夏云
(連云港財經(jīng)高等職業(yè)技術(shù)學校,江蘇 連云港222003)
所謂問題情境教學法,是指教師在教學過程中有意識地創(chuàng)設或引入具有一定情感色彩的、形象生動的場景,以此來引起學生的態(tài)度體驗,幫助學生理解教材,使學生的心理機制得到發(fā)展的教學方法。而在數(shù)學教學過程中創(chuàng)設問題情境就是通過呈現(xiàn)刺激性的數(shù)學信息,以引起學生學習數(shù)學的注意力,激發(fā)學生的好奇心和求知欲,誘發(fā)質(zhì)疑和猜想,從而使學生能自覺主動地發(fā)現(xiàn)、提出和解決問題。
《新課標》更明確指出,需大力加強數(shù)學在理論和實際運用這兩方面的聯(lián)系。新教材課程設置也貫徹了這一思想,很多章節(jié)是以提出實例開頭。所以,在新課程標準的實施過程中,情境教學法理應被教師所采納。值得注意的是,數(shù)學問題情境只是一種教學方式或形式,其中包含的數(shù)學問題、知識以及思想方法才是內(nèi)容。問題情境的設計只有做到內(nèi)容與形式的和諧統(tǒng)一,才能誘發(fā)學生的問題意識,為學生解決問題提供相應的信息和依據(jù),激發(fā)學生產(chǎn)生主動參與數(shù)學活動的積極情感。因此,精心合理地創(chuàng)設問題情境對數(shù)學教學是至關(guān)重要的。
1.利用新舊知識的聯(lián)系創(chuàng)設問題情景
知識的發(fā)展具有一定的連續(xù)性,新知識的產(chǎn)生往往是在舊知識的基礎上發(fā)展而來的,因此教師在設計問題時要考慮學生現(xiàn)有的知識水平,適當?shù)卦黾踊驕p弱信息,讓學生展開思維想象,引導學生思考和判斷,從而得出新結(jié)論、新發(fā)現(xiàn)或新規(guī)律。這樣既符合學生的認知規(guī)律,更有利于學生的思維能力的培養(yǎng)。
案例一:在“一元二次不等式解法”的教學中,可以設置這樣的問題情境:
(1)請同學們先回憶一下一元二次方程的解法有幾種?再用不同的方法解出方程;
(2)請同學們回憶一下二次函數(shù)的圖像是什么形狀?并畫出圖像;
(3)大家再想一想如果令y>0和y<0,你能在圖上用陰影描出滿足條件部分的圖像嗎?
通過復習回顧初中知識點來探索一元二次方程的解法,既能幫學生鞏固舊知,又能引入新知識點,教學效果自然提高了。
2.通過學生身邊的生活實例或經(jīng)驗創(chuàng)設問題情境學習類比數(shù)學思想
數(shù)學的抽象枯燥讓學生望而生畏,他們認為數(shù)學是純理論的,是脫離實際的。在教學過程中,只有把教材內(nèi)容與生活情境緊密聯(lián)系起來,讓數(shù)學知識成為學生看得見、摸得著的現(xiàn)實,這樣數(shù)學才是活的,才是富有生命力的,學生也才能體會到數(shù)學也存在于生活中,從而提高學習數(shù)學的積極性。因此,在數(shù)學課堂上,如果教師能借助于合適的貼近學生生活的問題情境來引入新課,學生會覺得很親切,會意識到數(shù)學就在自己身邊,從而激發(fā)學習的興趣,打開思維的閘門,發(fā)掘創(chuàng)造的源泉。
案例二:在“二分法求近似解”的教學中,可以這樣設置教學情境:教師給一個價格范圍[0,100],然后在紙上寫出一個數(shù)字(如45),讓學生來猜這個數(shù)字,老師只要告訴學生報的數(shù)字是高了還是低了,直到學生回答出正確答案。這個游戲方法來源于騰訊拍拍網(wǎng)的奪寶游戲,同學們會很有興趣,一般學生都不會老老實實從1,2,3,……開始競猜,比如可能會猜50(如果高了那么數(shù)字應該在[0,50],低了就應該在[50,100]之間),這時老師告訴學生高了,那么學生會猜35,這樣一直下去把數(shù)字所在的范圍縮小,直到猜到這個數(shù)字。這種思想正好可以與數(shù)學中的二分法求近似解思想方法進行類比。同學們會從這個例子中得到啟示,從而不會對二分法產(chǎn)生畏懼心理。
案例三:在“正弦和余弦函數(shù)周期”的教學中,老師可以這樣提問“今天是星期三,七天之后的那一天是星期幾?14天之后的那一天又是星期幾?……”這個問題很簡單,但是它蘊涵了周期的思想,同樣可以和三角函數(shù)的周期進行類比。
3.通過數(shù)學典故或故事創(chuàng)設問題情境
數(shù)學課堂中的故事可以是數(shù)學史、和名人有關(guān)的數(shù)學趣事,或是一些要用數(shù)學知識解決的有趣的民間故事等等。歷史上的數(shù)學典故有的反映了知識的形成過程,有的反映了知識點的本質(zhì),用這樣的故事來創(chuàng)設問題的情境,不僅能夠加深學生對知識的理解,還能提高學生學習數(shù)學的興趣,提高數(shù)學素養(yǎng)。因此,在數(shù)學課堂上講一段跟教學內(nèi)容有關(guān)的故事給學生聽,會收到意想不到的效果。
案例四:在“等比數(shù)列前N項和”的教學中,教師可以給學生講《棋盤和麥粒》的故事:古代印度,有個大臣叫西薩,他發(fā)明了國際象棋,當時國王大為贊賞,對他說:我可以滿足你的任何要求。西薩說:“請您給我在棋盤的64個方格上,第一格放1粒小麥、第二格放2粒、第三格放4粒,往后每一格都是前一格的平方,直至第64格?!薄澳闾盗?就要這么一點米粒?”國王哈哈大笑。西薩說:“我就怕國庫沒有這么多米!”。國王不相信,于是令宮廷數(shù)學家計算,結(jié)果出來后,國王大吃一驚。同學們,你想知道這個問題的結(jié)果嗎?你認為國庫里有這么多米嗎?若滿足大臣的要求,國庫里要有多少米呢?同學們很好奇,于是有計算器的同學拿出了計算器,結(jié)果沒有計算完,用計算器也算不出來了。這時教師可以提醒學生:“同學們不要急,只要你學好了本節(jié)課的等比數(shù)列前n項求和公式就可以解決這個問題了?!蓖ㄟ^這樣的小故事引入主題——等比數(shù)列前N項和,能強烈地激起學生的認知沖突和學習興趣,啟發(fā)學生進行新的探索,這樣便調(diào)動了學習的積極性。
案例五:在“等差數(shù)列前N項和”教學中,可以先講一個關(guān)于數(shù)學名人——高斯的小故事:世界著名數(shù)學家高斯上小學的時候,教師出了一道算術(shù)題:1+2+3+……+100=?教師剛讀完題目,其他同學還在一個數(shù)一個數(shù)的相加時,高斯就寫出了答案:5050。高斯是用什么方法做得這么快呢?這時學生出現(xiàn)驚疑,產(chǎn)生一種強烈的探究欲望。進而點明課題:這就是今天要講的等差數(shù)列的求和方法——倒序相加法。通過這些有趣的故事,極大地提高了學生學習數(shù)學的興趣,使學生的主觀能動性得到很大發(fā)揮,思維處于活躍狀態(tài),創(chuàng)造潛能也得以發(fā)展。
4.通過數(shù)學實驗教學創(chuàng)設問題情境
數(shù)學實驗教學是指恰當運用數(shù)學實驗,創(chuàng)設問題情境,引導學生參與實踐、自主探索、合作交流,而發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、驗證猜想和創(chuàng)造性解決問題的教學活動。數(shù)學課堂上通過現(xiàn)代技術(shù)手段演示或引導學生自己動手操作實驗,讓學生從中感悟數(shù)學知識的形成過程,既發(fā)展了學生的思維能力、理解能力、創(chuàng)造能力,同時又增強了學生學習數(shù)學的主動性和有效性。
案例六:在“統(tǒng)計概率”的教學中,可以首先創(chuàng)設這樣一個問題情境:同學們知道拋一枚硬幣,正面向上的概率是多少呢?這時候絕大多數(shù)同學都會說:1/2;緊接著再設計一個問題,那大家再想一想:把一枚硬幣拋10次、50次,甚至更多次,正面向上的概率又是多少呢?這時候同學們的回答有對有錯,個個躍躍欲試,此時老師對學生的答案不作點評。接著創(chuàng)設第三個問題:同學們不妨拿出一枚硬幣,自己拋一拋、試一試,看看你的答案對不對,緊接著老師在投影儀上打開事先準備好的拋硬幣Flash動畫進行演示,然后喊學生上來自己操作,這個Flash動畫可以自己設定硬幣拋的次數(shù),比如100次、500次等等,學生都比較感興趣,覺得很有意思。如此讓學生通過自己操作來體驗,這樣在理解“頻率與概率的關(guān)系”時,不再是一片茫然,而是現(xiàn)實的,無疑增強了課堂學習的有效性,同時也為理解本節(jié)課內(nèi)容作了有力的鋪墊。
案例七:在“橢圓定義”教學中,教師讓學生用預先準備的圖釘、細線、鉛筆等用具,按照書本要求畫橢圓,思考并回答如下問題:
(1)圓是什么樣的點的軌跡?怎樣給橢圓下定義?
(2)圖釘距離的遠近變化時,對橢圓的圓扁有什么影響?
(3)什么情況下畫不出橢圓?
接著讓學生進一步思考:到兩個定點距離之和若小于(或等于)這兩個定點之間的距離,這樣的點的軌跡又是什么?通過邊實踐邊思考,學生就能較完整地理解和掌握橢圓的定義。在教師指導下,學生通過實驗,眼、手、腦并用,不僅容易獲得知識,而且能清楚地掌握了知識的發(fā)生過程,學會了探求性思維的方法,是一種非常有效的教學手段。
數(shù)學新教材的實施為情境教學提供了良好的平臺,充分挖掘了情境教學的潛能。問題情境教學不但可以將教材的思想性、知識性、趣味性融為一體,增強學生探究數(shù)學知識的自信心,提高學習的興趣,優(yōu)化教學過程,而且還能全面提升學生多方面的素養(yǎng)。數(shù)學教學的最終目的是培養(yǎng)學生的能力,而創(chuàng)設問題情境只是一個手段,其方法也不僅僅是這幾種,需要我們在教學過程中不斷地摸索。在創(chuàng)設數(shù)學問題情境的教學實驗過程中,通過實踐發(fā)現(xiàn)了一些問題和疑難。
首先,在創(chuàng)設問題情境的教學中,有時是為了創(chuàng)設而創(chuàng)設,只流于表面形式的生動熱鬧,忽略了創(chuàng)設問題情境的最終目的,沒有取得預期的教學效果。也就是說,如何創(chuàng)設問題情境?創(chuàng)設什么樣的問題情境最有效?需要在實踐中不斷嘗試。
其次,由于教師對教學內(nèi)容非常熟悉,已經(jīng)習慣了向?qū)W生大量灌輸知識,而創(chuàng)設問題情境必須投入大量的時間和精力,所以很多教師不是很愿意嘗試;另外,筆者認為創(chuàng)設問題情境對于促進學生思維發(fā)展、提高學生分析解決問題的能力并不是立竿見影的事,是一項長期而浩大的工程,但是高考應試模式的限制,會給問題情境教學的深入應用帶來很大阻力。
總之,數(shù)學問題情境種類很多,但最終目的都是為了啟發(fā)學生思維、激發(fā)學生的創(chuàng)新探究意識。因此,教師應該根據(jù)核心目標設計問題情境,把握問題情境的設計原則,注意問題的出現(xiàn)方式和梯度,緊貼學生的最近發(fā)展區(qū)。只有這樣,才能設計出合理的問題情境,提高數(shù)學問題情境的有效性。
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