

【摘要】問題驅動式教學法以問題為導向,以驅動學生解決問題、獲得良好發展為目的,可以轉變“教師講,學生聽”的教學局面,促使學生掌握學習主動權,扎實掌握學習內容,發展多樣能力.基于問題式教學法的實踐價值,教師嘗試應用此法建構初中數學課堂,盡可能地提高數學課堂教學效果.本文依據自身教學經驗,在論述問題驅動式教學法內涵與應用價值的基礎上,以“解直角三角形的應用”為例,詳細介紹具體的運用策略,希望為其他教師提供借鑒.
【關鍵詞】初中數學;問題驅動;課堂教學
問題驅動式教學,顧名思義是一種利用具有連貫性、探究性的問題驅動學生致力于問題解決的一種教學方法[1].這種教學方法以學生為本,以問題為導向,以驅動學生解決問題、獲得良好發展為目的,具有生本性、探究性、發展性.運用此法實施數學教學,不光契合數學學科的特點(以問題為核心),還可以建構出“基于問題、為了問題、在問題中”的數學課堂[2].在這樣的數學課堂上,教師可以將問題作為引導學生探究的“工具”,大大地減輕自身教學負擔.而學生則可以在問題的驅動下,有目的、有方向地進行探究.在進行探究時,他們會用學過的知識、思維方式、學習方法等來明確問題解決思路和方法,以順利地解決問題.教師則可以及時組織問題講評活動,了解學生的問題解決情況以及其他方面的發展情況,由此進行深入指導.這樣,學生可以走進問題解決深處,切實地解決問題,真正做到知其然并知其所以然,深刻地理解數學知識、掌握數學思想方法,發展思維能力、問題解決能力、應用能力等.基于問題驅動式教學法的實踐價值和數學學科的特點,初中數學教師要善于運用此法建構數學課堂.
1" 創設問題情境,引導入課堂
問題情境是教師在教學過程中為實現教學目的,有意識地運用恰當的教學手段、教學方式創設的情境,可以促使學生主動地質疑問難[3].眾所周知,數學課堂導入環節是學生進入數學課堂的過渡環節,重在讓學生帶著疑問走進課堂中,興致高昂地探究新知.在運用問題驅動教學法建構數學課堂導入環節時,教師可以創設問題情境.
例如" “解直角三角形的應用”中課堂導入環節的目的是讓學生興致勃勃地走進課堂中,集中精力地探究仰角、俯角概念.基于此,教師可以利用多媒體技術播放中國人民解放軍征兵視頻,用高燃的場景吸引學生的目光.在學生沉浸其中時,教師可以從中提取出火箭筒演練圖片,并用簡練的語言進行描述:火箭筒是戰場上不可或缺的一種武器.炮手需要盡可能地將每一顆炮彈射到敵人的陣營中.那么,炮手是如何精準地發射炮彈的呢?一些學生會觀察圖片,或遷移已有生活認知,確定答案:需要調整好視線與水平線之間的夾角,由此瞄準敵方陣營.教師可以進行贊賞,并追問:“從數學角度來說,這個夾角叫作什么?”此問題超出學生的認知范圍.但是,學生并沒有因此產生挫敗感,而是提高探究興趣,想要進一步地了解這個角.于是,教師可以趁機引導學生探究仰角、俯角.
2" 提出核心問題,驅動探究
在進入課堂后,學生需要在核心問題的驅動下進行自主探究、合作探究.所謂的核心問題是針對重難點內容設計的問題.一般情況下,教師要引導學生自主探究簡單的核心問題,合作探究復雜的核心問題.
2.1" 提出核心問題,驅動學生自主探究
大部分學生在長期的數學學習過程中掌握了一些數學知識、學習方法、思維方式等,具備了自主探究能力.教師可以在尊重他們發展情況的基礎上,依據他們的課堂學習情況,圍繞重難點內容提出核心問題,同時提出自主探究,將自主探究權力放到學生手中.
例如" 在“解直角三角形的應用”課堂學習過程中,大部分學生通過體驗問題情境,逐步地了解了仰角、俯角概念.解直角三角形的方法是本節課的重難點內容之一,需要學生運用已有認知進行探究.于是,教師可以呈現中國最大的內陸淡水湖博斯騰湖的某個5G基站這一實例,將學生帶入生活場景中,并讓他們探究測量這個基站高度的方法.為了使學生順利地進行探究,教師可以出示圖片(見圖1),并描述具體內容:
圖1
某人站在距離基站20米的地方,用高度為1.2米的測角儀進行測量,發現其仰角為60°.
基于此,教師可以發問:“你能根據這三個數據計算出基站高度嗎?”與此同時,教師可以要求學生自主探究.他們當中的一些人會遷移已有認知,主動地將生活場景轉化為平面圖(見圖2),并抽象出一個數學問題:AC的仰角為60°,BE長1.2米,DE長20米,請問AD的高度是多少?
圖2
為了使學生順利地解決這個數學問題,教師可以搭建問題支架.問題1:已知條件有哪些?問題2:可以根據這些已知條件挖掘出其他的哪些條件?問題3:可以如何挖掘出更多的條件?問題4:解決這個問題的關鍵是什么?在這些問題的驅動下,學生會有序地進行思考、分析,試著理清問題解決思路:AC的長度是解題關鍵,可以借助直角三角形ABC中的邊角關系來求算其長度.之后,教師可以繼續給予學生自主探究時間,促使他們沿著正確的解題思路分析已知條件,建立等量關系.
在一些學生獲得探究成果后,教師可以選擇一些代表,鼓勵他們在黑板上寫出自己的解題過程.與此同時,教師可以與其他學生一起觀察、分析,確定其中是否存在錯誤或不足之處,由此做出評價.經過這樣的師生互動,大部分學生可以掌握正確的解題思路和方法:(1)分析題意,繪制平面圖;(2)確定已知量、未知量及其關系;(3)明確解題關鍵點;(4)建立直角三角形的數學模型.
由此可見,在這種問題的驅動下,學生不光可以有目的、有方向地投身自主探究活動中,將數學探究掌握在自己的手中,還可以順利地從實際問題中抽象出數學問題,厘清問題解決方法,這有利于鍛煉學生的數學抽象能力和數學問題解決能力.
2.2" 提出核心問題,驅動學生合作探究
通過進行自主探究,大部分學生會有良好收獲,進一步地提高探究興趣,想要探究更有難度的內容.但是,因為知識儲備有限、思維方式單一等,所以他們在自主探究更難內容的過程中遇到很多問題.為了提高課堂教學效率,教師可以在尊重學生學習不足的基礎上,建立合作小組,以此為基礎,提出核心問題,驅動學生進行合作探究.
具體地,教師可以依據學生在知識儲備、學習興趣、學習方法等方面存在的差異進行學生分層.接著,教師可以按照121這一比例從不同層級的學生群體中選取一些學生,建構出異質小組.之后,教師可以在實際問題中建構數學模型這一重難點內容為立足點,提出核心問題與合作探究任務.核心問題:在距離某建筑物很遠的情況下,我們無法直接測量出自己與建筑物之間的距離,那么,又該如何測量出建筑物的高度呢?合作探究任務:請各組成員進行探討、假設、求證,設計出一份具有可行性的測量方案.溫馨提示:可以以建筑物為直角邊,建構出兩個直角三角形進行求解.
在核心問題和學習任務的驅動下,全體學生會投身合作探究活動中.在活動中,他們發揮自身的優點,將注意力鎖定在本節課學習的內容上,試著進行作圖、分析、求解,由此設計出測量方案初稿.之后,他們會在小組中分享測量方案初稿,互相閱讀、分析,發現其中存在的問題,有針對性地進行討論,確定問題解決方法.在此基礎上,他們會完善測量方案.
在大部分小組設計出測量方案后,教師可以組織展示活動,鼓勵他們輪流登臺利用投影儀展示測量方案,并邏輯清晰地講述具體的測量過程、測量方法.在他們展示時,教師可以認真閱讀、傾聽,發現問題,并提出解決建議.這樣,全體學生會進入成果展示—方案糾錯的良好循環狀態中,最終得到一份正確的測量方案.
如此這般,學生既可以靈活地應用課堂所學,進一步地深化已有認知,還可以活躍思維,鍛煉問題解決能力,可謂一舉多得.
3" 呈現實際問題,驅動應用
學生學習數學的目的是更好地用數學所學解決實際問題[4].而學生通過解決實際問題,不光可以加深對所學的理解,提高知識掌握水平,還可以形成數學應用意識,增強數學應用能力.所以,教師可以在學生自主探究、合作探究后,呈現與教學內容相關的實際問題,驅動學生應用所學.
例如" 通過進行自主探究、合作探究,大部分學生知道了可以借助邊與邊、角與角、邊與角的關系來解直角三角形,知道了解直角三角形是計算高度或寬度的主要依據.這些內容在現實生活中用途較廣.于是,教師可以從生活中搜尋相關的實際問題,將其呈現在學生面前:教師站在辦公樓的正對面使用高1.2米的測角儀測量辦公樓頂端的仰角為27°.如果教師沿著直線方向向前走10米,此時測量的辦公樓頂端的仰角為32°.請問,辦公樓的高度是多少?
教師可以給予學生充足的練習時間.讓他們回顧解直角三角形的方法、模型,確定問題解決思路,繼而分析題目,分析已知條件、問題之間的關系,建構模型,套入數據,認真運算,得到結果.在他們解決實際問題的過程中,教師可以巡視課堂,盡可能地閱讀每個學生畫出的平面圖、寫出的運算步驟和結果,發現其中存在的問題,耐心地進行指導.這樣,教師可以為他們掃除解決問題時的阻礙,幫助他們順利地解決問題.
在規定的時間結束后,教師可以從不同層級的學生群體中任意選擇一名代表,鼓勵他們登臺作圖、闡述解題思路和方法.同時,教師與其他學生可以認真觀看、傾聽、思考,發現漏洞或問題,有機地進行點撥.如此,學生代表可以查漏補缺,完善已有認知.其他學生也可以進行自主反思,發現自身存在的問題,從他人身上汲取解決問題的經驗,由此查漏補缺,學會用解直角三角形的知識解決實際問題,提高數學應用水平.
4" 運用反思性問題,驅動整理
整理知識是數學課堂上不可缺少的一項活動.因為學生通過整理知識,既可以發現自身存在的認知漏洞,有針對性地進行彌補,提高認知水平,還可以增強思維的邏輯性,增強學習反思意識[5].在這樣的情況下,他們的課堂學習效果自然可以得到提高.但是,他們當中的多數人缺少學習反思意識和學習反思方法,很少有效地整理知識.為解決此情況,教師可以運用反思性問題驅動他們整理知識.
例如" 在學生解決了實際問題后,教師可以直接提出反思性問題.問題1:在整個課堂教學過程中,我們主要解決了哪些核心問題?問題2:在解決核心問題時,我們使用了怎樣的思路和方法?問題3:通過解決這些核心問題,你知道了什么?你會用獲得的知識解決哪些生活中的問題?如何解決這些生活中的問題?在一個個問題的驅動下,學生會主動進行學習反思、進行頭腦風暴,在腦海中如同放電影一般浮現整個課堂教學過程、解決的問題、問題解決思路和方法等.在此過程中,他們會發現自己存在的認知漏洞,主動地與他人進行交流,從而彌補學習上的不足.為了使學生延伸認知,教師可以引導他們思考:“本節課知識與之前學過的哪些知識有關?有何關系?能不能用思維導圖展示這些知識?”由此,學生會探尋有關聯的新舊知識,建構較為完善的知識結構.
5" 結語
總之,問題驅動式教學注重將問題貫穿教學全過程,催生多樣的探究活動.在活動中,學生可以發揮主觀能動性,利用學過的知識、方法、思維方式等分析問題、解決問題,一步步地掌握新知內容,同時鍛煉問題解決能力、知識應用能力等,提高數學學習效果.而教師可以轉變傳統的教學理念、教學方式,提高教學能力.在師生獲得一定發展的情況下,數學教學質量自然可以得到提高.基于此,教師可以將問題驅動式教學法作為實施數學教學的“法寶”,在尊重學生學習主體性的基礎上,結合具體的教學內容設計問題,并將其靈活地應用于不同的教學環節,讓學生獲得探究機會,并因此獲得良好發展.
參考文獻:
[1]馬學劍.基于問題驅動視角的初中數學教學探析[J].數理天地(初中版),2024(10):55-57.
[2]湯雪峰.問題驅動視域下關于初中數學深度教學的探索與思考——以“平面幾何”的中考復習教學為例[J].數學教學通訊,2024(02):32-34.
[3]周平.問題驅動法視角下初中數學概念課的教學設計一則——以“反比例函數的概念”為例[J].數學教學研究,2023,42(03):37-40+43.
[4]費佳璇.問題驅動式教學在初中數學課堂中的應用研究[D].株洲:湖南工業大學,2023.
[5]楊日占草.用問題驅動學生探究數學——初中數學問題探究式教學策略[J].知識文庫,2023(07):44-46.