立足学生思维起点让问题设计更有效

2014-04-29 16:22温勇
数学学习与研究 2014年19期
关键词:摩天轮正弦情境

温勇

【摘要】数学课堂教学是一系列数学问题的提出并解决的活动过程,问题的设计应立足学生的思维起点,通过有效地开发和选择问题,激发学生的智慧,让课堂充满活力和高效.

【关键词】思维;问题的设计

数学课堂教学是一系列数学问题的提出并解决的活动过程,问题贯穿着课堂的始终,是引导学生学习的方向标和里程碑,是学生思维发展的催化剂和启动器.因此问题的设计对学生学习活动的组织引导、教学目标的有效达成及学生的数学思维发展有着重要的意义.

美国学者纽厄尔和西蒙认为:问题是这样一种情境,个体想做某件事,但不是即刻知道这件事所采取的一系列行动,即问题实际上是一种等待处理的“情境”.从认识论上看,问题应当是认识本身的内在矛盾,也就是认识的局限性、相对性和不足性所在,而不应当是简单的设问.“问题”应该来源于学生的实践活动,立足于学生已有经验、认识的局限、思维的冲突、方法的错误等.下面就结合教学案例谈谈自己对问题设计的感悟和认识.

1.问在学生疑难处

思源于疑,问题的设计应立足于学生的疑惑之处,思维障碍之处,引起学生探究的兴趣,激活学生的思维.在数学归纳法复习课中,为了弄清楚“当n从k变化到k+1时,命题发生变化时增加几项”判断的关键是什么,设计如下问题:观察以下两个问题,你能发现判断这类问题的关键是什么吗?(1)不等式f(n)=1n+1+1n+2+1n+3+…+13n+1>a24(n∈N*),用数学归纳法证明时,从n=k到n=k+1左边所要添加的项是.(2)已知f(n)=1+12+13+14+…+1n(n∈N*),用数学归纳法证明f(2n)>n2时,f(2k+1)-f(2k)=.

教师紧紧围绕教学内容和教学目标在关键处精心设计出不同水平、形式多样的问题,引导学生沿着明确的目标和一定的顺序向较高水平的思维层次递进,既把握了数学以思维为本质的特征,更为思维找到了切入点.

2.问在知识联系处

知识的产生过程是循序渐进的过程.如何让学生充分经历知识的发生过程,需要教师从学生熟悉的“旧”知识中寻找契机.设置的问题要能激发学生的探索欲望,在教师的引导下,能将“旧”知识引到“新”知识上来.在“三角函数”起始课创设以下问题情境:假如摩天轮所做的是匀速圆周运动.如图,不妨设该摩天轮的半径为1个单位长度,点O距地面的高度为32个单位长度,点P为轮上的一点,起始位置在最低点处,摩天轮每2分钟转一圈.请考察在这个运动中,有哪些相应的函数关系?请写出其中的一些函数关系.

教师通过设计此问题引导学生从函数的观点来看待问题,拓展思维,形成相应的函数模型,加深学生对原先学习的函数概念的认识,再通过新的情境和问题,让学生充分调动自己的已有知识,经历直观感受、观察发现、归纳类比、符号表示、运算求解等思维过程.学生的认识由模糊到清晰,从零碎到系统,形成理性思考的习惯,思维能力得以较充分的发展.从中再提出一系列的新问题,串联本章节的主要知识点,使知识来源自然,符合学生的认知规律.

3.问在“最近发展区”

问题的设计要考虑学生的实际能力,适当超越学习者的现有经验,将知识增长、能力发展和素质提高建立在学生的“最近发展区”上.在“三角函数的诱导公式”新授课导入中设计下面三个问题.问题1:求390°的正弦、余弦值.问题2:你能找出和30°角的正弦值相等,但终边不同的角吗?问题3:两个角的终边关于x轴对称,你能得出什么结论?两个角的终边关于原点对称呢?

我们在研究问题的时候常常会研究它的逆命题、否命题、等价命题等,问题2是问题1的发展,事实上可以看成是“若两个角的终边相同,则它们的正弦值相同”的逆命题,即“若两个角的正弦值相同,则两个角的终边相同”.但这里是以问题的形式提出的,这样设计一方面很自然,另一方面问题的设置处在学生的最近发展区.这样的设计遵循学生的认知规律,有助于培养学生良好的知识结构.

4.问在可探究处

学生是学习的主体,问题是新知识、新方法、新思想的生成点,学生通过问题的探究,形成自己分析问题、解决问题的方法和经验.在“二项式定理”的新授课中设计以下四个问题.问题1:今天是星期一,8天后,82天后,8n天后是星期几?问题2:(a+ 6)2,(a+ 6)3的展开式有几项? 每项怎样构成? 每项系数有什么特征? 按首字母排列有什么规律? 问题3:猜想(a-b)n展开式?问题4:如何推理二项式定理?

问题的设计以问题链形式展开,分层设问,问题与问题之间联系紧密,提问的目的明确,操作性强,学生在问题的导引之下积极参与思考和探索,讨论交流,经历观察、猜想、再证明的思维过程,逐层递进,自主建构知识,形成经验,发展能力.

5.问在思维发散处

由于各类学生的差异性和个性特征不同.学生的思维水平和思维层次存在不平衡性,为了让不同的学生都有思考的空间,所以问题的设计要能促使每一名学生都有思维活动的基础,以拓宽问题的出口,充分展示学生的思维.

“水本无华,相荡乃成涟漪,石本无火,相击而发火光.”教师在设计问题时应立足学生的思维起点,让问题设计更有效,激活学生的智慧,放飞学生的思想.

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