在新課改背景下,高中數學教學面臨著諸多挑戰,學生學習興趣不高、應試傾向嚴重、高階思維能力不足等問題日益突出。傳統的“滿堂灌”教學模式難以滿足新時代人才培養的需求。問題驅動法作為一種以學生為中心的教學策略,強調以真實問題為學習起點,通過引導學生主動探索和解決問題來促進深度學習。本文旨在探討問題驅動法在高中數學教學中的應用實踐,分析其優勢和挑戰,并為教師提供相應的教學建議,以期提升高中數學教學質量。
問題驅動法根植于建構主義學習理論,強調學習者在原有知識經驗的基礎上,通過主動探索和互動協作來建構新的知識體系。在高中數學教學中,問題驅動法具有重要的實踐意義:能夠提高學生的學習主動性,激發學生的求知欲望,培養學生的高階思維能力,提高學生的合作能力和問題解決能力,促進學生的反思性學習。這種教學方法并非孤立存在,它與任務驅動法、啟發式教學法、討論式教學法和情境教學法等教學方法相互聯系、相互補充。
問題驅動法在高中數學教學中的實施通常包括以下步驟:教師提出問題、學生分析問題、學生解決問題、學生交流成果、教師評價總結。每個步驟都需要教師精心設計和組織,確保教學效果的最大化。
案例一:“導數應用”教學
教師設計如下問題:某工廠要設計一個無蓋長方體容器,已知容器的底面為正方形,總表面積為108平方厘米,如何設計才能使容器的容積最大?在這個教學案例中,學生首先要深入分析問題情境,確定需要使用導數來求解函數的最值。通過小組討論,學生共同列出容積的函數表達式,運用導數知識尋找函數的極值點,最終得出容積最大的容器尺寸。這個過程不僅幫助學生掌握了導數的應用,也培養了他們的數學建模能力和實踐應用能力。
案例二:“數列應用”教學
教師設計如下問題:某人向銀行貸款10萬元,年利率為5%,采用等額本息還款方式,每月還款一次,還款期為2年,求每月應還款多少?這個問題緊密聯系實際生活,學生通過分析問題發現可以使用等差數列的求和公式來解決。在教師的引導下,學生通過小組討論,深入理解問題的關鍵在于求等差數列的和,并學會運用所學知識計算出每月應還的款項。這個案例不僅讓學生掌握了數列的應用方法,也幫助他們認識到數學在生活中的實際價值。
問題設計應遵循目標明確、由淺入深、難度適中、面向全體的原則。所設計的問題應與教學目標緊密相關,具有層次性,適合學生的認知水平,并能調動每一位學生的積極性。
在實踐中主要面臨以下挑戰:教師能力要求高,需具備較強的課堂組織和問題設計能力;部分學生自主學習能力不足,難以有效參與討論;小組討論可能流于形式;學生從實驗數據中總結結論的能力較弱;教學時間和資源有限。
針對這些挑戰,可采取以下策略:
1.加強教師專業發展,通過培訓提高教學設計和引導能力;
2.培養學生自主學習能力,提供清晰的學習目標和方法指導;
3.根據實際情況調整問題難度,設計分層次的問題;
4合理安排教學時間,可利用課外時間進行延伸拓展;
5.利用數字化教學資源,提高教學效果。
教師應注重以下幾個方面的優化:首先,在問題設計上,要精心設計教學問題,既要具有挑戰性,又要符合學生認知水平,同時,要注意問題的層次性和開放性,為不同層次的學生提供思考和探索的空間。其次,在教學環節安排上,要科學合理,確保每個環節都能有效開展,特別要注重預設與生成的結合,為學生的創造性思維留出空間。第三,在教學資源運用上,要充分利用現代信息技術,如數學軟件、互聯網資源等,豐富教學手段和資源。第四,在教學評價上,要建立多元化的評價體系,不僅關注學習結果,更要重視學習過程,包括學生的思維過程、問題解決策略等。最后,要注重教學反思,及時總結教學得失,不斷改進教學設計。
教師需要從以下幾個方面加強對學生的指導:首先,培養學生的自主學習習慣,幫助他們掌握預習、筆記、復習等基本學習方法,建立良好的學習計劃。其次,鼓勵學生積極參與課堂討論,通過設置小組討論積分、開展優秀發言評選等方式,激勵學生勇于表達觀點。第三,通過布置開放性作業、組織數學建模活動等方式,幫助學生建立問題意識,提高分析和解決問題的能力。第四,注重培養學生的反思能力,引導他們及時總結學習得失、不斷改進學習方法。最后,針對學生的個體差異,實施分層指導,確保每個學生都能獲得適合自己的學習指導和幫助。
問題驅動法作為一種以學生為中心的教學策略,在高中數學教學中具有重要價值。它能有效提高學生的學習主動性、高階思維能力和解決實際問題的能力。雖然實施過程中存在一些挑戰,但通過教師的不斷學習和改進,問題驅動法必將在高中數學教學中發揮越來越重要的作用。
(作者單位:山西省臨汾市第一實驗中學)