王永海
摘要:问题是知识学习的桥梁,数学教学要合理、适度、有效地采用问题情境教学,为学生学好、学通、学透数学知识提供助力。在初中数学教学中,创设问题情境的教学方法包括创设导入类问题情境,串联单元整体框架;创设生活类问题情境,深化数学概念认知;创设支架类问题情境,突破知识要点;创设建模类问题情境,促进核心素养发展。
关键词:初中数学;问题情境;数学思维;核心素养
问题情境创设是一种活跃学生思维、引导学生构建知识框架的有效教学方法,将其应用于初中数学课堂中,能够为数学教学注入活力,使课堂成为学生积极思考、踊跃发言的课堂,将数学知识转变为学生乐于探索的学科知识,激发学生的学习兴趣。基于此,教师要掌握多样化、多类型的问题情境创设方法,从不同角度出发设计相应的数学问题,以促进学生数学综合能力的发展。
1 初中数学教学中创设问题情境的重要意义
1.1有助于培养学生的数学思维
问题情境是围绕某一知识点设置的具有探索性、分析性和思考性的问题。受探究课堂氛围的感染,学生能够积极参与到问题的思考中来,提高数学思维的活跃度。数学教师在问题情境创设过程中可以借助信息技术的力量,为学生播放相关视频,吸引学生的注意力,激发学生探究学习数学知识的欲望。在这一过程中,教师可以引导学生总结同类问题的解题思路,使学生掌握更多的解题技巧,提升学习效果,从而促进学生数学思维能力的发展。
1.2有助于提升教师的教学能力
教师在创设问题情境时要深入分析教材内容,按照课程标准的要求设计教学内容,保证问题难度适中,考虑不同层次学生的水平,使问题符合学生的认知发展规律。在这一过程中,对教师的教学能力提出了更高的要求。教师要在教学实践中不断磨炼提问技巧,全面掌握数学知识体系,以问题为激趣点、探索点和启发点,引导学生深度理解数学知识。在数学教学中创设问题情境,有助于教师不断提高自身专业水平和教学能力,为打造高质量课堂奠定基础。
1.3有助于发展学生的核心素养
问题情境的创设方法多种多样,教师可以将问题情境贯穿于课堂教学中,辅助实现数学核心素养培养目标。在基于问题情境导向下的课堂教学中,学生融入情境氛围中思考问题,从形象生动的数学现象中归纳总结数学抽象知识,完成一步一步的数学推理论证,使学生建立数学模型,提升数学综合运算能力和分析能力,从而促进学生的数学核心素养发展。
2 初中数学教学中问题情境教学的实施路径
2.1创设导入类问题情境,串联单元整体框架
在每个数学新单元教学之前,教师应当让学生知道新单元将要学习的内容主要包括什么,提前帮助学生构建起新单元知识的大致框架,使学生有准备地学习新知识。教师需要深入解读教材中各单元内容之间的关联性,在单元教学的课堂导入环节设置能够串联各知识点的问题情境,借助一连串的问题营造课堂教学氛围,促使学生的头脑处于非常活跃的状态。
例如,在“分式”单元的课堂导入阶段,教师关联前面所学知识内容,将长方形边长与面积的关系作为本单元课堂导入的内容,创建与长方形面积运算相关的问题情境,进而迁移到新单元分式的学习中。课堂导入阶段的问题情境包括长方形纸片面积、长、宽分别为S、a、b,则其面积用S=ab表示。如果纸片的长度不发生变化,宽度出现增大或者减小的情况,请问面积S有哪些变化?在思考这一问题时,教师引导学生联系以前学习过的代数式知识找寻宽度、长度和面积的关系,使问题迎刃而解。教师继续提问:现在有4张长方形纸片,面积、长、宽分别为S、a、b,且4张纸片面积相等,将4张纸片拼接成大的长方形,请你在作业本上尝试画出更多的拼接方法,并用数学语言表述大长方形的长度。请仔细观察得出的结论,你能发现什么数学规律?长方形纸片的面积为40cm2,设宽度为x,在长边任意位置平行于宽边切割,要求切割后形成的两个长方形面积不相等,请问你如何切割,共有多少种切割方法?上述三个关联性问题渗透了分式概念、基本性质以及加减运算等方面的知识,能够使学生在解答这些问题的过程中顺势过渡到新单元知识的学习中,形成对分式单元整体架构知识体系的初步认知。
初中数学教师都知道课堂导入对新课教学的重要意义,所以都非常关注单元导入环节的教学设计。在倡导问题情境创设的教学思路下,教师要基于新旧知识关联的角度设计关联性强的问题,将问题作为从已掌握知识进入新课知识学习的桥梁,帮助学生快速掌握新课知识。
2.2创设生活类问题情境,深化数学概念认知
数学是源于生活的一门学科知识,在日常生活中处处可见数学知识的应用。为此,教师应结合教学内容创设生活类问题情境,借助学生感兴趣的生活类问题探究数学规律,形成对数学概念、公式等理论性知识的深入认知,帮助学生战胜理论性知识理解上的困难,提高数学教学的有效性。问题情境的创设要坚持从生活中来、到生活中去,以生活数学问题为主线,激活学生的数学思维。
数学概念具有抽象性的特点,初中生对概念性知识的理解存在一定难度,这直接影响学生对概念性知识的学习效果。教师应创设生活类问题情境突破这一教学难点,让学生感受到数学学习的乐趣,以问题为引领摸索和总结认知数学概念,从而使学生感受到数学学习的成就感,掌握有效理解数学概念的学习方法。
2.3创设支架类问题情境,突破知识要点
在数学重难点知识的讲解中,教师要善于提出支架类问题,循循善诱,让学生解决细节性的分支问题,从分支问题中找到上一层问题的规律,在总结上一层问题本质规律的基础上,突破重难点知识,以提升学生的学习效果。
例如,在教授“平面直角坐标系”内容时,教师可以设计一系列支架型问题,使学生通过语言引导一步一步地掌握知识要点。问题情境的实施过程如下:教师向学生展示某地到路口的地形图,北方向为南京路,南方向为青岛路,西方向为上海路,东方向为广州路。博物馆距离南京路70米,距離广州路30米,请你用数学语言向其他同学介绍博物馆的具体位置。学生A说:“博物馆位于南京路东侧70米与广州路北侧30米的交界位置。”这名学生回答正确,教师及时给予表扬。之后,教师继续给出超市位置,超市距离南京路40米,距离上海路20米,请学生说说超市的位置。学生B说:“超市所在位置是上海路以北20米与南京路以西40米的交界处。”接着,教师直接给出医院的位置描述,让学生在地形图上找出医院的具体位置。在学生掌握相关知识后,教师引导学生回忆用一对数描述物体位置的方法,并提出以下问题:“你能试着用这种方法描述一下博物馆、超市和医院的位置吗?”学生C说道:“博物馆位置用(70,30)表示,超市位置用(40,20)表示,医院位置用(60,50)表示。”教师对学生C的回答进行评价:“说得不错,但是刚才大家说了北侧、南侧等方向术语,那么,可以用什么方式表述位置的方向呢?”学生D回答道:“可以假定东、北的方向为正值,西、南的方向为负值,在这种假定条件下,博物馆的位置为(70,30),超市的位置为(-40,20),医院的位置为(-60,-50)。”教师表扬学生D后,继续提出问题:“这种表达方式太棒了,能够让人们清楚地了解这些场所的位置。假设这三个场所都为平面上的点,将四条路视为两条贯穿的直线,那么可以怎样认定各点在平面上的位置呢?”学生纷纷抢答:“可以用数轴。”……在上述支架类问题的引导下,学生能够理解数轴的形成过程,从而为平面直角坐标系的学习打下基础。
支架式问题情境是将问题作为学习支架,引导学生在解决问题的过程中构建知识体系,鼓励学生参与知识的形成过程,自主发现和总结数学规律。教师应当积极采用支架式问题搭建充满思维碰撞的课堂,让学生将支架式问题作为学习的踏板,从感性认识数学现象步入理性探索数学规律,激发探究数学知识的热情。
2.4创设建模类问题情境,促进核心素养发展
数学建模是初中生应具备的高层次数学素养,教师要在新课教学中采用建模类的问题,让学生从共性问题中发现规律,构建数学模型,并运用数学模型解决此类问题。在建模类问题中,教师应使问题涉及不同领域,扩大此类问题的覆盖范围,从而让学生对此部分知识建模形成深刻认知。
例如,在教授“生活中的不等式”内容时,教师可以创设以下建模类问题情境。情境一:众多问题探索共性规律。教师要求学生运用式子描述以下问题中的数量关系:晓敏妈妈开着小汽车上高速公路,公路限速100千米/时,请问小汽车速度v是多少?小轩身高155厘米,小丽身高比小轩高,请问小丽身高x是多少?一辆公交车满载定额人数为35人,现有a名乘客,途中陆续上来8名乘客,座位全部坐满。一辆公交车满载定额人数为35人,现有a名乘客,途中陆续上来5名乘客,仍有多出的座位。长方形的周长为40,已知宽为10,长如何表示?正方形面积在100平方厘米以内,请问如何表示边长b与面积的关系。x与8的和大于16,等腰三角形的底角为15°,顶角为y。在学生列出上述八个关系式后,教师继续提问:“你能对这些关系式分类吗?分类的依据是什么?你能继续列举出类似的例子吗?”当学生的思维被激活后,教师顺势引入不等式的概念以及数学符号。接着,教师联系已学习过的一元一次方程概念讲解一元一次不等式的概念,再提出一系列用不等式表示数量关系的问题,帮助学生加深对一元一次不等式建模的认知。
建模类问题情境是帮助学生扎实掌握和灵活应用数学理论知识的有效学习路径,教师要利用多种问题引导学生构建数学模型,用同一数学模型解决同类型数学问题,从而强化学生对数学知识的构建能力、理解思维以及应用技巧。
总而言之,作为一名优秀的初中数学教师,必须在教学实践中积累问题情境创设经验,灵活应用多類型的问题情境,引导学生开展高效率的学习活动,提高知识学习效率。教师要立足于本单元、本节课的教学目标,设计层层递进、启发引导式的问题,带领学生体验自主解决问题的成就感,增强学生学好数学课程的信心。
参考文献:
[1]储伟明.初中数学单元整体教学视角下问题情境的构建[J].数理化解题研究,2023(8):23-25.
[2]张静.初中数学问题情境需要高效的教学设计[J].中国科教创新导刊,2012(18):58.