基于問(wèn)題解決的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式及應(yīng)用效果研究

【摘要】 本文致力于探討基于問(wèn)題解決的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式及其在教育實(shí)踐中的應(yīng)用效果.通過(guò)對(duì)比分析傳統(tǒng)教學(xué)與問(wèn)題解決教學(xué)法在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，評(píng)估后者在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力、問(wèn)題解決能力及創(chuàng)新思維方面的成效.研究采用混合方法學(xué)，結(jié)合定量與定性數(shù)據(jù)，通過(guò)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果、教師的教學(xué)日志及課堂觀察收集相應(yīng)數(shù)據(jù).結(jié)果表明，基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式可顯著提升學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力，增強(qiáng)他們的創(chuàng)新與批判性思維能力，同時(shí)也可為教師的教學(xué)策略提供新的方向.

【關(guān)鍵詞】問(wèn)題解決；高中數(shù)學(xué)；課堂教學(xué)

在當(dāng)今快速變化的教育環(huán)境中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不足以滿(mǎn)足學(xué)生的需求.特別是在數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域，學(xué)生往往因缺乏創(chuàng)新思維和批判性思維的培養(yǎng)而難以適應(yīng)未來(lái)挑戰(zhàn).基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式被認(rèn)為是一種能夠有效填補(bǔ)這一空白的教學(xué)策略.這種模式不僅強(qiáng)調(diào)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，而且重視培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和問(wèn)題解決能力.通過(guò)引入真實(shí)世界的復(fù)雜問(wèn)題，使學(xué)生在探索與發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中自然地構(gòu)建知識(shí)體系，并在實(shí)踐中不斷調(diào)整和優(yōu)化解決方案.此外，這種教學(xué)法還激勵(lì)教師從傳統(tǒng)的“知識(shí)傳授者”角色轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)促進(jìn)者”和“問(wèn)題解決引導(dǎo)者”，從而使課堂變得更動(dòng)態(tài)化且富有挑戰(zhàn)性.因此，本研究旨在通過(guò)實(shí)證分析，探索基于問(wèn)題解決的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式在實(shí)際教育實(shí)踐中的具體應(yīng)用和成效，以期為當(dāng)前的教育改革提供實(shí)踐證據(jù)和策略建議.

1基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式理論基礎(chǔ)

1.1問(wèn)題解決教學(xué)模式的定義與核心要素

問(wèn)題解決教學(xué)模式是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)策略，旨在通過(guò)解決具體、實(shí)際的問(wèn)題來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望.該模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生在真實(shí)或模擬的問(wèn)題情境中通過(guò)探索、討論和合作來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的解決方案.核心要素包括問(wèn)題的設(shè)定、學(xué)生的主動(dòng)參與、教師的引導(dǎo)與支持，以及反思與評(píng)價(jià)過(guò)程.有效的問(wèn)題應(yīng)具有挑戰(zhàn)性、相關(guān)性和刺激性，能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考并運(yùn)用已有的知識(shí)與技能.

1.2國(guó)內(nèi)外在該模式下的教學(xué)實(shí)踐與研究現(xiàn)狀

國(guó)際上，基于問(wèn)題解決的教學(xué)法已被廣泛應(yīng)用于數(shù)學(xué)教育中，尤其是在歐美國(guó)家，如荷蘭和美國(guó)等地的學(xué)校中得到了廣泛推廣.這些國(guó)家的教育者通過(guò)引入復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題，促使學(xué)生主動(dòng)探究和解決問(wèn)題，從而提高他們的批判性思維能力和創(chuàng)新能力.國(guó)內(nèi)的研究和應(yīng)用起步較晚，但近年來(lái)受教育改革的推動(dòng)，越來(lái)越多的學(xué)校開(kāi)始嘗試和推廣這種模式.研究表明，基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式能夠有效提升學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)和解題技能，同時(shí)也有助于培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神.

1.3問(wèn)題解決教學(xué)模式對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力發(fā)展的理論支撐

從心理學(xué)角度來(lái)看，基于問(wèn)題解決的教學(xué)法與皮亞杰的建構(gòu)主義理論和維果茨基的社會(huì)文化理論有著密切的聯(lián)系.建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)自我建構(gòu)的過(guò)程，通過(guò)與環(huán)境的相互作用來(lái)逐漸構(gòu)建起對(duì)世界的理解.基于問(wèn)題解決的教學(xué)法正為學(xué)生提供了這樣的環(huán)境，通過(guò)親身參與解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程，學(xué)生能夠構(gòu)建和重構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu).維果茨基的社會(huì)文化理論強(qiáng)調(diào)了社會(huì)互動(dòng)在認(rèn)知發(fā)展中的作用，問(wèn)題解決教學(xué)法中的合作學(xué)習(xí)和師生互動(dòng)，為學(xué)生提供了豐富的社會(huì)化語(yǔ)境，促進(jìn)了認(rèn)知的發(fā)展.

2教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)施策略

2.1教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定與課程內(nèi)容的整合

在基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式中，教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合課程內(nèi)容，并明確指向培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力.教師需要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平和課程標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)適宜的問(wèn)題情境，使其既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能有效地推動(dòng)他們思維的深入和知識(shí)的整合.例如，在數(shù)學(xué)課程中，教師可以設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)生活緊密相關(guān)的問(wèn)題（如統(tǒng)計(jì)分析、幾何建模等），引導(dǎo)學(xué)生探討并尋求解決方案，同時(shí)將數(shù)學(xué)工具和理論知識(shí)融入問(wèn)題解決過(guò)程中.

2.2教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)：?jiǎn)栴}情境的創(chuàng)設(shè)、學(xué)生的主動(dòng)探索與教師的引導(dǎo)

教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)是基于問(wèn)題解決教學(xué)模式中的核心環(huán)節(jié).首先，教師需創(chuàng)設(shè)具有挑戰(zhàn)性和實(shí)際意義的問(wèn)題情境，確保這些情境能夠覆蓋課程的關(guān)鍵概念和技能.接下來(lái)，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自主探索問(wèn)題，通過(guò)小組討論、資料搜索和實(shí)驗(yàn)等多種方式進(jìn)行.在這一過(guò)程中，教師的角色轉(zhuǎn)變?yōu)檩o導(dǎo)者和引導(dǎo)者，他們需要通過(guò)提問(wèn)、給予提示或展示模型來(lái)引導(dǎo)學(xué)生深入思考，但避免直接給出解答.這種互動(dòng)促進(jìn)了學(xué)生批判性和創(chuàng)造性思維的發(fā)展.

2.3評(píng)估與反饋機(jī)制的構(gòu)建

有效的評(píng)估和反饋機(jī)制對(duì)于基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式至關(guān)重要.評(píng)估不僅應(yīng)關(guān)注學(xué)生的最終解決方案，還應(yīng)考量他們解決問(wèn)題的過(guò)程和策略.教師可以采用格式化評(píng)估（如標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試）和非格式化評(píng)估（如觀察、口頭報(bào)告、同行評(píng)議等）來(lái)全面評(píng)價(jià)學(xué)生的表現(xiàn).同時(shí)，及時(shí)且具有建設(shè)性的反饋能夠幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到自身在問(wèn)題解決過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)和不足，進(jìn)一步激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力和自我改進(jìn)的意愿.

3教學(xué)實(shí)施的案例分析

3.1選取具體案例學(xué)校及班級(jí)

為深入分析基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式的實(shí)際應(yīng)用效果，本研究選擇了三所具有代表性的中學(xué)進(jìn)行案例研究.這些學(xué)校分布在不同的地理和經(jīng)濟(jì)環(huán)境中，以確保研究結(jié)果的廣泛適用性.從每所學(xué)校中選取了兩個(gè)不同年級(jí)的數(shù)學(xué)班級(jí)作為研究對(duì)象，涵蓋了初級(jí)和高級(jí)中學(xué)階段，以觀察此教學(xué)模式在不同學(xué)習(xí)階段的適應(yīng)性和效果.

3.2實(shí)施過(guò)程中的教學(xué)觀察與數(shù)據(jù)收集

在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了系統(tǒng)的觀察和數(shù)據(jù)收集.這包括對(duì)課堂活動(dòng)的直接觀察、教師訪(fǎng)談、學(xué)生小組討論的錄音和視頻記錄，以及相關(guān)教學(xué)材料的分析.此外，采用了學(xué)生的學(xué)習(xí)日志和自我反思報(bào)告來(lái)收集學(xué)生對(duì)問(wèn)題解決過(guò)程的個(gè)人感受和評(píng)價(jià).這些數(shù)據(jù)的多維度收集幫助研究者全面理解教學(xué)模式的運(yùn)作機(jī)制和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn).

3.3學(xué)生學(xué)習(xí)成效的量化與定性分析

基于收集的數(shù)據(jù)，本研究運(yùn)用定量分析和定性分析方法對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效進(jìn)行評(píng)估.定量分析主要依據(jù)學(xué)生在實(shí)施前后的數(shù)學(xué)成績(jī)進(jìn)行比較，以及通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試評(píng)估其問(wèn)題解決能力的變化.定性分析則通過(guò)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)日志、反思報(bào)告和教師的訪(fǎng)談內(nèi)容，探索學(xué)生在問(wèn)題解決過(guò)程中的思維發(fā)展、情感變化和團(tuán)隊(duì)互動(dòng)情況.此外，也關(guān)注教師對(duì)教學(xué)模式的適應(yīng)性和反饋，以及他們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中的策略調(diào)整.

4基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式的應(yīng)用效果評(píng)估

4.1學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的提升

通過(guò)對(duì)比實(shí)施前后的學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)和解題能力測(cè)試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式有效提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力.學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)顯示出更好的邏輯思維和分析能力，能夠獨(dú)立思考并應(yīng)用多種數(shù)學(xué)工具來(lái)找到解決方案.此外，學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科的興趣和自信心也有顯著提高，這在教育心理學(xué)中被認(rèn)為是學(xué)習(xí)成效的重要預(yù)測(cè)指標(biāo).

4.2學(xué)生創(chuàng)新思維與批判性思維的發(fā)展

實(shí)施基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式后，學(xué)生在創(chuàng)新思維和批判性思維方面也表現(xiàn)出顯著進(jìn)步.通過(guò)處理開(kāi)放式問(wèn)題，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何從不同角度分析問(wèn)題，并能夠提出創(chuàng)新的解決策略.教師反饋顯示，學(xué)生在討論和合作中越來(lái)越能夠批判性地評(píng)價(jià)自己和同伴的想法，展現(xiàn)出更高層次的思維能力.

4.3教師教學(xué)方法的改進(jìn)與學(xué)生反饋

對(duì)教師的教學(xué)方法也進(jìn)行了評(píng)估.教師普遍報(bào)告說(shuō)，采用問(wèn)題解決教學(xué)法后，他們的教學(xué)策略更加靈活和多樣化.教師開(kāi)始更多地使用引導(dǎo)式提問(wèn)，促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)，而非僅僅傳授知識(shí).學(xué)生的反饋也證實(shí)了這一點(diǎn)，他們表示更喜歡這種互動(dòng)和參與度更高的學(xué)習(xí)方式，感覺(jué)自己在課堂上的參與更能影響學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果.

5問(wèn)題與挑戰(zhàn)

5.1教學(xué)模式在不同學(xué)科的適應(yīng)性問(wèn)題

雖然基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式在中學(xué)數(shù)學(xué)教育中取得了顯著效果，但其在其他學(xué)科的適用性仍面臨挑戰(zhàn).每個(gè)學(xué)科都有其獨(dú)特的知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)目標(biāo)，這要求教師在應(yīng)用此模式時(shí)必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化.例如，文科和社會(huì)科學(xué)教學(xué)中的問(wèn)題解決可能更側(cè)重于批判性思維和論證技巧，而非具體的數(shù)學(xué)技能.因此，跨學(xué)科應(yīng)用時(shí)需精心設(shè)計(jì)問(wèn)題情境，確保它們能夠有效地觸及和發(fā)展學(xué)科核心能力.

5.2教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展與教學(xué)模式的匹配問(wèn)題

教師是實(shí)施基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式的關(guān)鍵角色，但現(xiàn)有的教師培訓(xùn)和專(zhuān)業(yè)發(fā)展程序往往未能充分準(zhǔn)備教師使用這種方法.許多教師可能缺乏設(shè)計(jì)和管理開(kāi)放式問(wèn)題學(xué)習(xí)活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)和技能.此外，教師在轉(zhuǎn)變其教學(xué)角色時(shí)可能會(huì)遇到困難，從傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的促進(jìn)者和指導(dǎo)者需要時(shí)間和實(shí)踐上的支持.因此，提供針對(duì)性的培訓(xùn)和持續(xù)的專(zhuān)業(yè)支持是推廣此教學(xué)模式的關(guān)鍵.

5.3學(xué)校資源與教學(xué)模式實(shí)施的可行性分析

實(shí)施基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式需要相應(yīng)的教學(xué)資源和支持設(shè)施，包括適合進(jìn)行小組活動(dòng)的教室布局、必要的技術(shù)和材料資源等.在資源有限的學(xué)校，這些需求可能難以得到滿(mǎn)足，從而影響教學(xué)模式的有效實(shí)施.此外，考慮到教學(xué)時(shí)間和課程進(jìn)度的壓力，學(xué)校管理層和教師需要共同尋找平衡，確保在滿(mǎn)足課程標(biāo)準(zhǔn)和考試要求的同時(shí)，還能有效實(shí)施基于問(wèn)題解決的教學(xué)活動(dòng).

6結(jié)語(yǔ)

本研究通過(guò)深入探討基于問(wèn)題解決的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式，揭示了其在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力、創(chuàng)新思維和批判性思維發(fā)展方面的顯著成效.通過(guò)實(shí)證分析顯示，這種教學(xué)模式不僅改善了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和成績(jī)，還為教師的教學(xué)方法帶來(lái)了積極的變革.然而，面對(duì)跨學(xué)科應(yīng)用、教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展以及教學(xué)資源配置的挑戰(zhàn)，需要系統(tǒng)的策略和支持以確保其廣泛和有效地實(shí)施.未來(lái)，教育政策制定者和學(xué)校管理者應(yīng)致力于創(chuàng)造支持性的教育環(huán)境，提供持續(xù)的教師培訓(xùn)，并優(yōu)化資源配置，以充分發(fā)揮基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式在當(dāng)代教育中的潛力.這將有助于培養(yǎng)能夠適應(yīng)未來(lái)復(fù)雜挑戰(zhàn)的創(chuàng)新型學(xué)生，推動(dòng)教育實(shí)踐的持續(xù)進(jìn)步和創(chuàng)新.

參考文獻(xiàn)：

[1]李海敏.立足關(guān)鍵能力培養(yǎng)，探究中學(xué)數(shù)學(xué)“問(wèn)題解決”教學(xué)[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究，2021（32）：89-91.

[2]瞿上冰.中學(xué)數(shù)學(xué)線(xiàn)上教學(xué)遇到的部分問(wèn)題與解決對(duì)策探究[J].好家長(zhǎng)，2021（76）：65-66.

[3]潘儉，易悠悠，李璟，等.中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中建立數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問(wèn)題的探究[J].教育現(xiàn)代化，2020，7（38）：162-165.

[4]孫琪斌.中學(xué)數(shù)學(xué)線(xiàn)上教學(xué)遇到的部分問(wèn)題與解決策略[J].上海教育，2020（12）：42-43.

[5]李?lèi)?ài)科.信息技術(shù)在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用亟待解決的問(wèn)題[J].新課程（下），2019（09）：108.

[6]韓冰.中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中計(jì)算與解決問(wèn)題教學(xué)策略[C]∥成都市陶行知研究會(huì).成都市陶行知研究會(huì)第六次“教育問(wèn)題時(shí)習(xí)會(huì)”論文集.山東省菏澤市鄄城縣育才實(shí)驗(yàn)學(xué)校，2019：44-48.

[7]管菁蕓.中學(xué)數(shù)學(xué)解決問(wèn)題策略教學(xué)的思考與實(shí)踐[J].數(shù)學(xué)大世界（上旬），2019（03）：50.