黄小国
(河南省济源第一中学初中部,河南 济源 459099)
在双减的背景下,教师要从课堂教学上培养学生的问题意识,以问题为导向,以发展学生思维为主线,以培养学生核心素养为目标,体会知识的形成过程,思考解决问题的方法,探究数学问题的本质特征。
立足当下课程标准和学科特征,在授课过程中,笔者运用了问题驱动式教学,从理论设计问题与实际应用问题这两大方面出发,具体介绍运用“问题驱动式”教学法进行数学教育的基本策略。
有效的设计数学问题是问题驱动教学策略重要的组成部分,也是促进学生深度学习的基础。数学学科是一门比较抽象的学科,对学生的逻辑思维能力有较高的要求。教师在课堂上设计数学问题能够深度训练学生的思维能力,因此,教师需要针对学生的认知特点、可接受水平等方面进行详细分析,设置问题的时候需要考虑问题本身的逻辑性和合理性,按照由易到难、由简到繁、循序渐进的原则来设计数学问题,让学生能够由浅入深地去学习,从而达到深度学习的目标。
因此,在课堂教学之前,笔者会先根据学生学情和本节课的教学内容,有针对性地去设计数学问题,改变以往灌输的教学模式,促进学生主动思考、主动提问,让学生在教学过程中,深入体验知识的生成过程,激发学生的学习动机,引导学生深度研究数学原理,有效地提高学生的数学思维能力。
根据教学目标设计数学问题,教师必须紧紧围绕着课堂教学任务和教学内容,为实现教学目标搭建脚手架,因此,有目的的设计数学问题是教学目标得以实现的前提。教师通过有目的地设计问题,使学生在教师的问题引导下,逐步深入地思考、探究目标问题,迁移知识解决问题,促进了各种能力的培养,思维也有了不同程度的发展,课堂质量自然而然得到提升。
以“多边形及其内角和”为例,设计如下问题:
问题1:四边形的内角和是多少度?我们该如何研究?
问题2:我们由合情推理找到了方向,那如何证明你的猜想?请思考,360°与我们所学的三角形内角和有何关系?你想到了什么办法?
问题3:类比这种思路,你是否还有其他的将四边形转化成三角形的方法呢?相比较,哪一种方法更为简单?
问题4:那你能仿照这种最为简便的方法来求五边形、六边形的内角和吗?还有其他办法吗?
上述系列问题,将已有的三角形内角和自然地过渡到特殊四边形、任意四边形的内角和,引导学生从现有的基础知识和经验出发,梳理一类问题的研究路径和研究方法,感受由简单到复杂、由特殊到一般的数学思维方法。由此可见,通过有目的地去合理设计问题,教师可以驱动学生一步步地深入探究,类比迁移,获取探究新知的方法,提高课堂效率,培养学生核心素养。
不论怎样设计数学问题,目的就是为了达到教学目标,那如何使问题更具有目的性呢?这就需要我们教师深入研究教材,研究学情,只有如此,提出的问题才会更有目的性,才能更高效地完成每节课的教学目标。
指导学生通过探究学习数学,是设计问题的重要基础。当教师设计的问题没有实用价值时,就很难达到预想的效果。所以,要想合理地实现问题价值,就必须由数学教师根据教材,设计出具有探究性的问题,以驱动学习者思维。
以“角的平分线的性质”为例,教师根据探究任务,设计如下问题:
问题1:从使用平分角的仪器画角的平分线中,你获得了什么启示?怎样使用直尺和圆规画一个角的平分线呢?
问题3:用尺规我们画了一个角的平分线,下面我们来研究它具有什么样的性质。在刚才的学习流程中,你发现了角平分线将会提供一个怎样的有用信息?
问题4:角的平分线是线,线由无数个点构成。我们来选取一个点,看看这样的点与角的边间有什么值得探究的知识?
如此设计的问题,极具探究性。通过问题的驱动,学生可以有针对性地展开探索,从而顺利完成预习任务,并取得预期的课堂研究成效。
在教学中,深入反思自己的课堂:设计的问题是否值得思考?问题是否能足够训练学生的思维?很多教师(尤其是新入职教师)只是为了形式化而去提问,每节课提问过于频繁或过于简单,不去重视问题的质量,很容易造成课堂低效的现象,从而增加了学生负担,降低了学生的思维参与度,加速课堂无意义感的形成,这就违背了驱动式教学。有探究性地设计问题,更能激发学生的探究热情,满足学生的求知欲,更好地发展学生的四能。
指导学生通过探究学习数学,也要求学生的积极参与,因此数学教师必须针对学生的学习状态差异,分层次地、有针对性地设置数学课题。在以往的数学课堂中,往往存在只是部分学生深入参与的课堂,另一部分学生的课堂参与度却被教师忽视,长此以往,导致课堂效率低下,学生参与度下降,学生两极分化现象更加明显,同时也违背了新课程理念。因此,有层次性地设计数学问题是极其重要的。
以“解一元一次方程—移项”为例,联系实践经验和学生学情分析,笔者有层次性地设计如下不同难度的问题。
问题1:在前面,我们已经学习了通过“合并合同项”来求解一元一次方程,你知道求解一元一次方程的目标形式是什么吗?
问题2:是不是所有的一元一次方程都能用“合并同类项”这个方式来求解?
问题3:方程3x+20=4x-25 和上节课学到的,可以直接利用“合并同类项”来解的方程在形式上是否相同?若不同,区别在哪?
问题4:解此方程的步骤有哪几步?上面解方程的过程中,“移项”起了什么作用?
这样设计的问题,让学生经历先易后难的思考过程,在教学上能够让学生们针对自己的学习状况,挑战不同难度水平的题目,使不同的文化水平学生都能有所发展,促进数学课堂效果的提高。
每个学生认知规律不同,知识需求不同,因此,在教学时根据因材施教的原则,尽量照顾到全体学生的发展。有层次地去设计问题,由易至难,由简至繁,由点至线,由线至面,逐步深入地合理去提问,便能更好地引发学生的认知冲突,自然而然达到课堂增效提质的目标。
实施问题驱动教学的主要场所就是在课堂上。在课堂上,教师创设合理的问题情境,设置有效问题,能有效激发学生学习激情,提高学生数学学习的热情,逐步地驱动学生去深入思考,发展数学思维,培养数学素养。
问题驱动教学主要是以学生为主体,根据教学目标和教学内容展开教学,从而提升学生解决问题的能力。课堂教学质量的好坏与教师如何用好数学问题有很直接的关系,问题要有一定的导向性,让学生明确要学什么,从问题出发,紧密联系实际,让学生有思考,有表达,在课堂上层层递进地去使用数学问题。用好数学问题,可以更好地聚焦学生课堂关注度,更好地培养学生的自主学习性,更好地提高学生课堂参与度,更好地拓宽学生的知识边界。所以,为了更有效地使用问题,教师可以在以下不同环节这样运用数学问题。
调动学生学习热情的最主要环节之一,就是注重学习的导入环节。数学问题是激发学生快速进入状态的一种十分有用的"工具",在导入问题这一环节,数学教师可通过课堂教学方式,给学生提供便于他们产生疑问的问题和激发他们兴趣的问题,使他们能够在老师提问的影响下,去积极地思考,从而主动进入课堂教学,为后续探究奠定基础。
以“圆”为例。这样设计数学问题:
师:同学们,有这样一句古诗:“小时不识月,呼作白玉盘。”这描绘的是什么?
学生:月亮!
老师:什么形状的月亮?
学生:圆形!
老师:其实古人最早就是从太阳、阴历十五的月亮中认识了圆。18000 年前钻出了圆形的孔,接着出现了圆的陶器、圆的房顶,然后又做出了圆形木轮,形成了最初的车子。现在,圆的应用也越来越广泛。在我们的生活中,有哪些物体是圆的形象?
学生:……
老师:大家举的例子有很多,为什么这么多地方都用到了圆,圆的魅力到底在哪?
通过此环节,让学生了解圆的发展史,感受文化,并结合生活中关于圆的例子,激发起学生学习的兴趣。在导入环节用好数学问题,学生的思维能迅速聚焦,深入的思考新旧知识之间的联系,顺利地搭建了思维脚手架。
学生探索、掌握科学新知的主要教学环节,就是讲解。传统的教育实践已经证明,学生思维的发展与能力的提高都离不开教师的启迪引导。数学教师有效的启迪与引导才能帮助学生向正确的方向思考,通过不断启发,学生思维得以生长。
教师有效引导的结果会让学生生成新知识。但是,我们需要思考:是否新知识获得后学生的思考就应该戛然而止,教师是否为学生新知的获得而感到洋洋自得?其实不然,如此发展,不仅会局限学生的思维发展,而且更不利用学生深度理解知识,掌握知识的本质。
以“切线长定理”知识点为例,在讲授知识的过程中,先回顾旧知,由圆与它的一条切线组成的图形引出本节课,再向学生提出简单的问题:研究问题往往遵循由简单到复杂的研究规律。你能再画一条切线吗?老师指导学生动手画,图中PA 和PB之间有什么样的关系。学生利用度量折叠猜想出PA=PB,∠APO=∠BPO,并追问:若改变点P的位置与圆O 的大小,等量关系能否成立?教师几何画板演示,学生观察。再追问:能用几何论证的方法证明结论吗?学生通过几何证明猜想,得出定理。
通过让学生度量和折叠猜想,主动探究,最后证明结论,体会定理探究的过程。
数学课堂上必然存在也经常存在的情况就是课堂生成。教师需要正确看待,对于课堂生成,教师如果抓住了教育契机,课堂效果会达到最优化。教师要及时地给予引导,帮助解答疑惑,从而促进深度学习。
问题驱动教学中不能缺的一个环节,便是问题总结。不同的教学过程,学生经历不同的思考,在总结环节,就需要学生梳理知识,形成框架,总结方法,提炼思想。所以,教师除要注意引导、讲解的环节之外,也要对总结问题进行提问设计,目的就是帮学生确定总结方向,让学生既能知其然又能知其所以然,为独立自主研究打好基础。
以“电话计费问题”为例,在总结环节,可以向学生提出疑问:电话计费问题的核心问题究竟是什么?在研究解题方法的流程中一般包括了哪几个步骤?本节课,你学到了哪些知识?对于我们在研究过程中究竟采用了什么方法,你有什么感受和收获?
在总结环节,引导学生从知识、方法、思想三方面总结自己的收获,帮助学生建立知识之间的整体联系,促进学生自我思考和反思,再根据学生发现的问题,做出有针对性的引导。
由于学生在新课学习中获得的知识相对比较零散,复习课中往往又会采用大量的练习以提高做题准确率的“题海战术”,缺乏知识的系统梳理,导致学生容易混淆和遗忘,针对于此,整合数学问题就显得很重要。
在培养数学核心素养的目标下,教师通过对知识、方法和思想的整合,实施单元整体构建,不仅促进学生对于章首课或者复习课有更深入的认识,而且促进学生理解数学知识的学习价值。与此同时,整合数学问题能更好地促进学生追根溯源,理解数学知识的本质。
章首课或者单元复习课教学,教师要能够进行有序合理地再次建构,通过图、表等不同的方式,从而形成一个主线突出、脉络清晰、体系完整的知识结构。在单元整体构建过程中,选取一些典型例题,在此基础上进行合理的变式、改编、整合,既能增强学生的课堂参与性,又能提升学生的问题意识,从而解决问题的方法也得以提炼升华,这对于学生的思维训练与能力提升是极其有益的。
以“不等式与不等式组的复习课”为例,可以这样设计数学问题:
问题1:等式与不等式之间有着广泛而深入的联系。本章我们研究了不等式与不等式组,但是相似或相通的知识之间往往存在一些差异,请同学们类比等式的学习内容,思考等式与不等式的共性和差异。
问题2:我们知道,随着取值的变化,代数式3x+1 的值也会变化,如果用y 表示它的值,就得到y=3x+1,这个式子大家有没有研究过?
问题3:请同学们仔细观察方程3x+1=4 与不等式3x+1>4,它们与二元一次方程y=3x+1 有什么内在的联系?请谈谈你的想法。
再以“菱形”为例,这样设计数学问题:
问题1:对一类几何图形的研究,我们常常按照从一般到特殊的思路进行。比如研究了一般三角形后,我们把边特殊化得到的等腰三角形、把角特殊化得到的直角三角形。对平行四边形也延续这样的思路进行研究。
问题2:把一般四边形的边或角特殊化,得到平行四边形,把平行四边形的角特殊化,可以得到矩形,如果把平行四边形的边特殊化,得到什么图形呢?平行四边形的边还可以怎样特殊化呢?
问题3:平行四边形的对边平行且相等,我们可以感受边的变化带来的平行四边形的改变。在变化过程中,是否形成了特殊的四边形?
……
整合数学问题,让学生有更多的机会深入参与、思考,同时驱动学生单元整体构建,促进学生“大概念”“大单元”观念的形成,培养数学深度学习能力,促进核心素养的形成和提升。
通过以上分析与实际探究,问题驱动的教育鼓励学生在教师的问题引导下,深入思考,积极实践,经历知识的生成过程,加深对数学本质的理解与认知,构建完整的知识体系,发展数学学科核心素养。所以,在课堂前,数学教师就必须结合课程和教学目标,设计出合理而有价值的问题;在课堂上,立足于不同的教育环节,用好数学问题,从而驱动学生思维发展。通过递进式的解题,我们可以更进一步地掌握知识点,从而提高了数学水平,提高课堂效率。