《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》(以下簡稱新課標)在總目標中指出:“通過義務教育階段的數(shù)學學習,學生能體會數(shù)學知識之間、數(shù)學與其他學科之間、數(shù)學與生活之間的聯(lián)系,運用數(shù)學的思維方式進行思考,增強發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力、分析和解決問題的能力?!蔽覀冎溃瑢τ诜治龊徒鉀Q問題,其中已知和未知都是明確的,只是需要利用已有的概念、性質、定理、公式、模型,運用恰當?shù)乃悸泛头椒ǖ玫絾栴}的答案即可;而對于發(fā)現(xiàn)和提出問題,其中的已知和未知都是不明確的,所以其難度很大,對思維的要求更高。正如愛因斯坦曾強調(diào)的:“發(fā)現(xiàn)問題和系統(tǒng)闡述問題可能要比得到解答更為重要。解答可能僅僅是數(shù)學或實驗技能問題,而提出新問題、新的可能性,從新的角度去考慮老問題,則要求創(chuàng)造性的想象,這標志著科學的真正進步?!币虼?,新課標把原來的增強分析問題和解決問題的能力,發(fā)展為現(xiàn)在的增強發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力、分析和解決問題的能力。可見,在新課標培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的總體目標下,培養(yǎng)學生的問題意識,尤其是發(fā)現(xiàn)和提出問題的意識,提升學生的思維能力就顯得非常重要。那么,如何在數(shù)學教學中落實這個要求呢?下面談一點個人的淺見。
一、精細研讀教材,挖掘培養(yǎng)問題意識的素材
我們知道,學生問題意識的培養(yǎng)是蘊含在具體的素材之中的,在課堂教學中要培養(yǎng)學生的問題意識,引發(fā)學生的思維,就必須提供必備的素材。那么素材從哪里來?我們認為,教材是最重要的來源。在我們使用的各種版本的教材中,都隱含著豐富的培養(yǎng)學生問題意識的優(yōu)秀素材。我們必須通過精細研讀教材、深刻理解教材,才能將教材中隱含的培養(yǎng)學生問題意識的素材挖掘出來,再根據(jù)本班學生的具體情況,經(jīng)過教師的創(chuàng)造性工作,設計出有效培養(yǎng)學生問題意識、提升學生思維能力的教學方案。蘇科版新版初中數(shù)學教科書在編寫中十分重視學生問題意識的培養(yǎng),通過“做一做”“數(shù)學實驗室”“數(shù)學活動”等欄目,引導學生通過實驗操作,觀察思維,歸納猜想,去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,進而分析問題和解決問題。
案例1:蘇科版初中數(shù)學教材七(上)6.1線段、射線、直線(1)。
通過研讀教材P146-148,我們不難發(fā)現(xiàn),在這部分的教學內(nèi)容中,有許多培養(yǎng)學生問題意識的好素材:(1)在連接兩點之間的多條線中,哪一條最近?除了這些線,還有沒有更短的路?如果有,是否存在最短的?如何修出這條路?(2)怎樣規(guī)定兩點之間的距離?這樣的規(guī)定合理嗎?(3)兩點間的距離是不是就是兩點間的線段?如果不是,它們之間有什么關系?(4)怎樣從線段出發(fā),得到射線、直線的概念?(5)理解射線的定義要抓住哪些要素?怎樣的兩條射線才是同一射線?(6)線段、射線、直線之間有什么聯(lián)系?又有哪些區(qū)別?(7)怎樣科學地進行線段的計數(shù)?如何推廣到一般情況?(8)為什么兩點就可以確定一條直線?它在生活中有哪些應用?等等。只有經(jīng)過精細研讀,深刻思考,教師在教學中才能充分利用學生已有的線段、射線、直線的知識和經(jīng)驗,以挖掘出的培養(yǎng)問題意識的素材為載體,引導學生經(jīng)過自己的思維,去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,進而分析問題和解決問題,相機地培養(yǎng)學生的問題意識,有效地進行知識建構。
二、針對具體學情,把握培養(yǎng)問題意識的梯度
問題意識的培養(yǎng)是一個復雜的系統(tǒng)工程,根據(jù)年級的不同、班級的不同、城鄉(xiāng)的不同,這個工程的具體要求、序時進度也不盡相同,需要針對學情,循序漸進,拾級而上。只有了解學生、研究學生、全面掌握學情,才能把握培養(yǎng)學生問題意識的梯度。因此,要有效培養(yǎng)學生的問題意識,教師就應當對學生的知識基礎、已有經(jīng)驗等做具體而深入的分析,這是有效設計教學預案、高效實施課堂教學的堅實基礎。
案例2:蘇科版初中數(shù)學教材七(下)12.2證明(1)中“做一做”。
(1)當x=-5、-[12]、0、2、3時,計算代數(shù)式x2-2x+2的值。
(2)換幾個數(shù)再試試,你發(fā)現(xiàn)了什么?
關于這個活動,學生已經(jīng)具備的知識和經(jīng)驗主要有:(1)有理數(shù)的運算;(2)代數(shù)式求值的方法與技巧;(3)乘法公式的雙向運用;(4)非負數(shù)的性質;等等。如何利用這個素材來培養(yǎng)學生的問題意識呢?學情不同,實施的策略也應該有所不同。對于基礎比較薄弱,經(jīng)驗遷移能力較弱的班級,可以先設計出如下表格,來引導學生思考,發(fā)現(xiàn)結論:
然后,請學生觀察表中運算的結果,問他們有什么發(fā)現(xiàn),請他們把發(fā)現(xiàn)寫下來。接下來,再提出問題啟發(fā)學生:換幾個數(shù)再試試,剛才的發(fā)現(xiàn)還成立嗎?你能試著說明理由嗎?對于基礎好,思維能力強的班級可以直接在學生計算的基礎上,提出問題:結合你的計算結果,你能發(fā)現(xiàn)哪些結論?說明你的結論的正確性。
面對同一個代數(shù)式,不同層次的學生從不同的角度觀察、思考,會探索出不同的結論,如:(1)2-2m+m2的值一定是偶數(shù);(2)2-2m+m2的值是正數(shù);(3)2-2m+m2的值大于1。這些結論有的正確,有的錯誤,要求學生都必須通過說理來作出判斷,并歸納出解決這類問題的一般性方法,即要說明一個代數(shù)式取值范圍的正確性,將代數(shù)式進行變形是最常用的方法。在此基礎上,對于學優(yōu)生,還可以用代數(shù)式的變形為抓手,抓住前后知識的聯(lián)系,充分利用學生的知識最近發(fā)展區(qū),引導學生拾級而上,不斷地發(fā)現(xiàn)和提出問題。如:(1)這個代數(shù)式有最大(?。┲祮幔亢螘r取得最大(?。┲??(2)x為何值時,代數(shù)式的值隨x的增大而增大(減小)?等等。同時,幫助學生學會通過有條理地思維來分析和解決問題,不斷積累初步的發(fā)現(xiàn)和提出、分析、解決問題的基本活動經(jīng)驗,從而達到預期的教學目標。
三、創(chuàng)設多元情境,提供培養(yǎng)問題意識的契機
問題的發(fā)現(xiàn)和提出必須有好的情境,創(chuàng)設出好的情境是開展有效教學、高效教學的前提,這是因為好的情境具有引領學生思維、激發(fā)學習欲望的作用。那么,怎樣的情境才算是好的情境呢?湖北省教科院的裴光亞先生對此作了精辟的論述:憤、悱是對“情境”的恰當描述。憤,就是讓學生想弄明白但又感到困難;悱,就是學生想說出來但又說不明白。好的情境不僅僅只是“問題”,在它的背后更要有內(nèi)在需求,能激發(fā)起學生主動探究的愿望。江蘇省教研室董林偉先生把好的數(shù)學情境歸納為三個特征:(1)學生熟悉的;(2)簡明的;(3)必然引向數(shù)學本質的。我們在數(shù)學教學中,要依據(jù)這些情境設計的原則,精心設置多元情境,為學生提供培養(yǎng)問題意識的契機。
案例3:見本期欄目中的《蘇·科版七(下)“證明(1)”教學案例》。
這節(jié)課注重對問題情境的精心設計。首先,教師給出了兩幅圖片,圖片中有兩個等大的圓,一個是大圓內(nèi)的小同心圓,一個是小圓外的大同心圓。教師先讓學生觀察后給出結論,再通過平移兩個等圓使其重合,學生發(fā)現(xiàn)觀察得到的結論不正確,“眼見不一定為實”。它滿足了有效問題情境應具有的三個特征,既是學生熟悉的,又是十分簡明的。學生在探討結論正確性的過程中,認識到數(shù)學的本質——說理的必要性,教師便自然而然地導入了新課。接著,在探索活動中,又設置多元活動情境,教師引導學生分別從生活問題(活動1)、代數(shù)問題(活動2)、圖形剪拼問題(活動3)、圖形旋轉問題(活動4)等不同層面進行探究。教師不是將結論直接告訴學生,而是不斷創(chuàng)設思維情境,提供機會讓學生去動手操作、觀察思考,引領學生來發(fā)現(xiàn)和提出問題,并通過小組和全班交流的方式來分析和解決問題,讓學生經(jīng)歷問題的發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決的完整過程,引領學生的思維向縱深發(fā)展,不斷積累基本活動經(jīng)驗。在活動1中,教師以“曲徑”面積的計算為情境,在學生的思維“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)提出問題。教師給學生提問的示范,使他們領悟了發(fā)現(xiàn)和提出問題的藝術;學生通過合情推理多角度地得到同一結論,再通過演繹推理來說理。活動2以計算代數(shù)式的值為情境,讓學生借助表格來發(fā)現(xiàn)問題(結論),提出問題(結論),并應用已有的知識和經(jīng)驗來進行分析,體會出利用取特殊值是可以說明結論的,但不可以說明某個結論就一定正確;讓學生進一步感悟出利用演繹推理來說理的必要性,嘗試了步步有據(jù)地進行說理?;顒?以圖形剪拼問題為情境,讓學生嘗試提出問題,并通過計算圖形的面積說明由8×8的正方形剪拼為13×5的長方形的不可能性。活動4則借助多次操作,引導學生通過合情推理來判斷PE與PF的大小關系,再利用操作中不同的特殊位置,通過演繹推理來多角度說明PE=PF的正確性,進一步引導學生用多種方法來表征說理的過程,提升演繹推理的能力。其次,教師布置的課堂練習,更讓學生完整經(jīng)歷了用合情推理發(fā)現(xiàn)并提出問題,從特殊到一般探索歸納結論,再用演繹推理證明結論的過程。最后,教師又以問題情境進行課堂小結,讓學生談對說理的感受,進一步感受說理的重要性;教師歸納出說理的常用方法,不斷幫助學生積累說理的基本經(jīng)驗,提升學生的說理水平,并讓學生提出新的問題,既進一步提供了培養(yǎng)問題意識的契機,又為后面的學習做了鋪墊。
四、注重積極評價,提升培養(yǎng)問題意識的情感
新課標指出:“對學生數(shù)學學習的評價,既要關注學生知識與技能的理解和掌握,更要關注他們情感與態(tài)度的形成與發(fā)展;既要關注學生數(shù)學學習的結果,更要關注他們在學習過程中的變化和發(fā)展。評價的手段和形式應多樣化。”由于發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的難度很大,對思維的要求更高,因此,我們要根據(jù)新課標的評價理念,在評價的有效性方面進行精心思考,大膽探索課堂的多元評價方式,發(fā)揮積極評價在培養(yǎng)學生問題意識中的情感作用。課堂上,教師不僅要關注學生基礎知識和基本技能的掌握情況,更要關注學生能否用數(shù)學的眼光發(fā)現(xiàn)問題,用數(shù)學的語言提出問題,用數(shù)學的方法分析問題,用數(shù)學的范式解決問題。教師要關注每個學生特別是學困生的學習過程,采用多元評價,及時鼓勵學生,如:口頭評價中的“你的回答真棒”“問題表述得很規(guī)范”“這真是個好問題”“講得太精彩了”“問題提得很有特色”,等等;體態(tài)評價中的豎起大拇指、OK手形、掌聲,等等。要充分發(fā)揮學生之間評價的作用。在課堂小結環(huán)節(jié),教師要組織學生對自主探索、合作交流、小組匯報、問題討論等環(huán)節(jié)中自己的表現(xiàn)和同學的表現(xiàn)進行評價,通過學生的自評、互評,小組評,全班評,使評價的結果相對合理??傊ㄟ^形式多樣、豐富多彩的積極評價,不斷提升學生情感,使學生問題意識的培養(yǎng)真正落到實處。