探究高中數學課堂問題鏈教學對學生創新能力的培養

【摘要】當前社會對創新能力的需求日益增加，教育教學應重視對學生創新能力的培養.本文以高中數學教學為研究對象，探討問題鏈教學法對學生創新能力的影響.采用教學實驗和問卷調查等研究方法，對問題鏈教學法進行深入探討.研究發現，問題鏈教學法可以有效培養學生開放性問題解決能力，激發學生獨立思考的興趣和能力，對提高學生創新能力具有顯著效果.而且，問題鏈教學法可以調動學生內在動機，使學生在學習過程中能主動探求數學問題的連續性和連貫性，能更好地理解和領會數學知識，有效解決學生學習積極性不足的問題.研究結果對高中數學教學有一定的借鑒意義，可以為未來數學教學研究提供新的研究思路和教學方法.

【關鍵詞】高中數學;問題鏈教學法;課堂教學

當今社會，創新能力是衡量綜合素質的重要指標，培養學生創新能力成為教育界亟待解決的問題.高中數學在培養學生創新能力方面具有重要作用，但傳統教學方法存在問題，如難以提高學生學習積極性、缺乏對創新能力的有效培養等.近年來，問題鏈教學法作為新教學模式受教育工作者歡迎，它強調構建問題鏈，能激發學生積極性和主動性，有效培養學生解決開放性問題的能力和獨立思考意識，對提高創新能力有顯著效果.本文以問題鏈教學法為工具針對高中數學教學，探索其對學生創新能力培養的影響，期望為未來高中數學教學提供借鑒.

1創新能力在現代社會的重要性

1.1對現代社會對創新能力需求的認識

現代社會對創新能力的需求體現在多個層面[1].隨著科技快速發展和全球化進程的推進，創新能力成為國家競爭力的重要組成部分.企業和組織需要借助創新能力來應對市場變化和技術進步，從而保持其在全球市場中的競爭地位.創新不僅推動了新產品和新技術的開發，也為解決復雜社會問題提供了新的思路.

社會對創新能力的重視還體現在政策和資源的投入上.許多國家紛紛制定相關政策，推動創新創業環境的改善，并加大對科技研究和教育的投入，旨在培養具備創新能力的人才.創新能力也是文化和社會進步的重要推動力，它有助于破除傳統思維的桎梏，推動社會向更高層次發展.

1.2教育教學在培養學生創新能力中的角色

教育教學在培養學生創新能力中的角色尤為重要[2].教育不僅是傳授知識的過程，更是培養學生創新思維和解決問題能力的重要途徑.在教學過程中，教師發揮著關鍵作用，通過科學設計和實施教學活動，鼓勵學生主動思考和探索.課堂上的互動與討論，不僅有助于學生理解知識點，還能激發其創新潛力.教學方法的多樣化，如啟發式教學、探究式學習等，有助于打破傳統教學的單一模式，促進學生從多個角度思考問題，培養其分析和創新能力.教師應注重將學科知識與實際應用相結合，使學生在解決實際問題的過程中提升創新能力[3].教育環境的開放和包容，也為學生提供了試錯和創新的空間，促使其在實踐中不斷成長.在現代教育體系中，創新能力的培養已成為重要目標，通過有效的教學策略和方法，可以為學生未來的發展奠定堅實基礎.

2問題鏈教學法的形成和特性

2.1問題鏈教學法的產生及其教學理念

問題鏈教學法起源于教育學中的建構主義理論.建構主義認為，知識并非簡單傳遞，而是學習者在已有的知識基礎上，通過主動建構形成的.問題鏈教學法正是這一理論的具體應用，通過設計一系列環環相扣的問題，引導學生不斷深入思考，逐步解決復雜的數學問題.這種方法強調提出具有挑戰性和層次性的問題，從而幫助學生不斷發展認知能力.

在教學理念方面，問題鏈教學法突出學生在學習過程中的主體地位，教師則更多地扮演引導者和協作者角色.問題鏈的設計注重連續性和遞進性，使學生在回答一個個問題的過程中，自然地聯想到前后知識的聯系，形成系統的知識結構.這種教學方法注重激發學生的內在動機，促使他們積極思考，樂于探究.

問題鏈教學法不僅要求教師具備良好的專業知識和設計問題的能力，還要求教師能夠靈活調整教學策略，根據學生反饋不斷優化問題鏈.從宏觀上看，這種方法不僅提升了學生的開放性問題解決能力，還培養了他們獨立思考和探索的興趣與能力.問題鏈教學法還可以有效應對傳統教學中存在的學生積極性不高、參與度不夠的問題，通過問題激發學生的學習熱情，促進學生對數學知識的深刻理解和應用.

2.2問題鏈教學法的特性及其在教學中的應用

問題鏈教學法具有獨特的特性，如邏輯思維的遞進性、問題設計的連貫性及學生參與的互動性.這種教學方法強調通過一系列相關聯的問題，引導學生逐步深入地探討和解決問題，從而培養其分析和綜合能力.

例如以2019蘇教版教材“三角函數”的教學為例，教師可以這樣運用問題鏈教學法.首先設問：“大家在生活中見過哪些有周期性變化的現象呢？”引發學生思考周期性的概念在實際中的體現.接著追問：“這些現象與我們即將學習的三角函數有什么聯系呢？”引導學生將實際現象與數學知識關聯起來.然后進一步追問：“三角函數的定義是什么？它的周期是怎么確定的？”促使學生深入理解三角函數的基本概念和性質.再反問：“如果改變三角函數的參數，它的圖象會發生怎樣的變化呢？”激發學生的批判性思維，讓他們思考參數對函數圖象的影響.

此外，在幾何教學中，設計一系列幾何問題鏈，讓學生通過動手操作和推理來解決問題.例如，問題鏈可以從一個簡單的幾何圖形開始，如三角形，然后逐步增加難度，引導學生探索三角形的性質、相似三角形的判定、三角形的面積計算等問題.學生們可以通過制作三角形模型、測量角度和邊長等方式，親身體驗幾何知識的形成過程.在解決問題的過程中，鼓勵學生嘗試不同的方法和思路，培養他們的創新思維和解決問題的能力.

問題鏈教學法還強調師生互動，通過討論和交流，激發學生的思維碰撞，讓學生養成獨立探究與合作學習的習慣，從而增強學生的主體意識和學習動力.在三角函數的課堂上，教師可以組織學生分組討論不同參數下三角函數圖象的特點，然后讓各小組代表發言，分享他們的討論結果，促進學生之間的交流與合作.

3問題鏈教學法對高中數學創新能力的培養效果

3.1問題鏈教學法在高中數學教學中的具體應用

問題鏈教學法在高中數學教學中的應用，充分展現了創新教學理念的深度與廣度.在實踐中，問題鏈教學法并非簡單地將問題作為教學主線，而是構建起一個連貫且系統的問題網絡.該方法以遞進式的邏輯關系，將數學知識點以問題的形式串聯起來，形成有機整體.

例如在“函數”這一章節的教學中，教師可以這樣運用問題鏈教學法.首先，提出“在生活中，哪些現象可以用函數關系來表示呢？”引發學生思考函數與實際生活的聯系.接著，給出具體的例子，如“某商場的商品價格隨銷售量的變化而變化，這是一種什么函數關系呢？”引導學生分析具體情境中的函數類型.然后，追問“函數的定義是什么？它有哪些關鍵要素？”讓學生深入理解函數的基本概念.再進一步提出“如何繪制這個函數的圖象呢？”促使學生動手實踐，掌握函數圖象的繪制方法.最后，深入探討“不同類型的函數在實際生活中的應用有哪些？”拓展學生的思維，增強知識的應用能力.

將學生分成小組，每個小組發放一份關于函數的問題鏈資料.問題鏈從生活中的函數現象出發，逐步引導學生分析函數的定義、性質和應用.小組學生共同討論每個問題，記錄討論過程和結果.然后，各小組選派代表進行匯報，分享他們對問題的理解和解決方案.教師在這個過程中進行引導和點評，幫助學生深化對函數知識的理解.例如，問題鏈中的一個問題是：“請舉例說明一個實際生活中的分段函數，并分析其在不同區間的函數表達式和意義.”學生們通過討論，可能會想到出租車計費、水電費計算等實際例子.通過分析這些例子，學生們不僅能夠更好地理解分段函數的概念，還能體會到數學在實際生活中的應用價值.

3.2問題鏈教學法在高中數學創新能力培養中的課堂實踐

在高中數學課堂中，教師可以進一步豐富問題鏈教學法的實踐方式.

例如在立體幾何的教學中，教師可以設計問題鏈：“生活中有哪些常見的立體圖形？”“這些立體圖形有哪些特征？”“如何計算它們的表面積和體積？”引導學生從熟悉的生活場景入手，逐步深入理解立體幾何的概念和公式.

在解析幾何的教學中，教師可以提出問題：“如何用代數方法表示平面上的點和直線？”“直線的方程有哪些形式？”“如何判斷兩條直線的位置關系？”通過問題鏈引導學生建立起代數與幾何的聯系，培養學生的數形結合思想和創新思維.

在課堂討論環節，教師可以組織學生針對問題鏈中的難點問題進行小組辯論.

例如在討論“函數的單調性與導數的關系”時，將學生分成正方和反方，正方主張“導數大于零則函數單調遞增”，反方則提出不同觀點.通過辯論，學生們可以更深入地理解數學概念，鍛煉批判性思維和創新能力.

教師還可以引入數學建?；顒樱詥栴}鏈為引導，讓學生解決實際問題.比如，在學習數列知識后，提出問題：“某公司的銷售額逐年增長，已知前幾年的銷售額數據，如何預測未來幾年的銷售額？”學生們通過建立數列模型，運用所學知識進行分析和預測，提高數學應用能力和創新能力.

此外，教師可以利用信息技術，如數學軟件和在線教學平臺，展示問題鏈中的數學問題，讓學生通過動態圖象和互動操作更好地理解數學概念.例如，在講解圓錐曲線時，利用軟件展示不同參數下圓錐曲線的變化，幫助學生直觀地感受數學之美，激發創新靈感.

3.3問題鏈教學法在高中數學創新能力培養中的反思與建議

問題鏈教學法在高中數學創新能力培養中的應用具有顯著效果，但仍存在若干需要改進的方面.教學中應注重問題鏈的設計，確保問題鏈的邏輯性和連貫性，以引導學生逐步深入思考.教師在引導學生自主解決問題時，應當適度提供指導，避免學生陷入困境.為了更好地激發學生的創新潛力，可以結合實際情境，設計具有挑戰性和開放性的數學問題.應關注學生個體差異，通過多樣化的教學手段，確保每一位學生都能在問題鏈教學中受益.總結而言，問題鏈教學法的有效實施需要不斷反思和優化.此外，在問題鏈教學法的實施過程中，還可建立動態評估機制.定期對學生在問題解決過程中的表現進行評估，了解學生的思維發展和創新能力提升情況，以便及時調整問題鏈的難度和方向.同時，加強教師培訓，提升教師設計高質量問題鏈和引導學生創新思考的能力.鼓勵教師之間分享問題鏈教學的成功經驗和案例，共同探討、解決遇到的問題.還可以引入信息技術，如在線學習平臺和數學軟件，為問題鏈教學提供更多的資源和工具，進一步提升教學效果.

4結語

本研究基于高中數學教學背景，深入研究問題鏈教學法對學生創新能力的培養作用.研究發現，該教學法能激發學生的創新能力、提高學生解決開放性問題及獨立思考能力、調動內在動機，助其理解數學知識并解決學習積極性不足的問題.但研究存在局限性，如局限于高中數學，未探索在其他學科的應用，且多依賴學生自我報告.未來，希望進一步開展相關研究，探索在其他學科的應用，深化對其細節操作、組織過程和教學效果評價等方面的研究，以更有效地促進學生創新能力發展.

參考文獻：

[1]曹華平.深度學習視閾下“問題鏈”在高中數學課堂教學中的策略研究[J].中學數學，2024（03）：9-11.

[2]隗雪娜.高中數學課堂“問題串”的設計——以“平面向量基本定理”教學為例[J].中學數學，2023（23）：29-30+37.

[3]吳凱，俞永鋒，江麗莉.淺析高中數學課堂教學中的問題鏈設計——以橢圓的離心率問題為例[J].中學數學，2020（15）：7-8+13.