黄铿健
问题是学生学习的起点,可以说在操作层面上,数学教学本质就是问题教学.若教师没有“问题意识”,则整个教学过程就变成了“知识传递”,若没有高质量问题的驱动、有效的课堂对话,数学的学习将停留在低层次的思维上,导致数学知识表层化、学生思维浅层化,直接降低了高中数学课堂教学的品质与深度,
核心素养导向的高中数学教学倡导基于理解的深度学习,而有效问题的互动是引领学生深度学习的关键因素,是有效提升核心素养的路径之一.数学教学过程以问题情境激发学生思维,精心预设与生成用进一步的问题来推动学习,突破思维的藩篱,引领学生从“低阶思维”走向“高阶思维”,进而促使知识技能向能力素养转化.
1创设问题情境,激发深度思考
《普通高中数学课程标准(2017年版)》提出:“高中数学教学以发展学生数学学科核心素养为导向,创设合适的教学情境,启发学生思考,引导学生把握数学内容的本质.”[1]这意味着在教学中,教师应精研教材,挖掘其中蕴含的素养价值,以学生为中心,结合教学任务创设问题与情境,把握问题设计的落脚点,明确问题解决和深度学习的价值取向发挥问题对思维引领的作用.
首先要立足教材知识.设计问题要按照材知识的顺序性、层次性和逻辑性,将要探究的核心知识有机地融入,准确把握核心问题的设计意图,借此激发学生深度思考,促成各种思维参与深度学习,
其次要关注“已有认知”,问题情境作为学习活动的出发点,关注学生已有的认知基础,要把握问题设置的梯度、角度、广度和深度,精心设计渐进式的题组或专题性的问题链,情理交融,由浅入深,由具体到抽象,引领学生思维逐步深入,触发思维的生长,实现数学学科的育人价值,
例1教学《方程的根与函数的零点》时,在学习函数零点概念后,没有直接给出零点存在性定理.而是先提出问题:能否求出函数f(x)= Inx+2x一6的零点?
一番思索后,学生发现根据前面获得的概念和经验无法求解,产生了探究的急迫需要,处于“愤”的状态,此时教师不急于“启”,设置如下渐进式层次性问题,搭建思维阶梯,引导学生拾级而上探索.
学生在探究的过程中,观察发现、分析思考后归纳出零点存在性定理,
通过创设情境、提出问题进行的学习活动,有时可能还只停留在知识的表面,属于浅层学习,是否真正理解到位、掌握本质,还需要教师围绕核心知识,对核心问题“关键点”的再追问,“问题追问,是教师对学生当前理解的再启动,是对问题本质的再接近.是对知识意蕴的再挖掘”,[2]为此设计下面两个追问,
问题2判断下列结论是否正确,若不正确,能否举出反例?
问题3函数还要满足什么条件在区间[a,b]上有且只有一个有零点?
由问题2,学生通过思考辨析、举例判断,经历具体到抽象、再到具体应用的思维过程,把握到零点存在性定理的三个注意点:①函数图象是连续不断的;②定理的逆命题不是真命题;③至少存在一个零点,而由问题3学生认识到零点的个数还与函数的单调性有关,对函数的零点存在性定理有更为深刻的理解.
研究表明,深度理解需要循序渐进,要借助梯度的问题与及时的追问来促进,问题引领下的深度学习,教师要找准学生数学知识的生长点和思维的起点,围绕核心知识进行“新问”、对原问题“追问”,驱动学生不断深入思考探究、抽象概括,对所学习内容的认识有更全面的理解,促进数学知识与思维能力协调发展,促成数学学科素养的提升.
2 深度整合变式,提升迁移能力
学生数学学习的初始阶段受到教材知识体系与学生认知水平等限制,大部分知识方法的获取都相对独立、零碎、片面,理解也比较浅显.这要求教师在完成某一阶段学习后,围绕某一“主题”进行单元复习课的深度学习,培养学生整体认知和综合解决问题的能力,这也是提高学生思维能力,发展学生核心素养的必然要求,而缺乏单元整体设计的高中数学教学往往表现为:一是教学目标设计碎片化,知识点相对独立、零散,不能构建起单元、章节学科知识间纵横联系;二是解题析题缺乏过程分析和思路优化,不能把握拓展变式的方向与“度”,
以素养立意的深度学习,要求教师深度单元整体设计,用心体察,大力挖掘教材资源,“在整合、优化设计”上下功夫,不但注重“学习内容的有机整合,同时也关注教学过程的优化整合”,[3]在单元复习课中通过整合与变式设计,在选编题上做好整合求新,在知识的交汇处做好有效拓展变式,引领学生总结反思,形成本单元的通性通法,促进迁移能力的提升,
在选编题立意方面,一是层次把握——知识与技能、思想与方法目标;二是整体规划——二次函数型函数求值域问题,选编的初始问题简单,直达本质,回避高难度高技巧的题目,由一题得一法,帮助学生建立关于“一类二次函数型函数求值域问题”的核心能力认知结构.注意对重点、典型问题的梳理,探究解题方法,总结提炼做到多题归一,进而由一类通一片,提高复习的效益.
对于问题(1)再设计以下拓展变式,
变式1将题中的数字2改为字母a,变为“求函数y= sin2 x+acosx+1的最大值”,怎么求?试说出思路,
变式2若函数v= sin2 x+acosx+1的最大值为4,求实数a的值,又如何解?
以上问题的表述形式虽然千变万化,但其中的思维模式并无二致.通过横向与纵向等多角度、多层次设计问题,让学习直达数学的深层逻辑与本质,帮助学生整合认知结构,提升思维迁移能力.
3多维思考问题,深化思维品质
思维是认知的核心,是深度学习的内在核心要素,是问题设计的初心和使命,设计富有挑战性的问题,引领学生深度经历数学知识重现、重构的过程,产生数学学习“原动力”,借此引发学生的高阶思维,直达问题思考的深度,实现问题解决,培养学生的创新思维力,这一过程显然有助于“富有活力的思想的启发”,有利于学生思维品质的自我拔节成长,有益于促进个人核心素养的提高.
比如,在学习三角恒等变换时,由于公式多,在变形过程中如何合理选用公式是个难点,为此借助一道课本变式题为载体,通过三角恒等变换中的差异分析,寻找变形的方向,选用恰当的公式,提高变形的效率,引导学生多维度思考问题,揭示问题本质,优化思维品质.
此外,还可以从“代数式的结构特征”维度分析,联想两点连线的斜率进行探究,限于篇幅,不再展开.完成探究后,教师运用思维导图(图3),引导学生进行归纳总结、反思体悟.根据教学目标,精选具有典型性、针对性、灵活性的例题,尽可能融知识、思想方法和能力于一体.借“题”发挥,进行适度的发散性思维教学,引导学生多维度的探索与思考,适时启发,拓展学生的思维、拓宽学生的视野,帮助学生知识网络化、方法系统化,建构思维导图,引领学生思维向高阶升级.
总之,问题引领下的深度学习基于核心素养,突出学生的主体性,符合学生的认知水平,聚焦教学重难点,指向数学学科本质.学生在问题驱动下,形成数学学习“内驱力”,进入“层进式”和“沉浸式”的学习,由浅入深、由此及彼,自主建构知识体系,从浅表的、碎片化知识的获取走向深层次的理解与应用,提升思维品质,发展数学核心素养,
参考文献
[1]教育部.普通高中數学课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018
[2]徐进勇.问题追问促进深度学习[J].中学数学杂志, 2019 (09):21-24
[3]王华民,周德明,问题与追问整合与变式探究性学习——促进学生深度学习的若干路径[J].中学数学教学,2020 (04):9-13