陳姍姍
《普通高中數(shù)學課程標準(2017年版)》中提出:提倡獨立思考、自主學習、合作交流等多種學習方式,激發(fā)學習數(shù)學的興趣,養(yǎng)成良好的學習習慣,促進學生實踐能力和創(chuàng)新意識的發(fā)展。以“問題串”的形式設(shè)置問題,引導學生獨立思考和探究,不僅可以激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣,還可以培養(yǎng)學生積極思考的意識和能力,促進問題解決能力的提升。
一、設(shè)計生活化問題,激發(fā)學生的求知欲
設(shè)計生活化問題進行教學是現(xiàn)行高中數(shù)學教學中經(jīng)常使用的教學方式,教師應仔細觀察生活中的事例,提煉出與教學內(nèi)容緊密相關(guān)的數(shù)學問題。但高中數(shù)學本身具有較強的邏輯性和抽象性,教師在準備與教學內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的生活化問題時,要確保范圍適中且聚焦于知識點,從而幫助學生對概念進行理解和掌握。
例如,在進行“拋物線”的相關(guān)教學時,教師可以通過“在生活中,你見過哪些拋物線”這一生活化問題創(chuàng)設(shè)學生熟悉又感興趣的情境,自然地引出教學內(nèi)容,進而引導學生發(fā)現(xiàn)問題,開展深入的探討。
二、設(shè)計關(guān)聯(lián)性問題,找準學生的最近發(fā)展區(qū)
新知識的習得往往需要以舊知識為基礎(chǔ)。一是即將學習的新知識將如何存儲到已有的認知結(jié)構(gòu)中,取決于學生從哪個知識點出發(fā);二是通過已學知識的回顧了解學生已有的發(fā)展水平,找準學生的最近發(fā)展區(qū),從而邁向更高的發(fā)展水平。在這一過程中,關(guān)聯(lián)性問題起著承上啟下的作用。
例如,在教學拋物線的特性時,教師可以向?qū)W生拋出以下問題:y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象是拋物線,拋物線有怎樣的幾何特征?這一問題在簡單拋物線的知識基礎(chǔ)上提高了難度,充分體現(xiàn)了數(shù)學知識的整體性和結(jié)構(gòu)性,給學生留下了極大的思維空間,同時也引出了本節(jié)課的重點:如何畫出拋物線的圖象?學生通過激烈的討論,并在教師的引導下成功畫出拋物線的圖象并歸納出作圖步驟。
這一過程需要教師創(chuàng)設(shè)適宜的教學情境,提出恰當?shù)膯栴}啟發(fā)學生思考,然后由學生帶著疑問進行討論,最終得出結(jié)論,而不是由教師代勞并直接給出最終結(jié)論。如此,數(shù)學過程才能落實“四基”,發(fā)展“四能”,培養(yǎng)學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)。
在師生共同總結(jié)出拋物線的作圖步驟后,教師沒有直接給出拋物線的定義,而是繼續(xù)提問,引導學生繼續(xù)思考。在經(jīng)歷作圖過程的探究后,學生可以較為順利地根據(jù)圖象中幾何量之間的關(guān)系得出定義,并歸納定義要點,從而感知定義的生成過程。
三、設(shè)計批判性問題,培養(yǎng)學生的質(zhì)疑能力
“學起于思,思源于疑。”教師在教學中要經(jīng)常提出有批判性的問題,引導學生不斷反思,不斷進行自我批評、自我認知、自我改進,構(gòu)建良好的認知結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)深度學習,同時提高學生的邏輯思維能力和批判性思維能力。
例如,在學生總結(jié)出拋物線的定義后,教師提出以下問題:為什么定點F不能在定直線l上?這一問題的提出讓學生開始質(zhì)疑定義的嚴謹性,找出知識的細微差別,并反問自己:如果定點F在定直線l上又會怎樣?拋出問題,大膽放手讓學生合作交流,又一次激發(fā)了他們強烈的好奇心和求知欲。學生們紛紛動手作圖,最后探討得出:若定點F在定直線l上,則軌跡為過定點F垂直于直線l的直線。學生經(jīng)過這樣的質(zhì)疑、檢驗和調(diào)節(jié)思維的過程,大大提高了批判性思維和獨立思考的能力。
批判性思維是高中數(shù)學學習環(huán)節(jié)中不可或缺的重要思維方式,教師培養(yǎng)學生批判性思維需要做到以下三點:一是引導學生樹立質(zhì)疑的意識,培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力;二是促進學生邏輯思維的構(gòu)建,即分析問題的能力;三是培養(yǎng)學生動手實踐的習慣,即解決問題的能力。
四、設(shè)計開放性問題,培養(yǎng)學生的分析能力
開放性問題解法靈活,探索性強,有助于提高學生思考問題的靈活性和培養(yǎng)學生面對不同問題采用不同解題方法的能力。因此在教學過程中,教師還需要設(shè)計恰當?shù)拈_放性問題。
例如,教師提出問題:如何建立坐標系更好?這是一個開放性問題,針對這一問題,教師可以先讓學生自己選擇建系方式并推導。學生根據(jù)已有的建系經(jīng)驗和拋物線的幾何特征,選擇適當?shù)淖鴺讼?。在繪圖的過程中,教師會發(fā)現(xiàn)學生建立的坐標系并不唯一。這時教師也不要著急給出標準方程,而要根據(jù)學生的操作情況,在黑板上畫出三種常見的建系方案,讓學生逐個推導出方程。在這一過程中,教師需要耐心等待,讓學生在安靜的環(huán)境中專心推導。最后經(jīng)過激烈的討論后得到三種建系方案,如圖1所示。
進一步探究得出,方案2最簡潔,而且特別方便快捷求出焦點和準線,充分突出“標準”的意義。學生進一步探究得到:拋物線的標準方程y2=2px表示頂點在原點,焦點為F(■,0),準線為x=■。
開放性問題能夠讓不同的學生在同一問題上得到不同的發(fā)展,使每個學生都樂于參與,體會成功的喜悅,探索更深層次的問題,培養(yǎng)良好的思維習慣,優(yōu)化認知結(jié)構(gòu)。
五、設(shè)計拓展性問題,培養(yǎng)學生的遷移能力
設(shè)置拓展性問題的目的在于提高學生思維的遷移能力,引導學生形成善于突破、創(chuàng)新、質(zhì)疑的思維習慣。一般來說,拓展性問題涉及的知識點較多,思維難度較大,需要學生對數(shù)學知識掌握得比較熟練。
例如,教師提出問題:衛(wèi)星波束近似平行狀態(tài)射入軸截面為拋物線的接受天線,經(jīng)反射聚集到焦點處。為什么拋物線具有這種光學性質(zhì)?這是一個思維難度和知識遷移度都比較大的拓展性問題,如果學生沒有思考的時間,就算教師講得再詳細,學生也難以消化。因此,教師應該把思考留給學生,通過學生的探討,把物理知識和拋物線的定義完美地結(jié)合起來。接著,教師可以繼續(xù)拋出問題:能否從代數(shù)的角度推導?學生在思考的過程中發(fā)現(xiàn)跟拋物線的切線有關(guān),于是成功地引出了下一個問題:類比橢圓■+■=1(a>b>0)在點(x0,y0)處的切線方程■+■1(a>b>0),能否得出拋物線y2=2px(p>0)點(x0,y0)處的切線方程?這一問題的拋出,把圓錐曲線中“代數(shù)”與“幾何”的關(guān)系緊緊聯(lián)系起來,充分體現(xiàn)了代數(shù)與幾何的一致性,最大程度地培養(yǎng)了學生思維的靈活性。
在數(shù)學課堂中,問題設(shè)計是一堂課的靈魂。教師可以通過設(shè)計問題一步步引導學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題,從而促進學生思維水平的提升。
參考文獻(編者略)
(責任編輯? ?姚力寧)