基于“问题串”的高中数学教学策略与案例分析

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  [摘 要] 学习的过程是解决问题的过程,那么如何提高课堂教学的有效性呢?需要我们用一根主线将问题串接形成问题串,借助于一个个数学问题引导学习活动的开展,在问题的解决过程中开启并发展学生的思维,实现认知、能力、情感三维目标的有效达成.
  [关键词] 高中数学;问题串;建构
  如何提高数学课堂教学的有效性?这是我们一直在思考和追求的. 新课程改革更是让我们意识到课堂教学需要以教育学、心理学理论为依托,不能简单地灌输和蛮干,从数学概念的学习特点来看,数学概念的内化并稳定地存储在学生的大脑中需要经历4个过程:感知→理解→保持→应用,而这4个过程中又需要学生结合原有的认知和经验不断地同化与顺应. 基于数学概念学习的这一特点,笔者认为设计“问题串”能够很好地辅助学生完成概念教学的目标,本文就该话题谈几点笔者的看法.
  “问题串”教学的有效性分析
  以生为本的数学课堂需要“收、放”自如,我们既要放手让学生自主探究数学知识,总结规律,同时又要考虑教学“时间紧”这一实际,“问题串”的设计可以引领学生拾级而上,逐步掌握数学概念,提升能力,其教学有效性集中表現在如下几个方面:
  1. “问题串”设计与学生的学情相匹配
  传统的教学不考虑学生的学情,整个课堂教学教师凭借着自己的教学经验组织教学,学生成为被动接受知识的“容器”,而且在当下的江苏高考模式下,我们教师的教学起点往往较难,甚至有些老师将课堂教学与高考要求直接对接,思维跨度大,有相当一部分学生(尤其是高一的新生)在学习中会感觉障碍比较大,这样缺失了学情考虑的教学不利于学生数学知识结构的有序地构建,而如果我们将教学内容“问题串”化,可以根据学生的学情合理地设置思维跨度,让数学教学活动更具有针对性,有效衔接学生的思维,保证教学的效率.
  2. 借助于“问题串”破解教学重点、难点
  每节数学课,都有重点和难点,尤其是整个高中阶段的核心概念学习,这些重点、难点如何有效突破呢?传统的做法是题海战术,通过多练实现“熟能生巧”,这样做的结果是高耗低效(尤其对于学困生而言),教学的重、难点是需要学生自己去分析和理解的,题海战术也许能够在短时间内在学生大脑里留下痕迹,但是没有能够形成长时间记忆,就会出现课上懂的,考试题稍微一变就错了. 针对教学的重点、难点设计“问题串”,可以引导学生层层分析,把握概念及其应用的来龙去脉,有效丰富了学生的体验,通过不断地刺激学生的大脑皮层,被自己原有的知识结构所吸纳,内化为自己的能力.
  3. 借助于“问题串”链接概念的内涵与外延
  数学概念是对客观事件的抽象与概括,均有着较为丰富的内涵与外延,这些不是死记硬背所能企及的,因为死记硬背只能触及概念的表面,如何才能深挖到概念的内涵并延展到外延呢?笔者认为借助于“问题串”可以将概念教学多层化,借助于问题引领学生由浅入深、循序渐进地解构与重构概念,从多维表征视角引导学生进行概念学习,深化对其内涵和外延的理解.
  不仅如此,学生的学习是在“问题串”的引导下完成的自主获知过程,那么学生在这个过程中的收获就不仅仅是知识本身,长期的学习体验,会触发学生的“问题意识”,并在解决一个个问题中获得方法论的训练,切实提升自己的核心素养和学习力.
  基于“问题串”的高中数学教学策略
  1. 分析教材与学情,设计教学流程
  学生是教学的主体,而教学内容尤其是教学的重点、难点又是课堂教学讨论的焦点,为此我们在设计“问题串”之前,必须细致地分析教材和学生的学情,根据这两个维度的综合分析设计教学目标与教学流程,因为目标和流程是设计问题的重要依据.
  例如,我们和学生一起学习“函数单调性”的概念时,笔者分析教材内容和学情后发现,学生在学习过程中困难最大的地方是不理解“对于函数图像的升降”的定性表述与“函数值的大小”的定量刻画这两者之间存在着的联系,为了有效解决这个问题,笔者设计了如下教学流程:
  2. 设计“问题串”突破教学重点、难点
  思考源于问题,我们的教学流程紧紧围绕着重难点的突破而有序铺展,那么我们的问题设计也就目标明确,就是要借助于启发并引导学生开展观察、比较、概括、猜测、推理等一系列有序的思维活动,借助于问题的解决不断地获得成功的体验,在突破重点、难点的同时还可以增加学生数学学习的良性情绪,发散“逻辑—数理”思维.
  下面仍然以“函数单调性”的概念教学为例,就笔者设计的问题串来进行具体的说明. 笔者为了帮助学生有效突破前文所述的重难点,设计了如下的“问题串”的设计:
  情境1:给出某城市一天24小时内的气温变化图,引导学生对该图进行观察.
  问题1:大家观察后有怎样的发现,描述一下我们连云港这一天气温随着时间的推移变化情况如何?
  设计意图:生活即教育,开始导入时从学生熟悉的生活情境出发,分析生活中的图像,不经意间将学生的思维带入数学课堂,与此同时也符合STSE教学理念.
  情境2:提供y=x和y=x2图像,引导学生对该图进行观察.
  问题2:大家将函数图像从左向右观察,看看函数y=x,y=x2图像呈何种趋势?
  设计意图:学生有了前面的观察经验,在观察y=x,y=x2图像时,稍加引导学生便可以观察和总结出这两个图像的“升降”特征,结合这一特征和学生一起总结出“单调函数的直观性定义”,顺势得到增(减)函数、函数的增(减)区间等概念.
  在概念得到后,设计如下的几个问题将学生的认知深化.
  问题3:对于两个具体的值a,b(a  问题4:在区间[a,b]上有无数个值x1  设计意图:“问题3”和“问题4”都是“将一般问题特殊化”,这样做的目的在于降低思维难度,使学生从特殊化的情境出发去理解概念,概念变得更容易接受了,两个问题相对而言,“问题4”又是在“问题3”基础上的进一步深化,借助于这两个问题本节的难点得到了有效的化解.
  但是,此时我们学生对概念的认识还停留在“直观性定义”上,如何引导学生理解内涵与外延,实现向“描述性定义”的过渡呢?笔者又进一步设置了如下的两个问题:
  问题5:那么f(x1),f(x2)与x1,x2之间要存在什么关系?才能得出函数在区间[a,b]上y随自变量x增大而增大呢?(在理答过程中设法“启发”学生回答出“任意”两字,并围绕任意进行讨论与交流.)
  设计意图:通过上述5个问题的引导,学生经历了观察、问题的思考与解决等一系列思维活动后,学生大脑里对“函数是增函数”的多种认识有效链接在了一起,形成稳定的结构:f(x)在区间I上是增函数?圳在区间I上f(x)的图像是上升的?圳在区间I上自变量大,函数值亦大?圳在区间I上,当x1  笔者在实践中发现,问题串可以有效提升教学的质量,当然为了更好地发挥“问题串”教学方法在数学教学中的作用,切实提高学生的素质水平,我们高中数学教师要做的工作还有很多,例如要树立“以学生为本”的教学意识,不断提高自己的知识水平和专业文化素养,提高问题串的设计能力,但只要方向是对的,教学效果会随之而来.
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