问题教学法在初中数学教学中的应用

2023-09-22 05:46李海霞
幸福家庭 2023年12期
关键词:数学知识环节探究

李海霞

在数学教学过程中,教师要依据数学学科特点与学生现有的认知水平,呈现数学知识的本质特征与发展过程,引导学生主动学习知识与技能,帮助学生养成思考的习惯,以完善学生的数学知识体系。而问题教学法是将数学知识问题化,让数学问题与知识环环相扣,引导学生在自学中发现问题、提出问题和解决问题。因此,教师要采用问题教学法,丰富教学元素,激发学生的探究兴趣,开拓学生的数学思维。

一、设计环节——提出问题

(一)分层制定教学目标

教学目标包括记忆、理解、应用、分析、评价和创造等,这几个目标由易到难、逐层递增。因此,教师要根据学生的个体差异,分层制定教学目标,并对目标加以细化,如将“理解”目标细分为解释、举例、分类、总结、比较、说明等;将“分析”目标细分为区分、组织、归因等。

(二)分析教材研判学情

在分析教材方面,教師要从整体视角入手,准确地把握教材内容,如这部分内容处于教材的什么位置、这一章节的学习目标是什么、这节课在整个章节中起到什么作用、这一章节内容与前面所学的内容有着怎样的关系、这节课是新授课还是复习课、这节课的主要内容和重点是什么、运用了哪些数学思想方法等。教师还要从部分视角入手,分析教材呈现了哪些问题、该问题能否引发学生的深入思考、还能提出哪些有价值的问题、教材资料拓展了哪些知识、拓展的知识跟这节课内容有何关系、能起到怎样的作用等。

学情是制定教学目标的依据与落脚点。一方面,教师要分析学生的学习情况,如学生在这节课的学习中准备了什么、学生的不足之处、学生对导学案的熟悉程度等;另一方面,教师要分析不同层次学生的学习能力,如不同层次的学生掌握先前内容的程度、这些内容对不同层次的学生产生什么影响、不同层次学生的学习难点在哪里等。

二、导入环节——融入生活元素

数学知识与生活密不可分,教师不仅要发现数学知识与日常生活的联系,创设生活化的情境,引导学生从生活中发现问题、解决问题,还要在导入环节融入学生熟悉的生活元素,彰显数学知识在生活中的价值,以激发学生的求知欲与探索兴趣。

(一)寻找生活元素

数学知识与现实生活息息相关。在传统的数学教学中,教师过于关注抽象的数学知识,导致数学知识与日常生活脱节,使学生难以找到与数学知识相关的生活元素,难以感受到数学知识的趣味性。问题式导学案的内容要从生活出发,引入生活元素,建立学生与生活元素之间的联系,以激发学生的学习兴趣。

例如,在讲解苏科版初中数学七年级上册第二章第一节“正数与负数”这一课时,教师可以创设问题情境,如“某地1月份有3天在早上6点钟的温度分别为-3℃、-5℃、-1℃,哪一天早上6点的气温最冷?”“同学们在生活中什么地方见到过带负号的数字?”“足球比赛中若赢1个球记作1,那么输2个球记作什么?”“银行存入2000元记作2000元,那么取出2000元记作什么?”等。教师提出生活化的问题,引导学生从生活中寻找与负数有关的元素,能够帮助学生扩展“数”的范围,让他们理解正、负数的含义。

(二)利用学生已有经验

部分学生缺乏一定的生活经验,会对与数学有关的生活元素产生一定的困惑,因此,教师要根据学生的认知特点和生活经验,选择便于学生理解的生活元素,并将这些生活元素融入导学案,以激发学生的学习兴趣。

以苏科版初中数学八年级下册第九章第二节“中心对称与中心对称图形”为例,教师可以根据学生喜爱剪纸艺术这一特点,创设问题情境,提出问题,如“‘双鱼剪纸作品由两个形状、大小完全相同的图案组成,这两个图案在位置上有什么特殊关系?”“怎么让其中一个图案与另一个图案重合?”等。

(三)创设生活化的教学情境

教师创设情境时要贴近学生的现实生活,摒弃形式化的内容,以简洁、生动的方式呈现,使学习目标与内容融合,从而挖掘情境创设的价值,彰显数学知识的本质。

例如,在讲解苏科版初中数学七年级上册第二章第七节“有理数的乘方”这一课时,教师可以创设生活化的教学情境,提出“珠穆朗玛峰是世界的最高峰,海拔高度为8844.43米,一张足够大且厚度为0.1毫米的纸连续对折30次的厚度可能超过珠穆朗玛峰的高度,同学们相信吗?”的问题。在问题的引导下,学生可以拿出一张纸进行操作、探究、归纳,并尝试用一个简单的式子表示纸张折叠的厚度。教师利用生活化的问题引导学生去探究乘方的概念,能够帮助学生学会“从特殊到一般”的数学思想。

三、探究环节——运用直观手段

直观性的材料展示遵循了学生的认知规律,能够激发学生的学习兴趣,让数学学习变得比较简单。因此,教师可以利用图片、实物等直观性材料,呈现数学教学内容,以促进学生对数学内容的感知,帮助学生理解其中蕴含的数学规律。

(一)利用感官直观感知

教师可以借助图片、表格等元素,呈现数学教学内容,让学生获得直观的视觉感受,帮助学生形成感性经验,使学生对客观事物产生直接的认知,并为数学的深入学习奠定基础。初中生处于由形象思维向逻辑思维过渡的阶段,他们对实物、图片、模型的感知有了进一步的发展,因此,教师在教学中要善于抓住事物的主要特点进行分析,帮助学生建立具体事物与其内在规律之间的联系。

例如,在探究“等式的性质”相关知识时,教师可以利用托盘天平,吸引学生注意力,并提出问题,让学生观察天平随着砝码的增加或减少而发生的变化,从而得出等式的性质。教师根据初中生的认知特点,借助器具等直观事物开展教学,能够吸引学生的注意力,帮助学生直观地理解数学知识,使数学教学变得生动、有趣。

(二)利用思维直观性的特点

由于数学知识可以用文字、符号、图形等方式表现,因此,学生可以利用文字、符号、图形等理解数学知识,把握数、形与文字之间的联系,从而解决数学问题。而教师要运用数形结合的方法,以数的精确、形的直观去帮助学生理解数学知识,从而达到“以数解形”“以形助数”的目的。

例如,在讲解苏科版初中数学七年级上册第二章第三节“数轴”时,教师可以提出问题:“已知数轴上点A、B、C三点对应的数分别为a、b、c,且C是AB的中点,并且|a+b|-|a-2c|+|b-2c|-|a+b-2c|=0,试确定原点O的大致位置。”教师可以引导学生在理解题意的基础上画出数轴,用数轴来阐述a、b、c三个数之间的关系,使学生判断出原点O的位置。

四、拓展环节——实施美学教育

数学知识不是冰冷的符号,其中蕴含着丰富的美学价值。因此,在拓展环节,教师要对学生开展美学教育,让学生去认识美、体会美,并以全新的视角发现美,从而培养学生的创造精神。

(一)认识数学美

教师可以向学生展示数学美的材料,并在导学案中拓展知识,引导学生借助这些材料认识数学美,并让其获得感官的体验,从而拓宽学生的数学视野,让他们获得美的教育,促进学生的全面发展。

例如,在讲解苏科版初中数学八年级上册第三章第一节“勾股定理”这一课时,教师可以向学生展示1955年希腊发行的一枚邮票(图1),上面的图案由三个棋盘构成,这是为了纪念二千五百年前希腊的一个学派——毕达哥拉斯学派。与此同时,教师可以提出问题:“邮票上的图案是根据一个著名的数学定理设计的,请观察图案上三个棋盘的小方格的个数,同学们有什么发现?”在问题的引导下,学生可以通过观察邮票,对三个棋盘上小方格的个数产生兴趣,从而发现直角三角形三条边之间的关系。

(二)体会数学美

教师不仅要借助拓展活动让学生在实践中产生思考、获得感悟,使学生体会数学中蕴含的形式美、内在美,还要为学生提供探究的机会,让学生在活动中获得美的体验,从而体会到学习所带来的美的享受。在设计拓展环节时,教师要引导学生参与高层次的思维活动,让他们感受数学知识的魅力。

例如,在讲解有关“完全平方公式”的内容时,教师可以拓展相应的数学教学内容,提出“152=225、162=(15+1)2=152+2×15+1=152+15+16=256、142=(15-1)2=152-2×15+1=152-15-14=196。如果472=2209,同學们能参考前面的方法算出482、462吗?”“观察上面的式子,你能发现什么规律?”“试用数学符号表示出来,并说说你的感想”等问题。由此可见,教师以拓展题引导学生进行计算,能够使学生发现数学规律,让学生感受到教学公式在形式上存在的对称美和内在逻辑美,从而让学生获得美的感悟。

五、练习环节——设计有深度的问题

教师不仅要分析学生的现有水平与潜在水平,还要在学生的最近发展区内,设计有挑战性、开放性的问题,以提高学生分析、提炼关键信息的能力,让学生学会综合运用数学知识解决问题。同时,教师可以设计层层递进的一系列问题,培养学生的逻辑思维能力。

(一)设计开放问题

教师要改变答案“标准化”的倾向,利用具有开放性、挑战性的问题培养学生的数学思维,让学生从多角度思考问题,改变学生的思维模式,从而促进学生求异思维和创新思维的发展。在设计问题时,教师不仅可以设计结果开放的问题,还可以设计方法多样的问题,这些问题有利于发散学生的思维,让学生用不同的思路、不同的方法解决问题。例如,在教学过程中,教师可以设计开放问题,如“在△ABC中,D、E、F分别是边AB、AC、BC的中点,分别连接DE、EF、DF,请结合所学数学知识自编一道数学题,并写出解答过程”等,引导学生利用平行、中位线、平行四边形等不同的方法,设计题目并解决问题。

(二)设计探究问题

数学概念是学生理解数学知识的基础。学生只有理解数学概念,把握数学知识的本质,才能发现数学概念之间存在的关系。因此,教师在设计探究问题时,不仅要帮助学生理解数学概念、控制探究的方向、拓展探究的深度,引导学生发现数学的规律,还要帮助学生逆向思考,提高学生的思维能力。例如,学生在面对证明几何题无从下手时,教师可以设计探究问题,引导学生逆向思考,从结果反推过程,让学生通过梳理条件,寻求新的解题思路。

结语

在初中数学教学中,教师要采用问题教学法,在设计环节提出问题,在导入环节将生活元素融入数学知识,在探究环节运用直观手段,在拓展环节实施美学教育,在练习环节设计有深度的问题,引导学生对问题深入分析,加深学生对数学概念的理解,激发学生的学习兴趣,从而提高学生的解决问题能力,促进学生思维的发展。

(作者单位:江苏省滨海县第一初级中学)

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