)學知識的傳授者，更重要的是通過設計和提出具有挑戰(zhàn)性的問題，引導學生進行數(shù)學建模和數(shù)據(jù)分析，從而激發(fā)他們的學術興趣和解決問題的能力.教師通過實際案例和數(shù)學模型的引導，幫助學生理解抽象概念和數(shù)學原理的應用，使得他們能夠在實際生活中運用數(shù)學知識解決復雜的問題.這種教學方式不僅促進了學生的學科理解和能力發(fā)展，還培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新意識和團隊合作精神，為其未來的學術和職業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎.

3 課程標準分析

課程標準明確指出，高中數(shù)學課程應以培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)為目標.課程標準強調，數(shù)學教學不僅要注重知識的傳授，更要通過實際問題的解決，培養(yǎng)學生的應用能力和創(chuàng)新意識.

3.1 數(shù)學抽象

數(shù)學抽象是指從具體問題中提煉出本質特征，形成一般性的數(shù)學概念和規(guī)律的過程.教師應引導學生通過具體問題的分析，抽象出數(shù)學模型，從而理解和應用數(shù)學知識.當我們學習到數(shù)列時，提出“如何計算復利情況下銀行存款的增長？”問題，學生理解等比數(shù)列的概念，并運用等比數(shù)列的求和公式計算復利增長.學生可以理解并應用等比數(shù)列的概念，進而使用等比數(shù)列的求和公式的形式與思想嘗試去計算復利增長的具體數(shù)值.

3.2 邏輯推理

邏輯推理是數(shù)學學習的重要能力，包括對數(shù)學命題的分析、論證和推導.教師應注重培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，引導他們在解決問題時進行嚴密的推理和論證.學習不等式的過程中，提出“如何利用函數(shù)圖象解決絕對值不等式的問題？”的問題，在分析和繪制絕對值函數(shù)的圖象之后，學生便可以有效解決涉及復雜不等式的問題，從而提升他們的邏輯推理能力和問題解決能力.

3.3 數(shù)學建模

數(shù)學建模是指運用數(shù)學語言和方法對實際問題進行抽象和描述的過程.課程標準強調，通過數(shù)學建模的學習，學生可以更好地理解數(shù)學在解決實際問題中的作用.在函數(shù)與實際應用的學習中，設計問題“如何安排工廠生產(chǎn)以最大化利潤？”學生需要根據(jù)給定的生產(chǎn)條件和資源限制，建立相應的數(shù)學模型，并通過求解模型來尋找最優(yōu)的生產(chǎn)方案，這個過程不僅培養(yǎng)了學生的數(shù)學建模能力，也增強了他們的實際問題解決能力.

3.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析是指對數(shù)據(jù)進行整理、分析和解釋的過程.在現(xiàn)代社會中，數(shù)據(jù)分析能力已成為一項重要的基本技能.數(shù)學課程應幫助學生掌握基本的數(shù)據(jù)分析方法，并通過實際問題的解決，培養(yǎng)他們的數(shù)據(jù)素養(yǎng).教師在統(tǒng)計與概率教學中，提出“如何利用統(tǒng)計方法分析某地區(qū)的交通事故數(shù)據(jù)？”的問題，學生通過收集數(shù)據(jù)并進行統(tǒng)計分析，獲得結論.這也是我們所強調“四基四能”的重要內(nèi)容.

4 教學設計

4.1 問題設計

問題設計是引導式教學中的核心策略，其目的是通過設計具有挑戰(zhàn)性和開放性的問題，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望.教師在設計問題時，需考慮學生的認知水平和課程內(nèi)容，確保問題能夠引發(fā)學生的好奇心和深度思考.例如，在函數(shù)性質的學習中，教師可以提出問題：“如何確定一個函數(shù)的奇偶性和單調區(qū)間？”學生需要運用函數(shù)的相關性質，如定義和差分法等工具，來分析和確定函數(shù)的單調性、奇偶性等特征，從而深化對函數(shù)性質的理解.

4.2 引導策略

引導策略在教學過程中起著至關重要的作用，通過適當?shù)囊龑Ш吞崾荆處熌軌驇椭鷮W生逐步深入理解問題.教師不僅可以通過提問、討論和反饋等方式引導學生，還可以通過設置具有挑戰(zhàn)性的問題情境，激發(fā)學生的思考興趣，從而促使他們自主解決問題.此外，教師還可以運用案例分析、模擬實驗等多種教學手段，幫助學生更直觀地理解抽象概念.在這個過程中，教師的引導不僅是知識的傳授，更是思維的啟發(fā)，引導學生逐步形成獨立思考和創(chuàng)新能力.例如，在復數(shù)的學習中，教師可以提出問題：“如何表示復數(shù)的幾何意義？”通過這個問題，學生被引導探討復數(shù)在復平面上的幾何表示和意義，從而提高對復數(shù)概念的理解和應用能力.

4.3 合作學習

合作學習是問題驅動學習（PBL）中的重要組成部分，通過小組合作學習，學生能夠在互相交流和分享的過程中，獲得更多的學習體驗和知識積累.在合作學習中，學生們可以通過分工合作，充分發(fā)揮每個成員的特長，從而共同完成復雜的學習任務.教師應合理組織小組成員，確保每個學生在小組中都能發(fā)揮積極作用，并鼓勵學生之間的合作和有效的交流.此外，教師還可以引導學生在合作過程中進行反思與總結，提升他們的團隊協(xié)作能力和解決問題的綜合能力，從而實現(xiàn)共同進步和學習目標的最大化.例如，在解析幾何的學習中，教師可以組織學生小組，探討“如何利用幾何變換從而把圖形坐標而表達出來？”的問題.通過小組合作，學生共同分析和解決幾何變換問題，加深了對幾何概念和坐標計算的理解，同時培養(yǎng)了團隊合作和解決問題的能力.

5 教學實踐

5.1 課前準備

在進行教學前，教師需要進行充分的準備工作，包括準備教學所需的材料、設計問題情境和安排教學活動.此外，教師還應該了解學生的背景知識和學習情況，以便更好地進行教學設計.例如，在準備講解函數(shù)與導數(shù)的內(nèi)容時，教師可以預先設計實際問題，比如“如何計算物體的運動軌跡？”這樣的問題，以引導學生通過探究學習來理解抽象數(shù)學概念的應用.

5.2 課堂實施

在課堂教學中，教師應按照預定的教學計劃，逐步引導學生進行問題探究和解決.教師在引導過程中，應及時提供反饋，幫助學生克服困難，并鼓勵他們積極思考和參與.例如，在講解概率論時，教師可以通過實際的拋硬幣實驗，引導學生探索概率的基本概念和計算方法，從而提高他們的理解和應用能力.

5.3 課后反思

課后反思是教學過程中至關重要的一環(huán).教師應當通過反思教學過程和學生的學習情況，來不斷改進教學方法和策略.同時，教師還應鼓勵學生進行自我反思，幫助他們總結學習經(jīng)驗和發(fā)現(xiàn)不足.例如，教師可以安排學生寫反思日記，讓他們總結自己在教學活動中的收獲和困難，并提出改進的建議.

6 結語

問題驅動的引導式教學法是一種富有成效的教學策略，它不僅能夠有效提高學生的自主學習和探究能力，還能夠培養(yǎng)其獨立思考和解決實際問題的能力.通過PBL和引導式教學，學生不再僅僅是被動接受知識，而是主動進行學習過程.在未來的教學實踐中，教師應繼續(xù)深入探索和實踐這一教學方法.首先，教師可以進一步優(yōu)化問題設計，確保問題既具有挑戰(zhàn)性又具有啟發(fā)性，能夠有效引導學生進行深入思考和探究.其次，教師可以加強引導策略的應用，通過巧妙的引導和及時的反饋，幫助學生克服學習中的困難，進而提升他們的學習效果和成就感.最后，教師還應鼓勵學生在學習過程中保持積極的合作態(tài)度，通過小組合作和交流，互相學習和分享經(jīng)驗，共同成長.通過持續(xù)地改進和創(chuàng)新教學策略，教師能夠更好地促進學生的成長和發(fā)展，為他們提供一個充滿啟發(fā)和挑戰(zhàn)的學習環(huán)境.

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