李硕
[摘要]数学问题产生于数学情景。培养学生提出数学问题的能力,离不开数学情景的精心创设。通过给学生呈现刺激性的数学材料信息,达到激发学生好奇心和发现欲,引起认知冲突,诱发质疑猜想的目的,使学生从中发现问题、提出问题,进而分析问题和解决问题,培养学生的创新思维。
[关键词]数学情景;数学问题;问题提出;创新思维
“问题解决”一直倍受数学教育界的关注。良好的问题情境有助于实现原有的认知对新知识的同化,使认知结构得到补充和完善,从而促进学生的心理发展。构建良好的问题情境,可以使学习材料的意义被充分的揭示出来,使学生易于理解,也就是使学习材料的逻辑意义明朗化。更重要的是,它可以激发学生积极主动地使新旧知识发生相互作用,产生有机联系,从而使新知识获得实际意义,最终实现有意义的学习。数学教学中,创设有效的问题情境,达到掌握知识,训练创新思维的目的。
1。创设“小步距”问题情境,注意问题的有序性和阶梯性
问题情境的设置要具有合理的程序和阶梯性,即问题的设计要由浅入深,由易到难,层层递进,把学生的思维逐步引向新的高度。创设“小步距”问题情境,就是要善于把一个复杂的、难度较大的课题分解成若干个相互联系的子问题(或步骤),或把解决某个问题的思维过程分解成几个小阶段。“小步距”问题情境的创设,首先,必须具有适应性和针对性,即不许针对学生已有的知识、心理发展水平和学习材料的难易程度来设计问题。创设的问题情境既要反映数学知识的发生发展过程,如数学概念的形成过程,定理、公式、法则的发现过程,数学问题的分析过程以及解题方法和规律的概括过程等,又要考虑学生学习数学知识的认知过程,如感知、表象、抽象、概括、建构等,使知识的“探索”过程和“获取”过程有机统一。其次,必须具有有序性和阶段性,即针对知识的系统性和学生认知发展水平的有序性,教师设置问题要坡度适中、排列有序、循序渐进、形成有层次结构的开放性系统,并不断的与外界教学环境保持能量、信息的交换,这样才能使问题情境所包含的信息量不断增加,才能使学生产生“有阶可上,步步登高”地愉悦感,也才能兴趣盎然的接收知识、体验情感。
2。创设“变式”问题情境,注意问题的开放性和发散性
良好的问题情境不仅应当是“标准的”,即具有典型的模式,为吸收或同化其他学习材料提供理想的框架,有利于学生对材料进行抽象和概括,而且应当具有“变式”性,即问题情境的形势和叙述可以不断变化,而基本原则和本质属性保持不变。变式性问题往往注重揭示条件性知识,注重的是方法,因此“变式”性问题情境具有构建]整合和迁移功能。例如研究三棱锥(即四面体)顶点的射影与底面三角形“五心”的关系时就可以设置以下问题:①当三棱锥是正三棱锥时;②当三条侧棱的长均相等时;③当侧棱与底面所成的角都相等时;
④当各个侧面与底面所成的二面角相等,且顶点射影在底面三角形内时;⑤当顶点与底面三边距离相等时;⑥当三条侧棱两两垂直时;⑦当三条侧棱分别与对侧面垂直时;⑧当各个侧面在底面上的射影面积相等时;⑨当各个侧面与底面所在的角相等且顶点在底面三角形外时。教师通过不断变换命题的条件,引申拓广,产生一个各即类似又有区别的问题,使学生产生浓厚的兴趣,在挑战中寻找乐趣,不时闪现出创造思维的火花,品尝到“数学发现”的甜头,同时也进一步巩固了对于线线,线面垂直的关系,尤其是三垂线定理的掌握。
3。创设“精制式”问题意境,注意问题的方向性和策略性
人们在解决问题时,既需要概念性知识,又需要程序性知识,还需要策略性知识。例如求等比数列前n项和公式时,通过印度国王奖励国际象棋发明家的故事引入,然后问:①如何求总米粒数1+2+22+…+263=?学生跃跃欲试,但无从下手。教师接着问:②这是什么等比数列的求和?学生都能回答。又问:③反映等比数列的本质属性是什么?它的意义是什么?学生回答:公比q=ak/ak-1(k=2,3,…,n)。我们把它变为ak-qak-1=0。④请大家观察、分析,这个式子提供的一个规律性的重要特点是什么?学生说:等比数列中的第k项与第k+1项q倍的差等于0。⑤那么这个特点是否能用于等比数列的求和呢?教师再问:⑦q=1时sn=?⑧在等比数列中,已知n,q和任意一项ar,怎样求sn?因此,课堂教学中教师应充分利用每堂课宝贵而有限的时间,精心构建问题情境,使其蕴含丰富的程序性知识和策略性知识,帮助学生形成问题图式。构建的问题情境一旦具有延伸性和方向性,就可以扩大学生学习活动的心理空间,充分激活原有知识,并使新旧知识发生有机联系,形成良好的知识结构。
4。创设“知识丰富域”问题情境,注意问题的具体性和现实性
“知识丰富域”主要是指问题情境应该与具体学科、具体知识相联系。例如在学习“圆锥曲线”后,我们让学生利用周末到商店里调查,然后研究石英钟表面形状的曲线方程有那些。
[参考文献]
[1]张庆林。当代认知心理学在教学中的应用[M]。西南师范大学出版社,1995,12。
[2]刘电芝。学习策略研究[M]。北京:人们教育出版社,1999,11。
[3]蔡道法。数学教育心理学[M]。上海:上海科技教育出版社,1993,8。
[4]秦德生。美国中小学“估算”课程设计及其启示[J]。外国中小学教育,2013,(12):50-54。
[5]张晓斌。如何唤起学生的创新思维[J]。数学通,2003(2)。