吳郁
摘 要“數(shù)學是思維的體操,問題是數(shù)學的心臟”。核心素養(yǎng)的本質(zhì)是思維的培養(yǎng),而問題可以搭建與揭示數(shù)學概念的本質(zhì),理解與構(gòu)建數(shù)學思維的網(wǎng)絡(luò)。在新課標的理念下,本文旨在通過對數(shù)學課堂教學的各個環(huán)節(jié)針對思維層次以問題引導(dǎo)思維,靈活使用“新教材”來引導(dǎo)學生步步深入地分析問題、解決問題、建構(gòu)知識、發(fā)展能力,提升學生核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞 問題;問題引領(lǐng);思維;核心素養(yǎng)
中圖分類號:B01 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2019)06-0041-02
長期以來,學習被當成天經(jīng)地義的苦差事。學生苦學,教師苦教,如牛負重,可收效不大。作為一名老師如果能夠更好地引領(lǐng)著學生去思考,讓不同層次的學生在各自思維品質(zhì)的基礎(chǔ)上都能夠得到更大的發(fā)展。如果學生在經(jīng)歷良好的思維教育后,能本質(zhì)地看問題,努力探索,發(fā)現(xiàn)周圍世界的規(guī)律,那這便是我們教學中最大的收獲。
一、立足核心素養(yǎng),培養(yǎng)思維能力
“數(shù)學是思維的體操,問題是數(shù)學的心臟”。問題是引導(dǎo)學生思維與探究活動的向?qū)?,從?shù)學教學過程來看,問題設(shè)置是數(shù)學課堂教學的靈魂。學生的主體認識和教師的主導(dǎo)作用都需要一個一個數(shù)學問題來引領(lǐng),并將思維層層推進。問題設(shè)置調(diào)節(jié)著學生思維的節(jié)奏。事實上,數(shù)學本身就是來源于問題,因為有了問題,數(shù)學才有其存在的價值。每一個新知識的出現(xiàn)和產(chǎn)生都與人類渴望規(guī)范、解決問題分不開。達爾文曾經(jīng)說過,“如果人類不想知道羊的只數(shù),就不會產(chǎn)生最原始的計數(shù)方法”。沒有問題就沒有思考,問題是主體得以自我建構(gòu)新知識的方向和指引,讓我們一起開啟學生思維的“頭腦風暴”吧!
二、問題引領(lǐng)對數(shù)學思維能力的影響
(一)選擇思維的起點,讓學生由問題引入啟發(fā)思維
在新知探索環(huán)節(jié),學生要經(jīng)歷知識的形成過程,教師所提供的問題實際上就起著引領(lǐng)學生思維探索與不斷超越自身已有知識能力的作用。因此,新知探索中的問題設(shè)置,應(yīng)當立足于問題能否激勵學生的思維順利實現(xiàn)由已知向未知的跨越。所以,問題要有思考性。新知探索中問題的答案是原知識體系中沒有的,是需要通過思考逐漸建立的,是對大腦思維的挑戰(zhàn)。引入的問題可以在“已知區(qū)”與“最近發(fā)展區(qū)”的結(jié)合點,即知識的“增長點”上設(shè)計。這樣,既有助于原有認知結(jié)構(gòu)的鞏固,也便于新知識的同化與順應(yīng),不斷完善認知結(jié)構(gòu),并最終使“最近發(fā)展區(qū)”走向“已知區(qū)”。
在起點處探究,要求教師能創(chuàng)造情境、設(shè)置懸念,吸引學生的注意力,激發(fā)學習興趣,從而由疑及思,也能讓促使學生產(chǎn)生出一定的感性認識,而且還能借助實驗對有關(guān)知識進行進一步的思考與探究,從而上升到理性的認識。體會到了“問題的產(chǎn)生,問題的探究,規(guī)律的發(fā)現(xiàn)”這一原始過程的樂趣,激發(fā)出學生的學習熱情。
(二)組織思維的程序,讓學生在預(yù)設(shè)問題鏈中自主搭建思維支架
教學實踐表明,平鋪直敘式的講解容易分散學生的注意力,特別是在學生認識矛盾的焦點上。而教材的重點、難點往往是教學的焦點,此處的探究不僅可使學生拓寬思路,也有助于學生集中注意力,容易突破認知結(jié)構(gòu)矛盾。當然在此處探究第一是要循序漸進、由淺入深、層層遞進;第二是要有的放矢,要緊扣重點、難點,不要樹敵過多,以至造成喧賓奪主,影響對重點、難點的把握,因此,要合理設(shè)置問題情境。
問題串的創(chuàng)設(shè)要具有合理的階梯性,即問題的設(shè)計要由淺入深,由易到難,層層遞進,將學生的思維逐步引向新的高度。這樣把一個復(fù)雜的、難度較大的問題分解成若干個相互聯(lián)系的小問題。也就是通過把較復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為一系列學生能夠領(lǐng)會的小問題,為學生提供必要的“支架”,讓學生感到“有階可上”,逐步將學生的思維引向深入。例如在點到直線的距離公式的推導(dǎo)中,筆者對班級學生(非一流生源)做了如下問題設(shè)置。
問題1:求點P(0,6)到直線l:y=x+2的距離(如圖1),從簡單問題入手,學生討論后得出思路1:∠NPM及┃PN┃易求得,在Rt△PMN中求┃PM┃;思路2:過P作PR∥x軸交l:y=x+2于R,利用Rt△PMR求得┃PM┃;思路3:先求出PM的方程及垂足M的坐標,用兩點距離公式求得。
問題2:求點P(1,6)到直線l:y=x+2的距離(有了(1)的鋪墊,學生能構(gòu)造出如圖2,獲得求解思路)。
問題3:求點P(1,6)到直線l:y=x+2=0的距離(如圖3)。
問題4:求點P(x0, y0)到直線l:Ax+By+C=0的距離(學生應(yīng)用思路1、2,大多能注意分類討論,按各自思路順利地完成特殊到一般的探索)。
設(shè)置“階梯性”“問題串”要注意把握“度”,必須針對學生心理發(fā)展水平和數(shù)學知識的形成發(fā)展過程,并且要合理有序,由易到難、層層遞進、把學生的思維逐步引向深入。
(三)突破思維的難點,讓學生在問題解決過程中翻越思維障礙
問題設(shè)置的目的是什么?是課始時聚攏學生的注意力,引領(lǐng)學生從非數(shù)學思維轉(zhuǎn)為數(shù)學思維?還是在知識的關(guān)鍵建構(gòu)處引發(fā)學生的深層思考,期望學生突破已有知識方法的思維瓶頸?是僅僅在學生的大腦中留下一點痕跡,還是真正解決一個問題?問題如果成了“墻角的花瓶”,一節(jié)課的擺設(shè),則基本無價值可談。比如,不少教師為了引導(dǎo)學生思考,常常設(shè)置臺階過于細密的問題串(即“路標式”提問),以致學生對答如流。表面看似突出了學生的主體作用,教學效果好,實際上這樣的問題設(shè)置卻常常是無效的,因為這些問題沒有引發(fā)認知沖突,沒有激發(fā)思維的“強音”,猶如音樂中失去了強弱的節(jié)奏對比,“波瀾不驚”,并沒有多少思維含量。
1.適時追問,突破思維瓶頸
課堂上一個問題解決了,教師常常會追問:“你還有什么方法?”目的是想引導(dǎo)學生展示自我風采和獨特創(chuàng)意,有效地訓練學生對已有知識多角度、多方位的調(diào)動。然而,與這個追問相關(guān)聯(lián)的大多只是泛化的評價“他們的方法都很棒”,并沒有關(guān)鍵性、針對性的提示或引導(dǎo)。只有陳列、沒有對比,導(dǎo)致問題層次感的缺失;只有發(fā)散、沒有聚合,學生的思考還是停留在自己的方法中,能力還是停留在原來的狀態(tài),思維水平并沒有在同伴的回答中得到提升。適時追問,可以在知識的關(guān)鍵建構(gòu)處引發(fā)學生的深層思考,突破已有知識方法的思維瓶頸。
2.變換問題,避免思維定勢的負遷移
思維定勢是一種思維的定向預(yù)備狀態(tài),既能產(chǎn)生積極影響的有益方面(正遷移),同時也會產(chǎn)生一些刻板的習慣和固定的模式,容易墨守成規(guī),以固定的模式去解題,使得思維單調(diào)、窄化,產(chǎn)生負遷移。因此,在教學過程中,我們通常會采用題組教學,選取的題型一般為基本題加變式題,變換題目的條件或結(jié)論,變換問題的呈現(xiàn)方式,以避免解題方法的固定及習慣性,使學生不因結(jié)構(gòu)的定型化而產(chǎn)生思維定勢,這也有利于知識的縱向、橫向聯(lián)系。變式問題教學,在一線教師的課堂教學中使用非常普遍,有心的教師還會注意收集一些錯例素材,通過錯誤問題讓學生反思、交流,最大限度地幫助學生克服消極的思維定勢。
(四)延伸思維的終點,讓學生在問題創(chuàng)設(shè)中優(yōu)化思維品質(zhì)
1.在知識的開放處設(shè)置“問題串”,驅(qū)動學生自主反思
課本上的習題,對于一部分資優(yōu)生來說或許就像“雞肋”,會有“食之無味,棄之可惜”的感覺,為此,可以在習題教學中設(shè)計“問題串”,利用課本例習題的發(fā)散功能、開放功能在課堂中開展探究性學習。在例習題教學中,引導(dǎo)學生對命題進行一般化、特殊化或逆向思維。讓學生自己變更條件,對例習題的結(jié)論進行引申、推廣、拓展,開展探究性學習。
例如:課本必修2 P113 P113 B組6:(1)求曲線y2=4-2x上與原點距離最近的點的坐標。解完本題后引導(dǎo)學生總結(jié)本題為求定點到曲線上一動點的距離的最值問題,設(shè)曲線上一動點為(x,y),根據(jù)距離公式可轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值問題來解決。①引導(dǎo)學生利用類比發(fā)散的方法變更條件可類似地解決哪些最值問題。學生分組討論得:可類似地解決定點到直線上一動點的距離的最值問題、定點到圓上一動點的最值問題、定點到橢圓上一動點的最值問題、定點到拋物線上一動點的最值問題、定點到雙曲線上一動點的最值問題。②引導(dǎo)學生討論、總結(jié)歸納求定點到曲線上一動點的最值問題的解法(如幾何法、參數(shù)法、化為函數(shù)最值問題等方法),比較各種解法。③探求結(jié)論:上述問題中能否求其他結(jié)論,例求定點(5,0)到橢圓 上一動點的斜率的最值。④一般化探求:如給定拋物線y2=2x,設(shè)A(a,0),a>0.P是拋物線上一點,┃AP┃=d,試求 的最小值。⑤特殊化:如定點變?yōu)榻裹c可用定義法求解。⑥逆向思考:如在x軸上求一點Q與 上的點最近距離為1。(2)將問題引申拓展為求兩動點間的距離最值問題。分組討論得:求直線上一動點與圓錐曲線上一動點的最值問題可轉(zhuǎn)化為求動點到直線的距離最值。圓上一動點與圓錐曲線上一動點的距離最值問題可轉(zhuǎn)化為圓錐曲線上一動點到圓心的距離最值問題。并運用類似(1)的方法(類比發(fā)散、一般化、特殊化、逆向思考)探求其他結(jié)論。(3)將問題引申拓展為求一動點與兩定點的距離、夾角、面積最值問題,將上述問題特殊化,兩定點均為圓錐曲線上的焦點,探求相應(yīng)結(jié)論及解法。(4)探求其他最值問題??偨Y(jié)上述問題的解法:定義法、參數(shù)法、幾何法、切線法、轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值問題。
2.在課堂小結(jié)處設(shè)置問題串,延伸學生思維
課堂小結(jié)是在新知探索結(jié)束后,師生對探求過程的一次反思?;仡^看看自己在解決問題時所走過的路,可以幫助學生積累經(jīng)驗,在以后的思考中少走彎路,并促進思維水平的提升。因此,這一環(huán)節(jié)的問題設(shè)置應(yīng)積極調(diào)動學生進行反思,使學生的認識逐步走向深化。比如,在函數(shù)單調(diào)性這一節(jié)內(nèi)容,函數(shù)單調(diào)性的定義與證明函數(shù)單調(diào)性是本節(jié)課的重點,課堂小結(jié)時,教師除了引導(dǎo)學生將內(nèi)容概括回復(fù)之外,可以提出問題,判斷函數(shù)單調(diào)性還有哪些方法,這些問題對于課后學生思維延伸大有裨益。在解題結(jié)束之際,更要把思想方法及核心素養(yǎng)傳遞給學生,把獲得答案轉(zhuǎn)變?yōu)楂@得答案的過程、轉(zhuǎn)變?yōu)闈B透數(shù)學思想與核心素養(yǎng)的活動過程。
三、問題引領(lǐng)思維,提升核心素養(yǎng)
荷蘭數(shù)學教育家弗萊登塔爾說過:“沒有一種數(shù)學思想,以它被發(fā)現(xiàn)時的那個樣子發(fā)表出來。一個問題被解決后,相應(yīng)地發(fā)展成一種形式化的技巧,結(jié)果使得火熱的思考變成了冰冷的美麗。”作為新課程實施者的教師,所要做的就是融化這種“冰冷的美麗”,通過有效的問題設(shè)置所產(chǎn)生的節(jié)奏,引領(lǐng)學生的思維,在數(shù)學課堂奏出更多美妙的樂章。
每個“問題”課堂都有其特有的問題結(jié)構(gòu),只是我們?nèi)狈σ浑p發(fā)現(xiàn)式的眼睛,沒能去做及時的反思。“數(shù)學是思維的體操,問題是數(shù)學的心臟”。用問題引導(dǎo)思維,是數(shù)學教學的首要,思維的培養(yǎng),是數(shù)學核心素養(yǎng)的本質(zhì)?!八緹o華,相蕩乃成漣漪;石本無火,相擊乃發(fā)靈光?!痹谡n堂教學中,要充分挖掘思維素材,創(chuàng)設(shè)情境,精心設(shè)計,合理重組,用問題引導(dǎo)思維,用動態(tài)演繹精彩課堂!
參考文獻:
[1]章建躍.樹立課程意識落實核心素養(yǎng)[J].數(shù)學通報,2016,55(5):1-4.