[摘 要] 深度學習視域下的高中數(shù)學概念教學的有效提問具有針對性、啟發(fā)性、科學性等特征. 文章以“任意角”的概念教學為例,從“創(chuàng)設有效問題情境,激發(fā)興趣”“有效提問引發(fā)互動,探索新知”“有效提問加強練習,鞏固提升”“有效提問促進歸納,完善新知”四個方面展開教學分析,并提出幾點思考.
[關(guān)鍵詞] 有效提問;深度學習;概念教學
數(shù)學是思維的體操,學生思維的發(fā)展離不開有效問題的點撥. 事實證明,恰到好處的問題可有效激發(fā)學生的認知矛盾,讓學生進入自主思考與探究的狀態(tài),為實現(xiàn)深度學習奠定基礎[1]. 然而,仍有些教師在概念教學中存在只關(guān)注提問的形式,忽略提問策略的現(xiàn)象,呈現(xiàn)出“重結(jié)論,輕思維”的行為,導致課堂問題不少,真正有效的卻不多. 為此,筆者研究了有效提問的措施,并將其付諸“任意角”的概念教學中,現(xiàn)與同行交流.
有效提問的特征
1. 針對性
概念教學所提出的問題都要有明確的價值意義,切忌為了提問而提問,而應針對學生的認知水平、思維程度以及概念特點來精心設計問題. 為了讓學生從本源上掌握概念的內(nèi)涵與外延,教師可結(jié)合學情與教情拆分一些知識重點與難點,形成一個個小問題引發(fā)學生思考,讓學生的思維隨著問題的深入而提升,達到深度學習的目的. 值得注意的是教師在概念課程中所提出的每一個問題都要關(guān)注學生的理解能力,只有掌握好問題的梯度與節(jié)奏,才能達到預期的教學成效.
2. 啟發(fā)性
想要引發(fā)學生深度學習,就要提出富有啟發(fā)性的問題. 教師可將學生原有的認知水平作為提出問題的起點,預設具有啟發(fā)意義的問題. 如從學生的興趣點出發(fā),提出能調(diào)動學生學習積極性的問題,讓學生在“疑中產(chǎn)趣,趣中生奇”,從而表現(xiàn)出濃厚的探索欲. 同時,啟發(fā)性問題還能有效培養(yǎng)學生的觀察力與想象力,驅(qū)動學生學習和思考,提升學生的數(shù)學邏輯思維能力,實現(xiàn)知識的正遷移.
3. 科學性
問題是數(shù)學的心臟,是實施教學活動的基本手段,問題的質(zhì)量直接影響教學的成效. 事實證明,高質(zhì)量的問題,可活躍全體學生的思維,讓學生自主進入探索與交流狀態(tài),對發(fā)展學生的數(shù)學創(chuàng)新意識具有重要意義;而不恰當?shù)膯栴}則會擾亂正常的教學秩序,干擾學生的思維,使得學生對概念只能一知半解,嚴重影響后續(xù)的使用[2]. 因此,設計科學性問題是有效提問的關(guān)鍵,也是促進學生思維長效發(fā)展的根本.
具體措施
1. 教學簡錄
(1)創(chuàng)設有效問題情境,激發(fā)興趣
NBA森林狼隊隊員安德魯·威金斯在日常訓練過程中,曾試圖空中720°轉(zhuǎn)身暴扣……請問這里的720°是一個什么樣的角?(同步播放視頻)
設計意圖 “空中720°轉(zhuǎn)身暴扣”的視頻具有較強的沖擊力,很容易激發(fā)學生的探索欲. 當學生對視頻內(nèi)容充滿好奇感時,教師提出“720°是一個什么樣的角”這個問題,成功激發(fā)了學生的認知沖突和探索欲,為接下來的探索奠定了基礎. 基于情境的有效問題的提出,成功開啟了本節(jié)課的教學之路.
(2)有效提問引發(fā)互動,探索新知
教師帶領學生一起回顧角的定義以及認知中角的研究范圍(0°至360°). 在回顧過程中,師生一起借助兩支筆來分別演示0°,90°,180°,360°的角. 當學生充滿探索熱情時,教師帶領學生回歸到情境問題中去,要求學生思考720°的角該怎么表示.
有學生認為,將筆轉(zhuǎn)兩圈就能得到720°的角,即將手中的兩支筆,固定一支不動,另一支圍繞它的一端旋轉(zhuǎn)兩圈. 教師肯定了學生的這種做法,并適時追問:“361°的角該怎么表示呢?”(學生自主演示)
師:借助之前我們所接觸過的角的定義,能否刻畫361°或720°的角?
生1:角的定義中并沒有提到角的轉(zhuǎn)動問題,因此無法刻畫此類角的度數(shù).
師:確實,我們之前所研究的角屬于靜態(tài)的概念,無法描述大于360°的角,這就像數(shù)系擴充一樣,需要將角的概念進行推廣,以滿足實際需要. 究竟該如何將角的概念進行推廣呢?
生2:只要讓角動起來即可.
師:具體該怎樣描述?
生3:如720°的角,就是將一支筆視為射線,另一支筆作為另一條射線圍繞它旋轉(zhuǎn)兩圈.
師:具體圍繞哪個位置旋轉(zhuǎn)?
生3:應該是圍繞固定射線的一個端點旋轉(zhuǎn)兩圈.
師:很好!現(xiàn)在請大家根據(jù)你們的理解,給角下個定義.
(學生交流,并在教師的點撥下說出完整的定義. )
在學生充滿成就感時,教師順勢提出:“推廣后的角的概念是否適用于0°至360°角的刻畫?”答案是肯定的. 在此基礎上,教師又提出:“順時針旋轉(zhuǎn)30°與逆時針旋轉(zhuǎn)30°所形成的角度一樣嗎?”答案是否定的.
師:該怎樣描述順時針與逆時針形成的角的不同呢?
生4:或許可以類比數(shù)軸上的數(shù),應用正、負來表示順時針與逆時針形成的角.
師:非常好!我們可將逆時針方向旋轉(zhuǎn)形成的角稱為正角,將順時針方向旋轉(zhuǎn)形成的角稱為負角. 類比數(shù)軸,若射線未發(fā)生旋轉(zhuǎn),此時的角可稱為什么角?
生(眾):零角.
師:太棒了!大家借助類比思想成功地將角分成了正角、零角、負角. 眾所周知,數(shù)軸可以清晰地將正、負數(shù)與零表示出來,那么角可借助什么來表示呢?
生5:可借助平面直角坐標系來表示,教材將角的頂點設定為坐標原點,始邊作為x軸的正半軸,建立平面直角坐標系來刻畫不同的角.
師:很好!看來大家的預習做得很到位. 這么建系的目的是什么?
生6:既能統(tǒng)一刻畫角,又能方便比較角的大小.
師:剛剛這位同學已經(jīng)明確了角的始邊,現(xiàn)在我們一起來分析角的終邊,這里需要注意些什么?
生7:除了要考慮角的旋轉(zhuǎn)方向,還要考慮角的終邊落于第幾象限.
教師打開幾何畫板進行角的動態(tài)演示. 結(jié)合演示,學生一致認為根據(jù)角的終邊位置,可以將角分成軸線角與象限角,象限角又分為第一、第二、第三、第四象限角.
設計意圖 師生積極互動,從學生已有的認知經(jīng)驗出發(fā)探索大于360°的角,成功激發(fā)了學生的認知沖突,為角的推廣奠定了基礎. 隨著探究的深入,學生圍繞角邊的“動、不動、怎么動”等問題展開了探索,并發(fā)現(xiàn)了任意角的概念本質(zhì)是“動”. 顯然,有效提問讓學生切實體驗到了任意角概念形成的過程,這為學生掌握任意角概念的本質(zhì)奠定了基礎.
(3)有效提問加強練習,鞏固提升
練習:60°,-150°,-300°,300°角分別是第幾象限角?這四個角存在終邊相同的情況嗎?
問題1:嘗試寫幾個與60°角的終邊一樣的角.
問題2:請寫出與60°角的終邊相同的角的集合.
問題3:請寫出與α角的終邊一樣的角的集合.
問題4:判斷角所在的象限,一般遵循怎樣的步驟?
設計意圖 以典型問題作為練習訓練的起點,一方面強化學生對任意角概念的本質(zhì)的理解,幫助學生感知新定義為解題帶來的便捷;另一方面,問題串的應用避免學生思維定式的形成,讓學生能從概念內(nèi)涵與外延上認識什么是任意角,從真正意義上領略其用途. 逐層深入的問題,讓知識自然生成. 學生隨著問題的解決,對任意角概念的應用達到知其然且知其所以然的境界.
(4)有效提問促進歸納,完善新知
師:本節(jié)課我們應用了哪些數(shù)學思想方法、教學手段與研究路徑?探索了什么內(nèi)容?給你帶來了哪些啟示?
學生經(jīng)合作交流,認為本節(jié)課所學的內(nèi)容主要有:原有認知內(nèi)的角→任意角→象限(非象限)角→終邊一樣的角的集合的表示方法(注意數(shù)值與字母的含義)→判斷角位于第幾象限→快速寫出終邊位于同一直線上的角所組成的集合.
涉及的數(shù)學思想方法有:類比思想、特殊到一般思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想等.
課堂借助微視頻、幾何畫板等信息技術(shù)輔助教學,激趣的同時還將知識直觀化,為學生更好地理解教學內(nèi)容服務.
設計意圖 本環(huán)節(jié),引導學生梳理本節(jié)課的教學內(nèi)容,讓學生在腦海中再次加深對抽象概念的理解. 數(shù)學思想方法與教學方法的總結(jié),為后續(xù)學習更多的數(shù)學知識奠定了方法基礎.
2. 教學成效分析
(1)信息技術(shù)提高知識的直觀性
本節(jié)課屬于章節(jié)起始課,具有統(tǒng)領整個章節(jié)的重要作用,因此教師應站到宏觀的角度去設計教學方案. 由于課堂教學容量大,對學生的思維要求較高,因此教師借助信息技術(shù)來輔助教學,以提高知識的直觀性,讓學生能更好地理解概念的內(nèi)涵與外延. 尤其是幾何畫板的應用,將抽象的角直觀、動態(tài)地展示在學生面前,不僅給課堂節(jié)約了大量時間,還讓學生進一步體驗到了數(shù)形結(jié)合思想的妙處.
(2)良好情境引發(fā)高效互動
以“720°暴扣”的視頻作為教學起點,瞬間就活躍了課堂氛圍,讓原本枯燥的教學內(nèi)容瞬間充滿了生活味,也讓學生從具體事物中感知720°這個特殊的角,體會已有的認知無法滿足生活的實際需要,從而成功完成了角的推廣. 在整個探索過程中,師生、生生之間積極互動、交流、傾聽與表達,在獨立思考與大膽探索中發(fā)展了學生的建模能力.
(3)高質(zhì)量的問題發(fā)展思維
縱觀整節(jié)課的問題設計,充滿了有效性與思維性. 每一個問題的設置都恰到好處、科學合理,環(huán)環(huán)相扣的問題讓學生的思維拾級而上. 整個探索過程突出學生在課堂中的主體地位,課堂松弛有度,教師引導有方,教學過程合情合理,學生的思維也隨著對話的深入得以錘煉與升華.
幾點思考
1. 分層設計是有效提問的前提
從認知心理學的角度出發(fā),學生的認知發(fā)展遵循一定的規(guī)律. 同樣,概念教學中的問題設計也要遵循學生認知發(fā)展的規(guī)律,在明晰教學目標、學情的基礎上分層設計問題,引發(fā)學生的思維由淺入深地發(fā)展. 本節(jié)課將“720°暴扣”視頻作為教學起點,呈現(xiàn)出的第一個問題雖然難度不大,但需要一定的思考.
在這個問題的牽引下,教師根據(jù)學生在課堂中的表現(xiàn),一環(huán)扣一環(huán)地提出更多問題,每一個問題都是基于前一個問題而來的,學生在此過程中不僅學會了耐性傾聽,還學會了自主思考. 正如波利亞所言:“關(guān)注學生在課堂上的想法比教師在課堂上的講授重要千百倍,思維在學生的大腦中,教師要起到‘助產(chǎn)婆’的作用.”[3]因此,設計層次分明的問題,為學生的思維提供“腳手架”,此為有效提問的前提.
2. 適時追問是有效提問的關(guān)鍵
當學生順利回答教師的問題后,并不代表師生互動完全結(jié)束. 想讓學生更深層次地理解教學內(nèi)容,最好的方式就是適時追問,讓學生的思維順勢而上. 如本節(jié)課,當學生用筆比劃出720°角的表達方式后,教師趁勢提出“361°的角該怎么表達”這個問題,為完善任意角的概念奠定了基礎. 再如練習訓練中,當學生順利解決練習后,教師又由淺入深地提出了四個問題,成功將學生從“知”轉(zhuǎn)化成“悟”.
3. 自主發(fā)現(xiàn)是有效提問的目的
每一個學生都希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、探索者與創(chuàng)造者. 課堂提問的目的就是引發(fā)學生自主發(fā)現(xiàn)問題,這是學生從更深層次理解教學內(nèi)容,掌握概念本質(zhì)、內(nèi)涵與外延的最佳途徑. 任何一個新的概念都具有一定的抽象性,教師若不通過有效提問進行引導,而是直接將結(jié)論呈現(xiàn)給學生,則會導致學生記憶模糊、理解偏差,到實際應用時就會問題百出.
事實證明,有效提問可以讓學生自主發(fā)現(xiàn)知識的來龍去脈,理解研究問題的方法. 尤其是探究活動的開展,可以摒棄學生思維的“奴性”,激發(fā)學生的學習興趣. 學生親歷“由疑啟思、由思解疑”的過程,可以獲得良好的探究能力,從真正意義上踐行深度學習的理念.
參考文獻:
[1] 嚴文蕃,李娜. 互聯(lián)網(wǎng)時代的教學創(chuàng)新與深度學習——美國的經(jīng)驗與啟示[J]. 遠程教育雜志,2016, 35(02):26-31.
[2] 唐文艷,張洪林. “數(shù)學情境與提出問題”教學模式的研究性學習因素及體現(xiàn)[J]. 數(shù)學教育學報,2004(04):90-92.
[3] 喬治·波利亞. 數(shù)學的發(fā)現(xiàn)[M]. 劉景麟,曹之江,鄒清蓮,譯. 北京:科學出版社,2006.