創設問題情境就是指教師精心設計一定的客觀條件,有意識地設疑問、立障礙、布迷局、揭矛盾,從而使學生對數學知識處于欲求不得、欲言不能的狀態,引導學生主動探究,激發思維的發生。其實質在于揭示事物矛盾以引起主體內心的沖突,打破主體已有的認知結構的平衡狀態,從而激發學生內驅力,喚起思維,促使學生探究,主動學習,優化建構。新課標高度重視問題情境。《義務教育數學課程標準(2022年版)》要求:“應為學生提供豐富的問題情境、充分的思考空間,讓學生經歷觀察、實驗、猜測、推理、交流、反思等數學活動過程,幫助學生感悟基本思想,積累基本活動經驗。”“注重發揮情境設計與問題提出對學生主動參與教學活動的促進作用,使學生在活動中逐步發展核心素養。”“引導學生在真實情境中發現問題和提出問題,利用觀察、猜測、實驗、計算、推理、驗證、數據分析、直觀想象等方法分析問題和解決問題。”“在探索真實情境所蘊含的關系中,發現問題和提出問題,運用數學和其他學科的知識與方法分析問題和解決問題。”在此,筆者就新課標初中數學教學中問題情境的創設予以探討。
一、引用數學典故創設問題情境
新課標初中數學教學中,教師可以引用一些有代表性的數學典故來激發學生的學習興趣,調動學生學習的積極性與主動性,使學生由“要我學”轉變為“我要學”,提高學習效率,保證課堂教學質量。例如,在學習《相似三角形的應用》時,教師給學生邊講個古希臘哲學家泰勒斯測量金字塔高度的故事,邊用多媒體展示情景圖片,學生都非常疑惑不解,教師因勢利導引入相似三角形知識應用的學習,學完新課后,再一起回過頭來思考泰勒斯是用什么方法原理測量金字塔高度。這樣的一個持續的問題情境貫穿于整堂課堂教學,激發了學生的思維,同時也培養了學生應用數學知識解決問題的意識。又如,學習《隨機事件的概率》時,教師沒有直接進入主題,而是借用“草船借箭”的故事引出本節課的知識點。為了渲染課堂氛圍,在課堂的開始教師引用林俊杰的歌曲《曹操》為引用做鋪墊,激發學生的好奇心,然后向學生講述草船借箭的故事,故事講完以后,學生在為諸葛亮的智慧感嘆不已的同時,又提出了疑惑,“為什么諸葛亮會知道三天后江面四更時會有濃霧呢?”因為天氣具有隨機性,即使科學技術如此發達的今天,不能如此信心滿滿地預測三天后的天氣。這樣就很自然引出了隨機概率的知識點,這時教師要掌控好局面,如果任由學生討論諸葛亮是如何猜對天氣的,那就偏離了教學主題,教師要及時引導學生回歸主題,以諸葛亮精通天文地理結束話題討論。
二、聯系生活實際創設問題情境
數學具有復雜性和應用性的特點,我們生活中處處充滿數學。此外,初中生主要依靠感性思維進行學習,教師聯系生活創設問題情境完全符合學生的思維方式,降低學習難度,減少學生逆反心理,同時激發了學生的求知欲,促使學生主動思考問題,促進學生的全面發展。例如:學習《平面直角坐標系》時,如果教師直接講解坐標的概念,那必然會給學生造成心理壓力,使學生產生抵觸情緒,不利于教學活動的開展。學生不了解坐標是什么?為什么要建立坐標?怎樣建立坐標?那么知識構建的過程中一定會給學生帶來困擾,這時教師可以聯系實際生活創設問題情境:為了避免考生找不到考場的情況出現,教師在距離學校正門口最近的十字路口建立坐標,以南北方向為X軸,東西方向為Y軸,然后將學校相對應的建筑物安排在坐標軸上。教師做完以后,同樣要求學生以坐標的形式繪畫學校的布局圖,這樣不僅加深了學生對坐標的理解,同時提高了學生的實踐能力。數學就在我們的生活中,就在我們身邊,教師要培養學生理論聯系實際,利用數學知識解決生活中難題的數學思維,提高數學的應用性,使學生明白學習數學的現實意義和重要性。
三、通過類比遷移創設問題情境
類比是在兩類不同事物之間進行對比,找出若干相同或相似點之后,推測在其他方面也可能存在相同或相似之處的一種思維方式。由于數學學科知識具有很強的外擴性,而新擴知識總是與擴前知識有很多類似之處,類比新知識與擴前知識是一種巧妙高效的教學策略。利用類比取得重大發現、發明的事例在數學領域屢見不鮮。我們應引導學生開展各種歸納/類比等豐富多彩的探索活動,鼓勵學生進行一般與特殊、高維與低維、無限與有限等的類比,達到培養和發展學生創造性思維的目的。如學習《有理數的加減混合運算》時,可以類比小學數學的混合運算法則;實數的混合運算法則,又可以類比有理數的混合運算法則;乘方意義,可以類比乘法意義;二元二次方程的意義,可以類比一元二次方程的意義;分式的基本性質、運算法則,可以類比分數基本性質、運算法則等等。可以說,凡是有學習的地方就會有遷移,因為孤立的、彼此互不影響的學習是不存在的。在教學過程中,積極創設正遷移情境,是訓練學生思維能力的有效手段。
總之,創設有效數學問題情境已成為新課標初中數學教學的一個顯著特征,因為問題情境是數學“問題解決”的出發點。然而創設情境不能放任隨意,流于形式,只有以數學問題為本質,以學生的認知規律為依據,才能創設出有利于激活課堂教學的問題情境,從而實現學生學習方式的真正轉變,不斷提高新課標初中數學課堂教學效率。