[摘 要] 學(xué)貴有疑. 問(wèn)題是開(kāi)啟思維的利器. 借助問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生的思維,讓學(xué)生在課堂中想說(shuō)、敢說(shuō),不僅能夯實(shí)知識(shí)基礎(chǔ)、完善知識(shí)體系,還能提升邏輯推理、數(shù)學(xué)抽象、直觀想象等能力. 文章從幾個(gè)教學(xué)實(shí)例出發(fā),具體談?wù)勅绾卫秒A梯式提問(wèn)、啟發(fā)式提問(wèn)與質(zhì)疑式提問(wèn)等方法驅(qū)動(dòng)學(xué)生“說(shuō)數(shù)學(xué)”,讓核心素養(yǎng)的培養(yǎng)真正扎根于教育實(shí)踐中.
[關(guān)鍵詞] 問(wèn)題;說(shuō)數(shù)學(xué);核心素養(yǎng)
作者簡(jiǎn)介:馮聯(lián)英(1971—),本科學(xué)歷,中學(xué)高級(jí)教師,從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)與研究工作,曾獲福建省微課大賽一等獎(jiǎng),龍巖市名師、泉州市高層次人才.
問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,既是新課改背景下落實(shí)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的一種教學(xué)手段,又是在“以生為本”教學(xué)理念的基礎(chǔ)上以問(wèn)題為導(dǎo)向,驅(qū)動(dòng)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與行為的一種教學(xué)方式. “說(shuō)數(shù)學(xué)”給學(xué)生提供了“說(shuō)”的機(jī)會(huì),將自己對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)問(wèn)題解決過(guò)程與結(jié)果、感想與體會(huì)等“說(shuō)”出來(lái),在老師和同學(xué)面前表現(xiàn)自我,增加了獲得教師獎(jiǎng)勵(lì)性評(píng)價(jià)的機(jī)會(huì)[1]. 在一些需要邏輯推理與思辨分析的教學(xué)中,教師通過(guò)提問(wèn)設(shè)疑的方法引發(fā)學(xué)生主動(dòng)“說(shuō)數(shù)學(xué)”,在學(xué)生的自我表達(dá)中,深化對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)思想方法等的理解和掌握,從而為數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
問(wèn)題驅(qū)動(dòng)“說(shuō)數(shù)學(xué)”的意義
數(shù)學(xué)學(xué)科建立在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)語(yǔ)言之上,運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)精確描繪數(shù)學(xué)現(xiàn)象,是保障數(shù)學(xué)思想與方法能夠順暢無(wú)阻地進(jìn)行交流的根本基石. 在教學(xué)中,通過(guò)設(shè)置問(wèn)題來(lái)激發(fā)學(xué)生表達(dá),這不僅能夠使學(xué)生在自然語(yǔ)言的語(yǔ)境中深刻領(lǐng)悟教學(xué)內(nèi)容,還能有效激活學(xué)生的思維潛能. 它引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)庫(kù)中的相關(guān)信息,對(duì)新獲取的知識(shí)進(jìn)行深度加工,以構(gòu)建出條理清晰、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R(shí)體系,并通過(guò)準(zhǔn)確的語(yǔ)言進(jìn)行闡述和表達(dá). 事實(shí)上,問(wèn)題驅(qū)動(dòng)“說(shuō)數(shù)學(xué)”的過(guò)程,是一種運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言閱讀理解、轉(zhuǎn)譯并加工數(shù)學(xué)現(xiàn)象的過(guò)程. 而“說(shuō)”這一過(guò)程,則是揭示思維脈絡(luò),鍛煉辨析能力,以及不斷優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程.
具體措施
“說(shuō)數(shù)學(xué)”是一種聽(tīng)得到的外部表述活動(dòng),屬于教學(xué)的外化表現(xiàn). 借助問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生的思維,可有效激發(fā)學(xué)生的表達(dá)欲,讓學(xué)生自主組織并加工內(nèi)在的思維活動(dòng),再借助外化的語(yǔ)言進(jìn)行傳遞. 在此過(guò)程中,學(xué)生邊說(shuō)邊思考,邊思考邊說(shuō),凸顯了數(shù)學(xué)語(yǔ)言與思維的緊密性. 為了增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)表達(dá)能力,教師可以在課堂上巧妙設(shè)計(jì)各類(lèi)問(wèn)題,構(gòu)建一個(gè)積極的語(yǔ)言交流環(huán)境,激發(fā)學(xué)生想說(shuō)、敢說(shuō),從而真正促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生. 因此,提問(wèn)方式的選擇至關(guān)重要.
1. 階梯式提問(wèn),誘導(dǎo)語(yǔ)言表達(dá)
階梯式提問(wèn)是指將復(fù)雜的目標(biāo)問(wèn)題分解成一系列由淺入深、層層遞進(jìn)的小問(wèn)題,通過(guò)逐一攻克這些小問(wèn)題,學(xué)生能夠自然而然地觸及并解答目標(biāo)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深入理解和掌握. 階梯式提問(wèn)可促使學(xué)生在層層遞進(jìn)的小問(wèn)題中穩(wěn)步前行,實(shí)現(xiàn)思維的螺旋式攀升,從而為提高邏輯推理能力奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ). 在層層遞進(jìn)問(wèn)題的引領(lǐng)下,學(xué)生借助外化言語(yǔ)闡述所觀所感,展現(xiàn)個(gè)人的思維過(guò)程,獲得寶貴的經(jīng)驗(yàn)感悟. 實(shí)踐發(fā)現(xiàn),階梯式提問(wèn)不僅能夠激發(fā)學(xué)生間的數(shù)學(xué)交流,還能有效激活學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)能力,從而為知識(shí)體系的構(gòu)建奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
案例1 “函數(shù)的概念”的教學(xué).
為了迅速抓住學(xué)生的注意力,課程伊始,教師運(yùn)用多媒體來(lái)展示以下材料:①一組數(shù)據(jù)(如表1所示);②函數(shù)y=2x的圖象;③函數(shù)y=的圖象.
表1
問(wèn)題1 觀察以上材料,若任意取一個(gè)x的值,能確定y的值嗎?是否唯一?
生1:可以,只要x的值確定了,就有對(duì)應(yīng)且唯一的y值.
問(wèn)題2 分析以上材料,可知自變量x的值分別在什么范圍內(nèi)?
生2:材料①,x的值可以取任意整數(shù);材料②,x的值可以取任意實(shí)數(shù);材料③,x≥0.
設(shè)計(jì)意圖 上述問(wèn)題旨在讓學(xué)生明確,在不同情況下自變量x的取值范圍有所區(qū)別.
問(wèn)題3 對(duì)于“函數(shù)圖象中y值的唯一性”,你們是怎樣理解的?(合作交流,作圖觀察.)
生3:作與x軸垂直的一條直線,該直線與已知的函數(shù)圖象只存在一個(gè)交點(diǎn).
生4:這么說(shuō)不嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)描述為在自變量x的取值范圍內(nèi)作與x軸垂直的直線.
設(shè)計(jì)意圖 讓學(xué)生通過(guò)對(duì)函數(shù)定義的描述,理解其中的“對(duì)應(yīng)”與“唯一性”,為后面揭露函數(shù)定義中的要素做鋪墊.
問(wèn)題4 說(shuō)說(shuō)你們對(duì)“對(duì)應(yīng)”與“唯一”的理解.
生5:從定義來(lái)看,函數(shù)就是映射的特殊情況,任意的x值,都有與它唯一對(duì)應(yīng)的y值.
問(wèn)題5 由此可見(jiàn),函數(shù)定義中的要素有哪些?
生6:①兩個(gè)數(shù)集的對(duì)應(yīng)關(guān)系;②x的值有唯一對(duì)應(yīng)的y值.
設(shè)計(jì)意圖 上述問(wèn)題旨在探究函數(shù)的定義,即函數(shù)是兩個(gè)數(shù)集的對(duì)應(yīng)關(guān)系,自變量x的取值范圍稱為定義域,因變量y的取值范圍稱為值域,而定義域與值域之間呈對(duì)應(yīng)的關(guān)系,記作f:x→y,通常以y=f(x)來(lái)表示,符號(hào)f表示對(duì)應(yīng)關(guān)系.
分析 綜上可知,函數(shù)關(guān)系可以用三種方法來(lái)表達(dá),即解析法、列表法和圖象法. 上述教學(xué)過(guò)程帶來(lái)的啟示為:階梯式提問(wèn)可增進(jìn)師生的有效互動(dòng)與溝通. 在此過(guò)程中,學(xué)生在逐步深入的問(wèn)題的引導(dǎo)下,運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言全面且精準(zhǔn)地闡述了自己對(duì)函數(shù)定義的深刻理解. 這不僅極大地鍛煉了學(xué)生的口頭表達(dá)能力,還使他們學(xué)會(huì)了從同類(lèi)事物中捕捉關(guān)鍵的數(shù)形特征,從而提煉出了有力的例證,有效地促進(jìn)了數(shù)學(xué)思維能力的深入發(fā)展和提升.
啟發(fā)式提問(wèn),引發(fā)新的感悟
階梯式提問(wèn)促使學(xué)生的思維拾級(jí)而上、逐層深入,而啟發(fā)式提問(wèn)則能在學(xué)生現(xiàn)有認(rèn)知水平的基礎(chǔ)上,激發(fā)其深層次的思考與感悟. 以啟發(fā)式問(wèn)題作為教學(xué)載體,創(chuàng)新知識(shí)的傳輸方式,可讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)知識(shí)的漏洞與自身認(rèn)知的不足,從而建構(gòu)完整的認(rèn)知體系,并引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生良好的情感傾向,激起求知欲,為解決難題搭建平臺(tái).
案例2 “圓錐曲線與直線位置關(guān)系”的教學(xué).
原題 已知雙曲線x2-=1,過(guò)點(diǎn)P(1,2)且與該雙曲線僅存在一個(gè)公共點(diǎn)的直線有多少條?求出滿足條件的所有直線的方程.
學(xué)生初次拿到本題,感覺(jué)無(wú)從下手. 為了啟發(fā)學(xué)生思維,理清問(wèn)題的本質(zhì),教師通過(guò)以下問(wèn)題,與學(xué)生展開(kāi)了積極而深入的互動(dòng).
問(wèn)題1 從點(diǎn)P的位置來(lái)看,能不能快速找出一條滿足題設(shè)條件的直線?(學(xué)生作圖略)
設(shè)計(jì)意圖 在學(xué)生感到茫然時(shí),誘導(dǎo)學(xué)生以點(diǎn)P的位置作為切入點(diǎn). 學(xué)生作圖的過(guò)程,也是思考的過(guò)程.
生7:點(diǎn)P位于雙曲線的漸近線上,橫坐標(biāo)與雙曲線的右頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)相同,因此直線x=1滿足題設(shè)條件.
生8:除此之外,過(guò)點(diǎn)P且與另一條漸進(jìn)線平行的直線也符合條件.
師:大家還能發(fā)現(xiàn)符合條件的其他直線嗎?(學(xué)生沉默)
問(wèn)題2 問(wèn)題提到雙曲線與直線僅存在一個(gè)公共點(diǎn),可采取哪些辦法獲得這些直線呢?(合作學(xué)習(xí))
設(shè)計(jì)意圖 將學(xué)生的思維引至聯(lián)立方程的角度上去,以期獲得突破.
生9:可以從聯(lián)立方程的角度去思考,然后通過(guò)方程消元,再用判別式Δ=0獲得直線的斜率.
生10:如果直線的斜率不存在,怎么辦?
生11:如果不存在,就可以確定只有直線x=1符合條件.
師:不錯(cuò)!你們說(shuō)得都有道理,哪位同學(xué)來(lái)說(shuō)說(shuō)具giZOx/4S8M/bAfQpcZByoNkZ7u9kWDnw9fKAAQQD5+Q=體的求解過(guò)程?
生12:假設(shè)直線的方程是y-2=k(x-1),與雙曲線x2-=1進(jìn)行聯(lián)立.
生13:不行,這種方法太片面. 在假設(shè)直線的方程時(shí),首先要對(duì)直線斜率的存在性進(jìn)行討論. 若直線的斜率不存在,則直線為x=1;若直線的斜率存在,則可假設(shè)直線為y-2=k(x-1).
師:斜率是假設(shè)直線方程首要關(guān)注的點(diǎn),現(xiàn)在請(qǐng)大家著手推理.
生14:推導(dǎo)出關(guān)于x的二次方程(4-k2)x2-2k(2-k)x-(2-k)2-4=0,但判別式無(wú)法使用.
師:為什么呢?
生14:判別式為0用在方程存在重根的情況下,這里的切線方程為x=1(無(wú)斜率),而假設(shè)的直線有斜率,因此矛盾了.
問(wèn)題4 從幾何直觀來(lái)看,為什么求不出與漸近線平行的直線?如何確定求得的“二次方程”一定就是二次方程呢?
設(shè)計(jì)意圖 這是一個(gè)典型的啟發(fā)式問(wèn)題,在教師的提醒下,學(xué)生很快就發(fā)現(xiàn)當(dāng)4-k2=0時(shí),該方程并非二次方程,也就是當(dāng)4-k2≠0時(shí),判別式才有用.
問(wèn)題5 怎樣才能求出另一條直線?若4-k2=0,一次方程有解,則會(huì)怎樣?
生10:分別從一次方程無(wú)解和有一解的情況進(jìn)行分析,可知符合本題條件的直線有y=-2x+4與x=1兩條.
設(shè)計(jì)意圖 如果貿(mào)然讓學(xué)生求另一條直線,會(huì)讓學(xué)生感到突兀且棘手,而提出“若4-k2=0,一次方程有解”的條件,則更具啟發(fā)性.
分析 在啟發(fā)式問(wèn)題的引領(lǐng)下,學(xué)生不僅親歷了數(shù)學(xué)推理過(guò)程,還有效錘煉了思維. 由此可見(jiàn),啟發(fā)式提問(wèn)是教師分步設(shè)計(jì)、逐層鋪墊教學(xué)內(nèi)容的重要方式,學(xué)生在設(shè)疑、釋疑過(guò)程中加以表達(dá),感知并提煉各種數(shù)學(xué)思想方法,為解題能力的提升奠定了基礎(chǔ).
質(zhì)疑式提問(wèn),激發(fā)思維活動(dòng)
質(zhì)疑式提問(wèn)是IOQ/fMLe4RR7ivvyQamhG24y5hKC/gtd0WDBZo5JPOM=一種能將學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)調(diào)動(dòng)起來(lái),及時(shí)反思與描述的一種提問(wèn)方式,即給學(xué)生一個(gè)啟示語(yǔ),讓學(xué)生從認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)出發(fā),快速聯(lián)想到相關(guān)的解題方法. 在教學(xué)中,有些學(xué)生不愿意表達(dá)自己的觀點(diǎn),怕自己說(shuō)錯(cuò)、說(shuō)漏. 而質(zhì)疑式提問(wèn),則能激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛能,充分調(diào)動(dòng)他們的感知與覺(jué)知能力,引領(lǐng)學(xué)生不由自主地進(jìn)入反思狀態(tài). 因此,質(zhì)疑式提問(wèn)是一種幫助學(xué)生感知并應(yīng)用學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的提問(wèn)方式,對(duì)發(fā)展學(xué)生的口述習(xí)慣與能力具有重要價(jià)值與意義.
案例3 “導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用”的教學(xué).
問(wèn)題1 已知函數(shù)f(x)=-x3+bx2+cx+bc,如果在x=1處存在極值-,則b,c的值分別為多少?
大部分學(xué)生根據(jù)自身已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn),求得b=-1,c=3或b=1,c=-1. 其原因是學(xué)生將“存在極值”和“f′(x)=0成立”等同了,忽略了“函數(shù)f′(x)=0為可導(dǎo)函數(shù)f(x)在x=x處取極值的必要非充分條件”,缺乏檢驗(yàn)[2]. 為此,教師通過(guò)質(zhì)疑式提問(wèn),引發(fā)學(xué)生反思.
問(wèn)題2 (1)函數(shù)f(x)=x3于x=0的導(dǎo)數(shù)f′(0)=0,f(0)是否是函數(shù)f(x)的極值?
(2)探討函數(shù)f(x)的極值,是為了考查哪種數(shù)學(xué)關(guān)系?
(3)關(guān)于函數(shù)極值問(wèn)題的求解,大家已經(jīng)掌握了相應(yīng)的方法,那么對(duì)于含參數(shù)的函數(shù)的極值問(wèn)題,該怎么處理呢?
設(shè)計(jì)意圖 上述問(wèn)題皆根植于學(xué)生的認(rèn)知之中,學(xué)生僅需激活并整合自身的知識(shí)體系,便能洞悉涉及零點(diǎn)、極值、含參等問(wèn)題的解決思路. 此設(shè)計(jì)旨在為學(xué)生的反思明確方向,同時(shí)為后續(xù)的教學(xué)活動(dòng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ). 通過(guò)深入思考與解答,學(xué)生可以重構(gòu)其知識(shí)體系與解題策略.
分析 質(zhì)疑式提問(wèn)可讓學(xué)生在質(zhì)疑反思中通過(guò)聯(lián)想、歸納,完善認(rèn)知體系. 同時(shí),質(zhì)疑式提問(wèn)還能錘煉學(xué)生“說(shuō)數(shù)學(xué)”的能力,讓學(xué)生從問(wèn)題條件中提煉出解題方法. 例如,先突破問(wèn)題的外圍難點(diǎn),再主攻問(wèn)題的核心,從而順利揭露問(wèn)題的本質(zhì). 值得注意的是,在提問(wèn)環(huán)節(jié)中,教師要針對(duì)易于出錯(cuò)的問(wèn)題,及時(shí)提出相應(yīng)的質(zhì)疑性問(wèn)題,以引發(fā)學(xué)生反思. 例如,已知函數(shù)f(x)=x3+3ax2+bx+a2,當(dāng)x=-1時(shí),取極值0,求a,b的值. 關(guān)于此問(wèn),若單純地從f′(-1)=0出發(fā),解得a=2,b=9或a=1,b=3,顯然存在問(wèn)題. 事實(shí)上,f′(-1)=0是函數(shù)f(x)=x3+3ax2+bx+a2在x=-1處取極值的必要非充分條件,因此檢驗(yàn)環(huán)節(jié)不可或缺:當(dāng)a=1,b=3時(shí),函數(shù)f(x)=x3+3x2+3x+1,導(dǎo)函數(shù)f′(x)=3x2+6x+3. 當(dāng)x<-1時(shí),f′(x)>0;當(dāng)x>-1時(shí),f′(x)>0. 所以f(x)=x3+3x2+3x+1在x=-1處沒(méi)有極值.
在“說(shuō)數(shù)學(xué)”的過(guò)程中,教師尤其要關(guān)注一些性格內(nèi)向且不愛(ài)表達(dá)的學(xué)生,盡可能為他們提供表達(dá)的機(jī)會(huì),并及時(shí)給予肯定與鼓勵(lì),幫助他們樹(shù)立學(xué)習(xí)信心. 當(dāng)然,教師的標(biāo)準(zhǔn)示范在引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建間接經(jīng)驗(yàn)方面起著至關(guān)重要的作用,可為學(xué)生規(guī)范表達(dá)夯實(shí)基礎(chǔ).
總之,核心素養(yǎng)導(dǎo)向下“說(shuō)數(shù)學(xué)”是一種以生為本、以問(wèn)題為核心的教學(xué)模式. 教師在設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí),應(yīng)樹(shù)立清晰的目標(biāo)導(dǎo)向,精心構(gòu)思問(wèn)題的層次與難度,確保問(wèn)題既能夠循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生深入思考,又符合學(xué)生的實(shí)際學(xué)情. 這樣的設(shè)計(jì)旨在有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力,促使學(xué)生緊密?chē)@問(wèn)題展開(kāi)積極的思維活動(dòng),主動(dòng)探索解題策略,從而在解決問(wèn)題的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)能力的全面提升.
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