“问题驱动”在高中数学教学中的应用

2014-12-31 18:33范萍
理科考试研究·高中 2014年12期
关键词:问题驱动函数解决问题

范萍

“问题驱动”就是利用问题来驱动学生的思考和探究,使学生积极调动已有的知识来尝试对问题进行解决,在不能顺畅的解决问题中发现问题的关键和核心,促使师生、生生之间的主动交流、讨论和探究,并最终实现对问题的解决和能力的获得.在高中数学中,教师应充分地利用问题来建立情境,使学生顺利地进入到学习的状态;在学生不断的思考中层层挖掘,突破自己的思维困境;从而获得对知识的一个全面体验和了解,形成完善的概念;并能够灵活地将理论联系实际,提供学生解决问题的能力和知识的应用能力.

一、创设情境,引入课题

“问题情境”的建立就是将教学内容和学生认知充分的相结合,利用问题来冲击学生的认知,产生学生知识中的不平衡、不协调,以激发学生解决问题的欲望和思考探究的积极性.例如在学习有关“等比数列求和公式的推导和应用”时,教师就可以结合现在“贷款买房分期付款”的角度来提出问题,以激发学生的兴趣.教师可以给学生建立“小李买房”的情境,小李向银行贷款a万元,从贷款后的第一个月开始还款,每月还款一次且数额相同,小李n年后可以将贷款和利息一并还清.已知银行的贷款利率为p,按照复利计算,则小李每次应还款的金额是多少?学生对这个现实的问题产生了浓厚的兴趣,并在此驱动下,想到了这个大问题的子问题: n年中,小李贷款和利息一共多少钱?学生就会从第1年,第2年,…,第n年的角度来逐一的计算,找到其中的等比规律,在不断的深入计算中对等比数列求和的公式进行积极推导,并及时地运用到帮助小李计算还款金额的问题上,顺利地实现了对新知识的学习.通过这样的情境建立,由问题来带动学生的思考,为思考提供了明确的方向,使学生可以有目的、有条理的展开对课堂内容的学习和推导,同时获得成功的喜悦,体验数学知识在实际生活中的魅力.

二、深层挖掘,突破困境

利用问题搭建学生思维的台阶,使学生通过独立思考、交流讨论、实验推理,能够一步步地来深入问题内部,获得解决大问题中的核心小问题,结合学生的动手、动脑、探究来完成对定理公式的证明,从而成功地突破学生在思维过程中的误区和盲点.例如在学习有关“二项式系数的性质”时,教师直接给学生提出明确的问题:二项式系数有哪些性质?然后给学生充裕的时间进行独立思考、小组交流,学生通过积极主动的思考、讨论,会建立几种解决问题的方向,但又不能完全地利用自己的方式解决问题,以致每个小组都陷入了思维困区,教师要进行及时的引导及点拨,诱导学生的思维和思考的全面性.有个学习小组采用了“整体把握、一般到特殊”的思路,将二项式(a+b)n进行展开,然后讨论a=1、b=1等一些简单的情况,在观察其中的变化中逐渐的得出规律.学生的这一探究进行得并不是很顺利,教师就要积极地参与其中,引导学生如何进行探究,让学生亲身体验知识的产生与发展历程,扫除学生在思考过程中的障碍,从困境中解放出来,从而获得极大的喜悦.在问题的驱动下,通过学生对问题的深层挖掘来找到难点,在教师的点拨下突破难点,获得了知识,体验了整个知识产生的过程.

三、归纳整合,形成概念

科学、完善的知识结构有利于学生的发展,教师要及时地引导学生进行归纳整合.面对学生的疑问,使学生能够解放思想、各抒己见,帮助学生对整个思维过程进行梳理整合,在异中求同、同中求异中逐渐地摸索出规律,使学生的思想得到深化,实现对概念的形成和理解.例如在学习有关“函数单调性”时,教师就可以利用最近几天的天气情况,做一个气温-时间的曲线图,让学生观察其中的规律,得出自变量和函数值之间的关系,从而顺利地进入新课的学习中,让学生对不同的函数y=x+2、y=-x+2、y=x2、y=1/x进行作图,并观察其中自变量和函数值之间的关系,学生就会发现在定义域的某个区间内,有的y随x的增大而增大,

有的y随x的增大而减小,在学生的描述中,及时地引导学生在一定的定义域内对增函数、减函数进行分类.但这只是学生对增减函数的一些感性认识,如何给增减函数下一个定义呢?学生就会上升到抽象的思维,学生逐步地得出:在定义域的某个区间内,x1>x2,有f(x1)>f(x2),则为该区间上的增函数;有f(x1)

四、联系实际,巩固应用

实际应用是理论的拓展和引申,通过一题多解、一题多变、综合题来激发学生的思维.教师要能够解决切入点的问题,使学生的思维逐渐上升,不断地了解其中知识之间的纵横交错,让学生在引申、变化、探究简捷方法中,实现对公式的双向运用、变式运用,使学生能够做到很好地融会贯通、举一反三.例如在学习有关“圆锥曲线问题”时,教师可以用具体的问题来进行拓展延伸:已知P(x,y)在圆x2+y2=4x+2y上,求2x+y的取值范围.教师鼓励学生结合自己的认知,尝试用多种方法解决问题.在学生的独立解决、小组交流中,学生想到了五种解决问题的方法,拓展了学生的思维空间,充分地挖掘了学生的潜力.教师还可以引领学生进行一题多变,在这个问题的基础上,可以将圆变为圆锥曲线,或者将2x+y变为ax+by,让学生讨论刚才的方法是否还适用,应该做怎样的调整.在教师的引导下,学生积极地展开了相互之间的切磋,实现了优势互补,使学生能够将自己的解题方法灵活地运用到不同的问题上,真正地掌握了数学的思想和精髓.通过这样的对问题进行拓展和变形,学生体会到了知识之间的联系,学会了旧中探新、举一反三,更重要的是学生领会到了其中的数学思想,升华了学生的思维,提高实际应用和问题解决能力.

总之,在教学中,师生要善待问题,利用探究性或挑战性的问题来激活课堂、激活学生的思维.使学生在问题的解决中不但获取知识,还学会了知识的迁移,做到知识之间的融会贯通、触类旁通,为学生的主动学习增大了容量和空间.

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