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        問題教學的實踐與認知
        ——以“一次函數(shù)的圖象和性質(zhì)”復習課為例

        2021-07-20 01:29:16吳明威江蘇省蘇州市吳中區(qū)木瀆南行中學215101
        中學數(shù)學月刊 2021年7期
        關鍵詞:解決問題數(shù)學教師

        吳明威 (江蘇省蘇州市吳中區(qū)木瀆南行中學 215101)

        《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》提出:初步學會從數(shù)學的角度發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,綜合運用數(shù)學知識解決簡單的實際問題,增強應用意識,提高實踐能力.[1]筆者在教學聽課活動中,經(jīng)常看到的情境是教師拋出一系列題目,學生逐個分析解決,忙得不亦樂乎,看似熱鬧,學生的能力卻無從得以提升.能在課堂中圍繞題目條件,讓學生發(fā)現(xiàn)和提出問題,則會使學生的數(shù)學學習走向深入.北京師范大學資深教授、中國教育學會名譽會長顧明遠講到:學生是教育的主體,是主動的發(fā)現(xiàn)者、探索者,這個思想值得我們?nèi)ヌ剿髌鋵嵺`途徑.

        筆者近期在一次中考復習交流中,展示了一節(jié)“一次函數(shù)的圖象和性質(zhì)”的復習課,基于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力,筆者對整節(jié)課的設計以一道2020年南通市數(shù)學中考題為論題,圍繞一次函數(shù)知識點對題目條件進行層層改編,鼓勵學生大膽提出與之相關的大量數(shù)學問題.下文談談自己對這次例題改編和問題引領的構(gòu)思和看法.

        原題(2020年南通市第21題)如圖1,直線l1:y=x+3與過點A(3,0)的直線l2交于點C(1,m),與x軸交于點B.

        (1)求直線l2的解析式;

        (2)點M在直線l1上,MN∥y軸,交直線l2于點N,若MN=AB,求點M的坐標.

        1 立足原題條件 自主提出問題

        愛因斯坦曾說過:提出一個問題比解決一個問題更重要.我們平時解決問題比較多,而提出問題很少,這里,筆者給學生提出了不同尋常的要求.

        師:請你根據(jù)所學的一次函數(shù)知識點,結(jié)合題目條件,提出問題并解決問題.

        條件:直線l1:y=x+3與過點A(3,0)的直線l2交于點C(1,m),與x軸交于點B.

        經(jīng)過幾分鐘的思考,學生提出了如下問題:

        ①求點B,E,C的坐標.

        ②求直線l2的解析式以及點D的坐標.

        ③求線段AB,BC,AC,CD,DE.

        ④求△ABC的面積.

        ⑤當直線l2在直線l1的上方時,求x的取值范圍;當直線l1在直線y=4上方時,求x的取值范圍.

        師:請同學們再思考一下,從圖象變換的角度能否提出什么問題?

        經(jīng)過幾分鐘的思考,學生提出了如下問題:

        ⑥將l1向下平移3個單位,平移后直線的解析式是什么?

        ⑦將l2繞著點O逆時針旋轉(zhuǎn)90°,求旋轉(zhuǎn)后直線對應函數(shù)的表達式.

        ⑧將l2繞點A逆時針旋轉(zhuǎn),當l2將△AOD面積分成相等的兩部分時,求旋轉(zhuǎn)后直線的解析式.

        ⑨將l2繞點A逆時針旋轉(zhuǎn),當l2將△AOD周長分成相等的兩部分時,求旋轉(zhuǎn)后直線的解析式.

        師:大家提出的問題很好,下面請思考:(1)這些題目如何解答?(2)它們涉及哪些知識和方法?

        生1:1-4題難度不大,主要涉及求解析式、求交點、求線段長度以及求面積.

        生2:第5題涉及數(shù)形結(jié)合思想,可以結(jié)合圖象或根據(jù)解析式來求解.

        生3:第6題難度不大,涉及圖象的平移,得出正比例函數(shù).

        生4:7-9題略有難度,直線的旋轉(zhuǎn)關鍵要先找點及其對應點的位置,然后求出坐標,最后利用待定系數(shù)法求解析式.

        設計說明多年的學習生活使得學生們早已習慣于教師提出問題,學生解決問題的教學模式.而本節(jié)課在上課的開始,筆者提供一個2020年南通市中考題,隱去了題目原帶的問題,讓學生自己讀完條件后提出問題.這與平時正常的教學相比具有很大的差異,或許學生一開始會有所不適應,提出的問題會沒有章法,沒有價值,但在教師的引導、干預下,學生提出的問題可以很有價值,如第7個問題就是2020年南京市的一個中考題,教師這時就可以充分肯定學生提出問題的能力,再引導學生有效地去解決問題.在教學中真正讓學生感受到在學習數(shù)學時自主提出問題的重要性和必要性,從而做到教學中的有效滲透.

        2 增加原題條件 合作提出問題

        在原題基礎上對條件略作增加或改變,讓學生合作研究問題的提出可以啟發(fā)其對原題的深度探究.

        師:在上面題目條件的前提下,請你結(jié)合本題條件,提出問題并解決問題.

        圖2

        筆者要求學生小組合作,此時教師在小組中巡視、引導、點撥.稍后由小組代表提出了具有本組代表性的問題:

        ⑩求點M,N的坐標.

        師:若一次函數(shù)y=kx+1的圖象為l3,且l1,l2,l3不能圍成三角形,能否提出什么問題?

        師:若點F為x軸上一動點,連結(jié)EF,將EF繞點E逆時針旋轉(zhuǎn)90°得EG,連結(jié)DG,能否提出什么問題?

        師:結(jié)合了老師和大家的智慧,我們提出了有一定深度的好問題,這些題目提出后該如何解答?它們涉及哪些知識和方法?

        第1組代表:10-13題難度不大,主要涉及分類討論的思想.

        第2組代表:第14題有點難度,求助老師來解決.

        設計說明對原題增加條件的目的是讓學生小組合作,教師在巡視過程中適時引導點拔,讓學生小組活動得以有效地逐層深入,培養(yǎng)學生提出一些較為復雜的、有深度的問題的能力,師生可以一起討論提出問題及解決問題.對于第14題,教師還可以借助幾何畫板動態(tài)演示點F的變化過程,一方面培養(yǎng)學生從運動的角度提出有一定深度的問題,另一方面可以直觀地幫助學生解決問題.

        3 對問題教學的思考和認知

        通過這樣的教學,我們發(fā)現(xiàn),學生分析數(shù)學題目的角度有了明顯的改變,思考過程中經(jīng)常會問“為什么”.這種問題意識猶如一棵大樹的枝葉,向四周延伸,生機勃勃.

        希爾伯特曾說“問題是數(shù)學的心臟,方法是數(shù)學的行為,思想是數(shù)學的靈魂”.發(fā)現(xiàn)和提出問題是一切創(chuàng)新的起點,也是獲取新數(shù)學知識的關鍵基礎,具有十分重要的意義.學會提出問題、解決問題,是學生學習的必要內(nèi)容;從學生數(shù)學能力的培養(yǎng)上來講,學會提出問題往往比學會解決問題更重要,因為提出問題孕育著對學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).[2]在數(shù)學復習課教學中,教師應梳理已學的知識點并形成思維導圖,多研究典型例題的改編,引導學生學會思考、學會提出問題.

        教師研究題目的水平有多高,學生能力的提升就有多高!通過問題教學的實踐,總結(jié)出如下經(jīng)驗.

        3.1 問題教學應將學生帶入情境

        以問題研究為突破的數(shù)學課堂教學模式的首要問題是要創(chuàng)設良好的問題情境,而且要將學生帶入情境.為此,教師就要精心設置問題環(huán)境,讓學生問題意識從無到有,從少到多.關鍵還在于使學生身臨其境,提高學生的學習興趣,讓學生學得輕松而愉悅.為此還需注意:問題空間大小有度,應符合學生的最近發(fā)展區(qū),好的問題既能穿針引線又能以點帶面;其次,選擇的問題要盡量回歸課本,返璞歸真.

        3.2 問題教學要創(chuàng)設良好的課堂氛圍

        在數(shù)學課堂中,教師的主要任務就是組織教學和教育學生,而良好的課堂氛圍是完成教育教學任務的重要前提.知識應該通過學生活動、體驗、探究來獲得,只有讓學生主動地學,使學生“樂學”“會學”,才能有效提高教學質(zhì)量.為此,在教與學的過程中,師生雙方要形成學習共同體,相互交流、探討、分享彼此的思考、見解和智慧.

        3.3 問題教學的核心是提高學生素養(yǎng)

        教育部在《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》中明確指出:學生應具備適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力,突出強調(diào)個人修養(yǎng)、社會關愛、家國情懷,更加注重自主發(fā)展、合作參與、創(chuàng)新實踐.我們在教學中應牢記核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標,努力創(chuàng)設讓學生終身受益、終身難忘的學習經(jīng)歷.在核心素養(yǎng)的大背景之下,我們的教學不能只是為了傳授知識,更要注意引導學生學會思考,培養(yǎng)學生良好的思維習慣,提升學生的數(shù)學素養(yǎng).以問題研究為突破的數(shù)學課堂教學新模式是與新課程的要求相適應的,這種模式旨在突出學生的情感體驗,突出學生的主動參與,突出學生的大膽創(chuàng)新,是培養(yǎng)學生合作能力與創(chuàng)新思維能力十分有效的教學方法.

        3.4 問題教學中要遵循的幾個基本原則

        問題教學可以把教師見過的習題、例題、考題作為素材展開活動,但應遵循以下幾個原則:

        (1)主體性原則:問題教學必須把學生當作實踐和知識的主體來對待,最大限度地發(fā)揮學生的主觀能動性.[3]在探究中培養(yǎng)學生互相學習和團隊合作的精神作風;(2)探索性原則:教師的教育、教學活動應富有深刻的內(nèi)涵,通過創(chuàng)設問題情境,讓教師及學生產(chǎn)生互動和共鳴,在探索中解決疑惑,引導學生在親身體驗中探求新知,發(fā)現(xiàn)問題;(3)發(fā)展性原則:問題教學要充分考慮到學生數(shù)學思維能力的提高,創(chuàng)新意識的提升,數(shù)學素養(yǎng)的發(fā)展,這就必須將視角放到學生人生價值和人格塑造上來,為學生將來的生存與發(fā)展的大局著想.

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