吳興
摘 要:新課標(biāo)提倡“以問(wèn)題為中心”,由此衍生出來(lái)的以問(wèn)題為線(xiàn)索、以探究為基礎(chǔ)、以解決問(wèn)題為目的的“問(wèn)題鏈”探究式教學(xué)模式受到了很多師生的認(rèn)可和推崇。在對(duì)“問(wèn)題鏈”概念的理解與“問(wèn)題鏈”的設(shè)計(jì)策略介紹的基礎(chǔ)上,結(jié)合一道高考題,探析了“問(wèn)題鏈”在研究函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性與周期性中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)栴}鏈;中學(xué)數(shù)學(xué);函數(shù);對(duì)稱(chēng)性;周期性
一、對(duì)“問(wèn)題鏈”的理解
所謂“問(wèn)題鏈”是指教師為了實(shí)現(xiàn)一定的教學(xué)目標(biāo)或教學(xué)任務(wù),在了解學(xué)生已有知識(shí)結(jié)構(gòu)或經(jīng)驗(yàn)水平的基礎(chǔ)上,就學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可能遇到或?qū)⒁a(chǎn)生的疑惑,把教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化成具有梯度、具有系統(tǒng)性且契合學(xué)生心理特征的一串串的教學(xué)問(wèn)題。以主問(wèn)題為中心,再在主問(wèn)題上衍生出很多有序列且相對(duì)獨(dú)立而又相互關(guān)聯(lián)的“問(wèn)題鏈”。
傳統(tǒng)的問(wèn)題往往只注重問(wèn)題的分析與解決,其問(wèn)題設(shè)計(jì)往往忽視了問(wèn)題的再生性,學(xué)生的參與度也較低。但“問(wèn)題鏈”是一個(gè)有機(jī)的整體,各問(wèn)題間像一條鎖鏈一樣把問(wèn)題和教學(xué)目標(biāo)緊緊連在一起,環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)、步步深入。把教學(xué)內(nèi)容編織成一組組、一個(gè)個(gè)彼此關(guān)聯(lián)的問(wèn)題,使前一個(gè)問(wèn)題成為后一個(gè)問(wèn)題的前提,后一個(gè)問(wèn)題作為前一個(gè)問(wèn)題的繼續(xù)或結(jié)論。這樣每一個(gè)問(wèn)題都成為學(xué)生思維的階梯,許多問(wèn)題共同形成一個(gè)具有一定梯度和邏輯結(jié)構(gòu)的“問(wèn)題鏈”。因此,采用“問(wèn)題鏈”式教學(xué),一方面能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和參與度,能提高其思維能力;另一方面有助于老師業(yè)務(wù)素質(zhì)和能力的提高,有助于數(shù)學(xué)教研工作的深入。
二、“問(wèn)題鏈”的設(shè)計(jì)策略
“問(wèn)題鏈”的設(shè)計(jì)策略是為了實(shí)現(xiàn)某一個(gè)任務(wù)目標(biāo),依據(jù)可能出現(xiàn)的問(wèn)題預(yù)設(shè)對(duì)應(yīng)的方案,在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的過(guò)程中,根據(jù)形勢(shì)的發(fā)展和變化來(lái)制訂、調(diào)整方案并依據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的方案,最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo),為“問(wèn)題鏈”的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)方向性的“指南”。好的策略可以為“問(wèn)題鏈”設(shè)計(jì)提供好的方法論指導(dǎo),幫助我們?cè)O(shè)計(jì)出高質(zhì)量的問(wèn)題。結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐,我認(rèn)為“問(wèn)題鏈”的設(shè)計(jì)通常主要有以下策略:
1.通過(guò)試驗(yàn)、觀察、歸納設(shè)計(jì)“問(wèn)題鏈”
通過(guò)試驗(yàn)、觀察、歸納設(shè)計(jì)“問(wèn)題鏈”是指從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),通過(guò)分析設(shè)計(jì),建立數(shù)學(xué)模型,再借助現(xiàn)代技術(shù)工具或親自動(dòng)手操作試驗(yàn)獲得具體可靠的數(shù)學(xué)事實(shí),再經(jīng)過(guò)觀察、思考、分析所得數(shù)學(xué)事實(shí),提煉出其中隱含的更一般性的結(jié)論,并對(duì)其加以猜想論證。
2.通過(guò)聯(lián)想、類(lèi)比、遷移設(shè)計(jì)“問(wèn)題鏈”
通過(guò)聯(lián)想、類(lèi)比、變式設(shè)計(jì)“問(wèn)題鏈”就是要把未知數(shù)學(xué)對(duì)象和類(lèi)似的已知數(shù)學(xué)對(duì)象進(jìn)行比較,進(jìn)而根據(jù)已知數(shù)學(xué)對(duì)象的性質(zhì)聯(lián)想類(lèi)比出未知數(shù)學(xué)對(duì)象的性質(zhì)的方法。老師針對(duì)未知問(wèn)題以某個(gè)已知知識(shí)點(diǎn)為中心,從不同側(cè)面、不同角度設(shè)置“問(wèn)題鏈”。一方面幫助學(xué)生厘清模糊的、辨別錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),加深對(duì)知識(shí)的理解,使學(xué)生從整體上把握數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系;另一方面通過(guò)聯(lián)想、類(lèi)比、遷移更能培養(yǎng)學(xué)生的推理和思辨能力,幫助學(xué)生開(kāi)拓思維,舉一反三,融會(huì)貫通。
3.通過(guò)變換條件或結(jié)論設(shè)計(jì)“問(wèn)題鏈”
著名數(shù)學(xué)家布朗和瓦特曾提出用“否定假設(shè)法”來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)題,即在對(duì)原問(wèn)題的條件和結(jié)論進(jìn)行思考后再自由改變其條件和結(jié)論從而產(chǎn)生新的問(wèn)題。這里的通過(guò)變換條件或結(jié)論設(shè)計(jì)“問(wèn)題鏈”是指既改變條件又改變結(jié)論來(lái)提出問(wèn)題,也可以是不改變條件而只改變結(jié)論來(lái)提出問(wèn)題,甚至還可以是不改變結(jié)論只改變條件來(lái)提出問(wèn)題。因此,它比“否定假設(shè)法”概括性更強(qiáng),應(yīng)用范圍更廣,在提出問(wèn)題方面更有效。
三、在研究函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性與周期性上的應(yīng)用
下面選取課堂實(shí)錄中的一個(gè)片段,嘗試把理論運(yùn)用到具體的教學(xué)實(shí)踐中去,利用“問(wèn)題鏈”的設(shè)計(jì)理念與策略,以指導(dǎo)具體的教學(xué)問(wèn)題設(shè)計(jì)。
1.引入
通過(guò)“問(wèn)題鏈”,師生共同探討,反復(fù)修正,教師不要著急給出結(jié)論,讓學(xué)生自己歸納整理出關(guān)于f(a+x)=±f(b±x)一般性的規(guī)律
小結(jié):(學(xué)生口述,老師板書(shū),如某一學(xué)生回答得不完整,可由其他學(xué)生補(bǔ)充)
①當(dāng)x的系數(shù)相同時(shí),函數(shù)f(x)具有周期性;
②當(dāng)x的系數(shù)相反、y的系數(shù)相同時(shí),函數(shù)f(x)的圖像具有軸對(duì)稱(chēng)性;
③當(dāng)x的系數(shù)相反、y的系數(shù)相反時(shí),函數(shù)f(x)的圖像具有中心對(duì)稱(chēng)性。
問(wèn)題設(shè)計(jì)到這里,此時(shí)也無(wú)法解決條件f(-x)=2-f(x)帶給我們的具體信息,通過(guò)上述歸納,可以猜測(cè)函數(shù)f(x)大致符合上述情況③,即函數(shù)f(x)的圖像具有中心對(duì)稱(chēng)性。
于是教師再次設(shè)計(jì)新的問(wèn)題
問(wèn)題8:再次改變條件,由f(a+x)=-f(b-x)+c,我們又可以得到函數(shù)f(x)的圖像具有什么性質(zhì)?
學(xué)生活動(dòng):通過(guò)類(lèi)比問(wèn)題7的證明過(guò)程,學(xué)生不難得出函數(shù)f(x)的圖像仍具有對(duì)稱(chēng)性,對(duì)稱(chēng)中心為( )。
(返回開(kāi)始的問(wèn)題予以解決,完成本片段的學(xué)習(xí)任務(wù)。)
以上8個(gè)問(wèn)題把一個(gè)較難的條件分解成幾個(gè)聯(lián)系密切、層次分明、梯次增加難度的問(wèn)題,形成了一串循序漸進(jìn)的“問(wèn)題鏈”,從特殊到一般,由易到難。本片段“問(wèn)題鏈”的設(shè)計(jì)既用到聯(lián)想、類(lèi)比、遷移設(shè)計(jì)“問(wèn)題鏈”的策略,又用到變換條件設(shè)計(jì)“問(wèn)題鏈”的策略,它一方面體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)展的層次性;另一方面也滿(mǎn)足了不同層次學(xué)生的需求,給了學(xué)生成功的可能性。問(wèn)題1、4入口較寬,比較容易回答,大部分學(xué)生都能順利完成,有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,問(wèn)題2、3、5、6、7依次加大難度。通過(guò)對(duì)前面問(wèn)題的總結(jié)提煉,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到關(guān)于f(a+x)=±f(b±x)的一般性結(jié)論。問(wèn)題8是為了解決本道高考題而將結(jié)論做了推廣提升,最后回歸到題目本身,使問(wèn)題迎刃而解。
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