鮮紅 黃田甜 梁薈杰 徐海娜 韓志全
【摘要】新課標(biāo)提出要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,其中創(chuàng)造性思維多次被提出,突出對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)已成為教學(xué)界的核心之一.要?jiǎng)?chuàng)新就必須要有思考、有自己的見(jiàn)解和質(zhì)疑能力,因此創(chuàng)造性思維需要批判性思維來(lái)做支撐.有創(chuàng)新就有疑問(wèn),有疑問(wèn)則必須有提問(wèn)意識(shí),而提問(wèn)意識(shí)的培養(yǎng)需要教師的精心設(shè)計(jì)和指導(dǎo),因此該文設(shè)計(jì)了以問(wèn)題為核心的課堂,來(lái)說(shuō)明教師的教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)提問(wèn)意識(shí)的培養(yǎng).以教學(xué)設(shè)計(jì)來(lái)指導(dǎo)教師在教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)提問(wèn)意識(shí)的培養(yǎng)是創(chuàng)新點(diǎn).
【關(guān)鍵詞】問(wèn)題意識(shí);主動(dòng)參與;數(shù)學(xué)思維;提出問(wèn)題;教學(xué)設(shè)計(jì)
生而知之者,上也;學(xué)而知之者,次也;困而學(xué)之,又其次也;困而不學(xué),民斯為下矣.—— 《論語(yǔ)》
一、研究背景
政治學(xué)家伯納德·巴魯克說(shuō)過(guò),“無(wú)數(shù)人看過(guò)蘋(píng)果落地,只有牛頓問(wèn)了為什么”.知識(shí)是學(xué)來(lái)的,也是問(wèn)來(lái)的,“問(wèn)”常常是打開(kāi)知識(shí)殿堂的金鑰匙.陶行知先生有詩(shī)曰:“發(fā)明千千萬(wàn),起點(diǎn)是一問(wèn).禽獸不如人,過(guò)在不會(huì)問(wèn).智者問(wèn)得巧,愚者問(wèn)得笨.人力勝天工,只在每事問(wèn).”學(xué)與問(wèn)是相輔相成的,在學(xué)中問(wèn),在問(wèn)中學(xué),才能求得真知.
2017版《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》中的“核心素養(yǎng)”已成為我國(guó)教育界的熱點(diǎn)話題,在數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中明確提出高中生應(yīng)具有“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題”的能力,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)批判性思維和創(chuàng)新性思維.創(chuàng)新源于問(wèn)題,批判源于思考.愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò),“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要.因?yàn)榻鉀Q問(wèn)題也許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已,而提出新的問(wèn)題、新的可能性,從新的角度去看舊的問(wèn)題,都需要有創(chuàng)造性的想象力,而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步”.張乃達(dá)先生強(qiáng)調(diào):“沒(méi)有問(wèn)題就沒(méi)有思維,數(shù)學(xué)思維就是以數(shù)學(xué)問(wèn)題為載體,通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的形式,達(dá)到對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系的本質(zhì)的一般性認(rèn)識(shí)的思維過(guò)程.”所以學(xué)生只有具備了提問(wèn)能力,才會(huì)有創(chuàng)新思維,進(jìn)而完成課程目標(biāo).學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)就是學(xué)生自己參與到現(xiàn)實(shí)生活中不斷探索、發(fā)現(xiàn)、提問(wèn)、解決,再提問(wèn)、解決的一個(gè)循環(huán)的過(guò)程.建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)是對(duì)原有經(jīng)驗(yàn)的改造和重組,及對(duì)認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷的更新,更新就是反復(fù)提問(wèn)、解決的過(guò)程.做學(xué)問(wèn),一定要先學(xué)“問(wèn)”,自己能提出問(wèn)題,再經(jīng)過(guò)自己的思考想問(wèn)題,才能真正掌握學(xué)問(wèn),增長(zhǎng)學(xué)問(wèn).在教師教學(xué)的過(guò)程中,如果學(xué)生不斷提問(wèn),那么說(shuō)明他在原有的知識(shí)基礎(chǔ)上同化和順應(yīng)了新知識(shí),在該情況下,學(xué)生的創(chuàng)新性思維、發(fā)散性思維都得以發(fā)展,同時(shí)提高了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣.學(xué)生的提問(wèn)能力是教師在教學(xué)過(guò)程中持續(xù)引導(dǎo)產(chǎn)生的,需要教師對(duì)整堂課進(jìn)行精心設(shè)計(jì).培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的能力可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)有較高層次的進(jìn)步,使學(xué)生的思維更加靈活.因此教師一定要注重培養(yǎng)學(xué)生的提問(wèn)意識(shí).
教學(xué)設(shè)計(jì)是教師在授課之前根據(jù)教材,還有對(duì)學(xué)生整體知識(shí)水平的把握程度,以及自己所擁有的教學(xué)資源,對(duì)教學(xué)活動(dòng)所進(jìn)行的規(guī)劃.教學(xué)設(shè)計(jì)的目的是使教師在教學(xué)過(guò)程中緊扣教學(xué)目標(biāo),把知識(shí)理論和教學(xué)實(shí)踐緊密結(jié)合在一起,更好地組織教與學(xué).“斐波那契數(shù)列”是人教A版《數(shù)學(xué)》(必修5)第32頁(yè)“閱讀與思考”欄目中出現(xiàn)的內(nèi)容,其可以作為情境案例引入.“斐波那契數(shù)列”看似簡(jiǎn)單,但卻包含著大量的數(shù)學(xué)文化、數(shù)學(xué)的美、數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用,數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)包括數(shù)列、通項(xiàng)、遞推思想、一元二次方程等.本文用“兔子繁殖問(wèn)題”作為引導(dǎo)做了粗略的教學(xué)設(shè)計(jì),以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)提問(wèn)能力.
二、教學(xué)整體問(wèn)題設(shè)計(jì)(不死神兔的繁衍生息——神奇的斐波那契數(shù)列)
在700多年前,意大利著名數(shù)學(xué)家斐波那契在他的《算盤(pán)全集》一書(shū)中提出了這樣一道有趣的兔子繁殖問(wèn)題:如果一對(duì)兔子每月能生1對(duì)小兔子(一雄一雌),而每1對(duì)小兔子在它出生后的第三個(gè)月里,又能生1對(duì)小兔子.也就是說(shuō),兔子的對(duì)數(shù)為:第一個(gè)月1對(duì),第二個(gè)月1對(duì),第三個(gè)月2對(duì),第四個(gè)月3對(duì),第五個(gè)月5對(duì)……假設(shè)兔子不死.從該題出發(fā),教師和學(xué)生一起提出一些數(shù)學(xué)問(wèn)題,并在仔細(xì)分析問(wèn)題后解決問(wèn)題.
問(wèn)題一:第二十個(gè)月兔子的數(shù)量是多少?
第一個(gè)月1對(duì),第二個(gè)月1對(duì),第三個(gè)月2對(duì),第四個(gè)月3對(duì),第五個(gè)月5對(duì),第六個(gè)月8對(duì),第七個(gè)月13對(duì)……第十五個(gè)月377對(duì),以此類(lèi)推,第二十個(gè)月兔子的數(shù)量為4181對(duì).
根據(jù)觀察和計(jì)算,發(fā)現(xiàn)這一系列數(shù)字是有規(guī)律的:從第三個(gè)月起,每個(gè)月的兔子總數(shù)是前面兩個(gè)月兔子總數(shù)之和.
問(wèn)題二:第n個(gè)月兔子的數(shù)量是多少?
假設(shè)an-pan-1-qan-2=0,根據(jù)已知條件解得p,q=1,則有an-an-1-an-2=0,化簡(jiǎn)可得anan-1·an-1an-2-an-1an-2-1=0,引導(dǎo)學(xué)生用轉(zhuǎn)化的思想,令anan-1=r,解得r=1±52.根據(jù)特征方程得an=151+52n-1-52n.由此得到了每個(gè)月兔子總數(shù)的通項(xiàng)公式.在求解過(guò)程中有一元二次方程的求解,以及定義域和值域,培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)學(xué)解題的謹(jǐn)慎、細(xì)致的習(xí)慣.
問(wèn)題一和問(wèn)題二是由特殊到一般的推理方法.問(wèn)題一中,我們可以使用列舉法列出數(shù)字算出第二十個(gè)月時(shí)兔子的總數(shù),最后根據(jù)推理出來(lái)的關(guān)系得到一般式.從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和數(shù)學(xué)創(chuàng)造性過(guò)程具體化的一面,由易到難,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律.學(xué)生通過(guò)對(duì)問(wèn)題的參與和自我嘗試,培養(yǎng)自主探討、合作交流的能力,這正好迎合新課標(biāo)的呼聲,有利于學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力的真正提高.
問(wèn)題三:教師介紹與斐波那契數(shù)列有關(guān)的實(shí)例,如,借助多媒體展示松塔、向日葵種子的排列等等,使學(xué)生感受數(shù)學(xué)的偉大以及與其他學(xué)科的聯(lián)系,再讓學(xué)生觀察自己周?chē)心男┡c“斐波那契數(shù)列”有關(guān)的實(shí)例.
問(wèn)題四:r=anan-1=1±52,在這里,教師可引導(dǎo)學(xué)生深入思考:r與我們學(xué)過(guò)的哪個(gè)知識(shí)點(diǎn)有關(guān)系?答案是數(shù)學(xué)美學(xué)黃金分割點(diǎn).教師在學(xué)生的認(rèn)知能力范圍內(nèi)可以介紹黃金分割點(diǎn)的歷史,比如埃及金字塔、北京紫禁城、法國(guó)埃菲爾鐵塔、希臘神殿都在散發(fā)著黃金分割的魅力,以此吸引學(xué)生的注意力和興趣,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和空間想象能力.
在數(shù)列中,我們經(jīng)常要解決的問(wèn)題就是計(jì)算.
問(wèn)題五:在古代沒(méi)有計(jì)算機(jī)的情況下,人們是怎么計(jì)算兔子的數(shù)量的呢?
教師是帶領(lǐng)學(xué)生用遞推思想解決兔子計(jì)算問(wèn)題的.數(shù)學(xué)不是盲目的解題,而是教師在教學(xué)過(guò)程中給學(xué)生不斷灌輸解題思想.
問(wèn)題六:養(yǎng)兔子是為了賺錢(qián),那我們來(lái)看看養(yǎng)兔子的出售情況:假設(shè)從第十個(gè)月開(kāi)始賣(mài)掉10%的兔子,那么剩多少兔子?
這個(gè)題目的設(shè)置有陷阱,具有批判性思維意識(shí)的學(xué)生將會(huì)發(fā)現(xiàn)賣(mài)新兔子和老兔子是不一樣的,因此,數(shù)學(xué)的問(wèn)題需要學(xué)生仔細(xì)分析.
問(wèn)題七:是否能夠提出“斐波那契數(shù)列”與生活的聯(lián)系?
牛市炒股是這幾年特別熱門(mén)的話題,如果公民有數(shù)學(xué)意識(shí),統(tǒng)計(jì)、觀察、研究前期數(shù)據(jù),就不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重虧損的現(xiàn)象.
數(shù)學(xué)是來(lái)自現(xiàn)實(shí)生活,最后回歸現(xiàn)實(shí)生活中的學(xué)科.學(xué)習(xí)兔子問(wèn)題不僅可以用于經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,也可解決股票問(wèn)題.數(shù)學(xué)與我們生活緊密聯(lián)系,是服務(wù)性學(xué)科,是學(xué)好其他學(xué)科的基礎(chǔ),也是生活之基礎(chǔ).近些年,股市、信息技術(shù)、多媒體都是以數(shù)學(xué)為起點(diǎn)而開(kāi)始興起,以此可以向?qū)W生強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的必要性.
這節(jié)課的設(shè)計(jì)是以問(wèn)題的形式展開(kāi),從理論到概念,再到計(jì)算,最后到數(shù)學(xué)應(yīng)用,既表現(xiàn)出數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的全面性,又能給學(xué)生連續(xù)性的感覺(jué),同時(shí)說(shuō)明數(shù)學(xué)沒(méi)有脫離現(xiàn)實(shí)生活,而是以解決生活問(wèn)題為宗旨.這幾個(gè)問(wèn)題的核心是以數(shù)學(xué)史引入數(shù)列、通項(xiàng),同時(shí)聯(lián)系了數(shù)學(xué)一元二次方程的計(jì)算、數(shù)學(xué)美感,以及與兔子問(wèn)題相聯(lián)系的生活實(shí)際問(wèn)題,這樣的設(shè)計(jì)既完成了教學(xué)目標(biāo),又激發(fā)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的深入認(rèn)知.這可以培養(yǎng)學(xué)生的提問(wèn)能力,增強(qiáng)學(xué)生縝密的邏輯思維能力,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)散性、靈活性.學(xué)生在教師授課過(guò)程中進(jìn)行提問(wèn),可以帶動(dòng)自己思考,參與問(wèn)題的探究及解決,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心,讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣.在國(guó)內(nèi),學(xué)業(yè)壓力重與數(shù)學(xué)提問(wèn)需要開(kāi)闊性的課堂相矛盾.目前,培養(yǎng)學(xué)生提問(wèn)意識(shí)的教學(xué)比較缺失,需引起教師和學(xué)校的注意.教師的提問(wèn)可以有三類(lèi):一是檢測(cè)學(xué)生的理解水平的問(wèn)題,二是指導(dǎo)學(xué)生問(wèn)題歸類(lèi)意識(shí),三是基于題目材料的拓展性問(wèn)題與思考.這三類(lèi)提問(wèn)形式滿足學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展,不超出學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的范圍,所以教師可以培養(yǎng)學(xué)生這三類(lèi)提問(wèn)形式的意識(shí),讓學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中主動(dòng)提問(wèn),整體性思考.培養(yǎng)學(xué)生的提問(wèn)意識(shí),不僅對(duì)學(xué)生的學(xué)業(yè)有幫助,而且可以讓學(xué)生在以后的社會(huì)、工作和生活中都比較優(yōu)秀.教育家陶行知先生在《每事問(wèn)》中提到“發(fā)明千千萬(wàn),起點(diǎn)是一問(wèn)”.學(xué)生想進(jìn)步,就必須要有自己的創(chuàng)新,則需學(xué)生自己不斷思考、不斷提問(wèn),最后解決問(wèn)題.
三、教學(xué)策略
在中學(xué)培養(yǎng)學(xué)生任何形式的思維、行為、學(xué)習(xí)習(xí)慣等,教師是主要的策劃者和引導(dǎo)者,因此教師要起到引領(lǐng)者的帶頭作用.
(1)教師要給學(xué)生提供開(kāi)放式的學(xué)習(xí)環(huán)境.學(xué)生提問(wèn)的關(guān)鍵在于教師的引導(dǎo),教師是學(xué)生參與探索學(xué)習(xí)旅程中的導(dǎo)游.我們一貫的觀念為教師是有權(quán)威性的,學(xué)生不能反駁,更不能質(zhì)疑教師,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不敢提問(wèn),有想法也不敢提出來(lái),因此教師要改變這種教學(xué)形勢(shì),給學(xué)生提供相對(duì)自由、開(kāi)放的環(huán)境,和學(xué)生建立相互親切、相互信任的關(guān)系,使學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中感到輕松,鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言、大膽提問(wèn),進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.
(2)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)不能超出學(xué)生最近發(fā)展區(qū)和學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展,要以教材知識(shí)點(diǎn)、考試內(nèi)容為中心.中學(xué)教學(xué)的主要目的是讓學(xué)生理解并掌握基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的基本思想.教師要完成教學(xué)目標(biāo),不能脫離核心,教師要實(shí)時(shí)控制學(xué)生的問(wèn)題方向,不能太偏離教材.提問(wèn)模式是為了引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自己的思考、提問(wèn)最后學(xué)到知識(shí)點(diǎn),解決問(wèn)題,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶與理解,達(dá)到事半功倍的效果.
(3)培養(yǎng)學(xué)生的提問(wèn)能力,需要滿腹經(jīng)綸且循循善誘的教師.教師要隨時(shí)更新自己的認(rèn)知,花大量時(shí)間、精力提升自己的知識(shí)水平,改變傳統(tǒng)教學(xué)模式.在學(xué)生提問(wèn)時(shí),教師要耐心、認(rèn)真回答.教學(xué)過(guò)程要以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),但是教師的主導(dǎo)作用不能因以學(xué)生為主體而削弱,教師必須能掌控整個(gè)局面.提問(wèn)能力的培養(yǎng),還需要教師步步引導(dǎo),層層設(shè)計(jì).整個(gè)教學(xué)過(guò)程需要師生合作,頻繁互動(dòng),以“教材內(nèi)容”為主線,相互完成,相互提升學(xué)習(xí)素養(yǎng)和綜合水平.
(4)教學(xué)的情境引入要以學(xué)生的興趣為主,要使學(xué)生主動(dòng)參與提問(wèn),引入的話題要讓學(xué)生產(chǎn)生興趣,激發(fā)學(xué)生的積極性.教師在教學(xué)過(guò)程中加入數(shù)學(xué)史和數(shù)學(xué)文化可以增加豐富的教學(xué)資源.徐利治教師說(shuō):“數(shù)學(xué)美有助于激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,有助于培養(yǎng)學(xué)生理性的思維能力,有助
于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造發(fā)明能力.教學(xué)中加入數(shù)學(xué)美不僅能夠提高教學(xué)效果,對(duì)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展都會(huì)產(chǎn)生深刻影響.”數(shù)學(xué)文化不僅有助于增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣,還可以弘揚(yáng)數(shù)學(xué)文化的博大精深.
(5)教師在教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想方法.數(shù)學(xué)思想方法是人們?cè)陂L(zhǎng)期從事數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程中智慧的結(jié)晶,是學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)不斷形成與發(fā)展的紐帶,是溝通知識(shí)能力的橋梁,是促進(jìn)人們智力及能力發(fā)展的重要因素.教師在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中滲透數(shù)學(xué)思想方法,能夠使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)以及解決問(wèn)題有強(qiáng)烈的邏輯思維能力,讓學(xué)生真正地理解數(shù)學(xué)內(nèi)涵,產(chǎn)生對(duì)數(shù)學(xué)研究的欲望,增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),使學(xué)生能夠持續(xù)思考,并提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題.
四、結(jié)束語(yǔ)
教學(xué)設(shè)計(jì)是教師教學(xué)的指南針,是完成教學(xué)目標(biāo)的依據(jù).教學(xué)設(shè)計(jì)反映了教師對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的理解程度和教學(xué)水平,因此教師要高度重視教學(xué)設(shè)計(jì).本文是在理論情境中和教師探討設(shè)計(jì)而成,沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)際課堂的操作,在以后的實(shí)際教學(xué)過(guò)程中希望得以實(shí)踐,再進(jìn)行深入研究,以期對(duì)教師的教學(xué)有所幫助.
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數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2021年1期