廖丹 湯強
【摘要】“問題驅(qū)動”課堂教學模式是基于“問題的學習”。這種教學模式的教學過程是學生先解決教師事先安排好的問題,為了能夠合理深刻的分析并解決問題,學生必須學習相關(guān)內(nèi)容,以及牢固掌握獲取信息的方法,得到自己的見解后,再在各小組或者個體之間交流所獲得的結(jié)論和新知,即是通過對問題的發(fā)現(xiàn),分析和解決等步驟去掌握概念知識,培養(yǎng)學生的問題意識和問題解決能力的一種教學模式。
【關(guān)鍵詞】問題驅(qū)動 ?指數(shù)函數(shù) ?教學
【中圖分類號】G633.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2019)13-0116-02
本文將以高中數(shù)學“指數(shù)函數(shù)”的概念教學為例,淺談在數(shù)學教學中如何使用“問題驅(qū)動”教學模式。
1.概念引入:問題驅(qū)動的起始點
【情境1】為了讓人們將自己的錢存入自己研發(fā)的一個應用軟件,某信貸公司推出一項業(yè)務:第一天存入1元錢,第二天就變成了2元錢,第三天就變成了4元錢,第四天又是第三天的2倍?,F(xiàn)假設存入1元錢x天后,得到y(tǒng)元錢。請問y與x之間有怎樣的關(guān)系?
【情境2】有一根1米長的木棒,第一次鋸掉木棒的■,第二次再鋸掉木棒剩余的■,……,鋸掉x次后,木棒剩余的長度為y米,請同學們試寫出y與x之間的關(guān)系。
(在屏幕上顯示這兩個例子并配圖)
上述兩例由實際情境提出了要探究的問題,由貼近生活實際的問題來驅(qū)動學生的求知欲,培養(yǎng)學生的應用意識,體現(xiàn)了數(shù)學的應用價值。從問題中讓學生逐漸理解到什么是指數(shù)函數(shù),循序漸進,很好的激發(fā)了學生的好奇心、調(diào)動了學生的積極性。教師首先要針對本節(jié)課將要學習的內(nèi)容進行深入分析,提出了富有探究意義并貼近生活實際的問題,創(chuàng)設有針對性的情境問題,使問題的導向較為明確,促使學生的疑問、質(zhì)疑具有方向性,調(diào)動學生探究問題的積極性。
2.概念形成:問題驅(qū)動的著力點
【師】通過對情境1、2的分析和討論,同學們得出x和y之間有什么關(guān)系呢?
【生1】第一天1元錢,第二天就變成了2=21元,第三天就變成了4=22元,第四天就變了8=23元,即y與x之間的關(guān)系為y=2x。
【生2】:第一次剩下木棒的■=■■,第二次剩下木棒的■=■■,第三次剩下木棒的■=■■,那么鋸了次之后,剩下的木棒長為y=■■。
(待學生說完后在屏幕上顯示這兩個式子以及得到這兩個式子的過程)
通過這兩個問題情境,讓學生學會用數(shù)學思維來分析,解決生活中的問題,將現(xiàn)實事物抽象成數(shù)學表達式,也培養(yǎng)了學生的數(shù)學抽象素養(yǎng)。
問題1:函數(shù)y=2x、y=■■在表達式的書寫上與y=x2有什么區(qū)別?(教師首先引導學生從自變量x的位置來探究有什么不同)。
【生】y=2x、y=■■的自變量均在指數(shù)的位置,y=x2的自變量在底上。看似差別不大,實際上他們的性質(zhì)都變了。
問題2:接下來請同學思考,函數(shù)y=2x、函數(shù)y=■■與y=ax有什么相同點,有什么相似的地方?
【生】:它們的自變量都在指數(shù)的位置,并且它們的底數(shù)都是常數(shù)。
由此我們可以抽象出一數(shù)學模型y=ax就是我們今天要學習的指數(shù)函數(shù)。
定義:一般地,函數(shù)y=ax(ɑ>0,ɑ≠1)叫作指數(shù)函數(shù),它的定義域是R。
從學生已有的知識出發(fā),比較y=x2、y=2x與y=■■的不同 ?,從而自然而然的引出新的概念和新的函數(shù)表達式,從一般到特殊給出指數(shù)函數(shù)的定義,使學生加深對先前式子的理解,建構(gòu)自己對指數(shù)函數(shù)的理解。問題的探究與分析是貫穿教學活動的主線,提出問題是為了解決問題,不分析探究如何解決。因此,師生對問題的分析應該存在與整個教學過程中。
3.概念理解:問題驅(qū)動的深化點
問題3:請同學們思考一下為什么指數(shù)函數(shù)y=ax中ɑ>0且ɑ≠1?(此時,提出這個問題后,首先,教師可以引導學生從定義域開始考慮,再借助幾何畫板工具,直觀向同學展示當ɑ=0,ɑ<0,ɑ=1時,y=ax的圖像能否展示出來,一個一個分析并演示)。
【生1】若ɑ=0,那么當x=0時,ax=00無意義,當x≠0時,ax=0x,也無研究意義。
【生2】若ɑ<0時,當x取分母為偶數(shù)的分數(shù)時,也沒有意義。例如(-2)■=■,(-3)■=■,(-8)■=■,這些式子都是錯誤的。
【生3】若ɑ=1時,隨著x的變化ax=1這時函數(shù)始終是一個常數(shù),且恒為1,對于y=ax則沒有研究意義。
通過對指數(shù)函數(shù)定義中規(guī)定“ɑ>0且ɑ≠1”的限制條件進行深入研究,讓同學們先質(zhì)疑,然后再一步步探究其規(guī)定的合理性(問題3即是對指數(shù)函數(shù)的定義進行深入思考和理解)。如果數(shù)學只是公式定義,這不僅不符合新課標的要求,也失去了數(shù)學教育的主要目標。因此教師在教學設計時,應該以“問題”進行驅(qū)動,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析探討問題、解決以及應用問題的能力,培養(yǎng)學生的思維能力以及發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。
4.概念運用:問題驅(qū)動的升華點
問題4:在下列所給出的函數(shù)中那些是指數(shù)函數(shù)?
(1)y=(0.4)x,(2)y=(-4)x,(3)y=ex,(4)y=■■,(5)y=1x,(6)y=(3.4)x,(7)y=3-x,(8)y=2x■+3。
【生1】答(1)(3)4)為指數(shù)函數(shù),(2)(5)(6)(7)(8)不是指數(shù)函數(shù)。
【生2】我不同意,(7)也是指數(shù)函數(shù),變形即可:y=3-x=■■。
【師】非常好,通過這道題我們能夠發(fā)現(xiàn),有一部分函數(shù)表面上不是指數(shù)函數(shù),但在經(jīng)過變形之后就變成了指數(shù)函數(shù)。因此,以后在遇到問題時,不要僅從表面觀察,要抓住事物的本質(zhì),靈活運用。
通過幾個簡單的小例題的分析,從實際聯(lián)系中來強化概念,提出問題,讓同學們思考之后做答,讓其各抒己見,體現(xiàn)了數(shù)學思維的嚴謹性。教學的最終效果應該是在初步解決問題的基礎之上再產(chǎn)生新的問題與解決新問題的循環(huán)過程,這種循環(huán)是呈“螺旋”上升的。教師在設計這節(jié)課的時候用“問題”驅(qū)動教學,從不斷設計問題到分析討論問題,再到解決問題,師生共同參與知識概念的領(lǐng)會過程,以便激發(fā)學生探索知識的好奇心和欲望,培養(yǎng)學生問題分析和問題解決能力。另外,教師在教學中提問學生,在這個過程中要加以引導和鼓勵,而不是簡單的進行的肯定或否定。通過“問題驅(qū)動”,讓學習真正從課堂內(nèi)延伸到課堂外,教學效果更好,也培養(yǎng)了學生自主學習、積極思考、敢于質(zhì)疑、大膽猜想的良好習慣,為21世紀新課程改革穩(wěn)步推進提供了保證,也對終身教育的發(fā)展,讓學生做成長的主人有很好的影響。
參考文獻:
[1]虞秀云,洪復龍.中學數(shù)學教學論“問題驅(qū)動”教學策略[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2010-02-21.
[2]許章永.基于問題導學的數(shù)學教學[N].新課程案例評析,2011-12-18.
[3]郭文慧.數(shù)學素養(yǎng)培養(yǎng)的教學體會[J].基礎教學論壇,2018-08-01.