摘 要:在現(xiàn)代高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,如何有效地幫助學(xué)生理解和掌握抽象的數(shù)學(xué)概念是一個(gè)關(guān)鍵問題。采用“問題串”策略,能夠有效地喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,深化學(xué)生對課程知識的理解和掌握,提高概念教學(xué)的有效性。本文深入分析了將“問題串”應(yīng)用于高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的效果和意義,并探討遞進(jìn)式、發(fā)散式以及并列式三種問題串策略在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用過程,以幫助學(xué)生深入掌握數(shù)學(xué)概念、增強(qiáng)邏輯推理能力,同時(shí)提高他們的問題解決能力。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);概念教學(xué);問題串
在高中階段數(shù)學(xué)學(xué)科的教授過程中,對基本理念的闡釋與訓(xùn)練是構(gòu)筑知識體系的基石,同時(shí)也是掌握解題技巧的樞紐。然而,諸多陳舊的教學(xué)模式傾向于關(guān)注知識內(nèi)容的單向灌輸與學(xué)生的短期記憶,卻忽略了對學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的思維技巧的培育。眾多教師針對現(xiàn)行的教育狀況,不斷尋求創(chuàng)新的教學(xué)策略,“問題串”作為一種新穎的教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生?!皢栴}串”通過構(gòu)建一系列周密布置的問題,串聯(lián)成結(jié)構(gòu)化的問題序列,促使學(xué)生自主進(jìn)行思考并深入研究,以此達(dá)到對數(shù)學(xué)概念透徹理解和熟練應(yīng)用。本文致力于分析在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,運(yùn)用問題串的有效策略及其所產(chǎn)生的效果,旨在為相關(guān)教學(xué)活動提供借鑒和參考。
一、“問題串”在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中應(yīng)用的價(jià)值
(一)強(qiáng)化知識理解與掌握
在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,運(yùn)用問題串策略,顯著提升了學(xué)生對知識內(nèi)容的深入理解和熟練掌握。教師可以通過設(shè)計(jì)一系列有層次的問題,逐步引導(dǎo)學(xué)生深入解析數(shù)學(xué)概念的內(nèi)在意義與邊界,此類教育方法顛覆了以往自上而下的知識傳遞模式,引導(dǎo)學(xué)生由被動吸收轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極探索。在應(yīng)對各類數(shù)學(xué)問題時(shí),學(xué)生須頻繁調(diào)用既有知識庫,并通過邏輯推演與思維剖析,進(jìn)而深化對數(shù)學(xué)定義的認(rèn)知。問題鏈的連續(xù)性,有助于學(xué)生構(gòu)筑起全面的知識架構(gòu),將孤立知識點(diǎn)串聯(lián)成系統(tǒng)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)信息的長期儲存與應(yīng)用能力的提升。
(二)培養(yǎng)高階思維能力
在“問題串”這一教學(xué)模式中,重點(diǎn)培育學(xué)生的高級思維技能,涵蓋批判性思維、創(chuàng)新性思維以及問題解決能力等方面。在沿襲已久的教學(xué)模式中,學(xué)生通常習(xí)慣于被動接收既定答案及結(jié)論,而鮮少獲得獨(dú)立深思與深度研究的機(jī)遇。通過一系列設(shè)計(jì)精巧且具挑戰(zhàn)意味的問題組合,激發(fā)學(xué)生思維的積極性,引導(dǎo)他們多角度、多層次地深入探析問題,在應(yīng)對問題的過程中,學(xué)生不斷構(gòu)建并測試假設(shè),進(jìn)而對先前假設(shè)進(jìn)行調(diào)整。這一逐步深化的思考模式,對于培育其批判性思維及創(chuàng)新能力極為關(guān)鍵,在解決具體問題的過程中,學(xué)生的問題解決能力得到了顯著提高[1]。
(三)促進(jìn)自主學(xué)習(xí)與探究
采用“問題串”的教學(xué)方法,可以有效激勵學(xué)生主動探索知識,進(jìn)而培育其獨(dú)立學(xué)習(xí)的技能。在遵循傳統(tǒng)框架的教學(xué)模式中,學(xué)生通常受教于教師之指導(dǎo)與計(jì)劃,自主及變通能力未獲充分培養(yǎng),通過一系列彼此關(guān)聯(lián)的問題鏈條,促使學(xué)生獨(dú)立搭建知識框架,并對數(shù)學(xué)規(guī)則進(jìn)行探究。在解決問題的過程中,學(xué)生需主動檢索相關(guān)信息,并尋求必要的助益,同時(shí)對所涉及的課題進(jìn)行深入思考與概括,此類行為極大地促進(jìn)了學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的技能及探索思維的養(yǎng)成。學(xué)生通過主動探索和自我學(xué)習(xí),能更有效地識別個(gè)人的學(xué)習(xí)需求和興趣焦點(diǎn),從而為未來的學(xué)習(xí)和成長打下堅(jiān)實(shí)的基石。
(四)提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)與綜合能力
在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,運(yùn)用“問題串”能顯著提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)及綜合能力。數(shù)學(xué)素養(yǎng)不僅涵蓋了對數(shù)學(xué)知識的熟練掌握,更延伸至對數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)技巧以及數(shù)學(xué)文化的深刻理解和接受。借助問題鏈的教學(xué)模式,學(xué)生能透徹地領(lǐng)悟數(shù)學(xué)概念的內(nèi)在含義與根本特性,熟悉數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)思維與技巧,進(jìn)而塑造優(yōu)秀的數(shù)學(xué)素質(zhì)。在解決問題的過程中,學(xué)生需運(yùn)用數(shù)學(xué)語言進(jìn)行表達(dá)和交流,此舉有助于培養(yǎng)其數(shù)學(xué)表達(dá)及溝通技能。在“問題串”的教學(xué)模式中,重視對學(xué)生未來學(xué)習(xí)與職業(yè)發(fā)展至關(guān)重要的團(tuán)隊(duì)合作、創(chuàng)新實(shí)踐等多方面綜合能力的培養(yǎng),從而為其提供堅(jiān)實(shí)的支撐。
二、高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)應(yīng)用“問題串”存在的問題
(一)問題設(shè)計(jì)的難度與梯度把握不當(dāng)
在實(shí)施高中數(shù)學(xué)概念的教授過程中,教師普遍遭遇的難題在于如何精確掌控問題序列設(shè)計(jì)的難度及層次遞進(jìn)。在教育過程中,若問題的設(shè)計(jì)太過基礎(chǔ),缺少必要的挑戰(zhàn)性,可能導(dǎo)致學(xué)生迅速喪失興趣,進(jìn)而無法充分激發(fā)他們的思考能力和探索熱情。當(dāng)遇到的問題難度超越了學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知范疇,則可能導(dǎo)致他們遭遇挫敗感,從而負(fù)面影響到學(xué)習(xí)的動力及自我信念。因此,教師需深入思考如何精確識別學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,并據(jù)此設(shè)計(jì)既具挑戰(zhàn)性又能推動學(xué)生思維進(jìn)步的一系列問題。
(二)“問題串”的連貫性與邏輯性不足
以一系列彼此關(guān)聯(lián)且逐步深入的提問為核心的課堂教學(xué)方法,旨在引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行深度思考,在具體的教育實(shí)踐中,有些教師所構(gòu)建的問題序列,在連續(xù)性和內(nèi)在邏輯上可能顯得不夠嚴(yán)密。這些問題孤立存在,彼此之間缺少邏輯關(guān)聯(lián),使得學(xué)生難以構(gòu)建起系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)及明確的思維流程。在一些問題間存在顯著差異時(shí),學(xué)生或許會體驗(yàn)到理解和銜接上的難題,從而導(dǎo)致他們在問題的連續(xù)解答過程中遭遇障礙,所以在設(shè)計(jì)一系列問題時(shí),教師必須重視保持各問題之間的順暢銜接與內(nèi)在的合理性。
(三)忽視了學(xué)生的個(gè)體差異與多樣性
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域,每位學(xué)生均為單獨(dú)的實(shí)體,其對于數(shù)學(xué)的愛好、所具備的能力以及思考方法均不相同。在實(shí)施以問題串為基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)概念教學(xué)過程中,部分教育者未能充分考慮到學(xué)生的個(gè)體差異與多樣性,采用了統(tǒng)一化的教學(xué)策略,此舉不但未能迎合眾多學(xué)生的個(gè)別化學(xué)習(xí)要求,反而可能使部分學(xué)生感受到忽視,繼而跟不上教學(xué)進(jìn)度。在教學(xué)過程中,教師需針對學(xué)生差異,精心設(shè)計(jì)一系列問題,并提供豐富多樣的學(xué)習(xí)材料與支持,以適應(yīng)每位學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。
(四)教學(xué)過程中缺乏足夠的互動與反饋
在實(shí)際教學(xué)過程中,“問題串”教學(xué)模式注重發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和參與度。然而,某些情況下,部分教師過于強(qiáng)調(diào)問題的提出與解答,卻忽略了與學(xué)生的互動交流和反饋,此類單一方向的教學(xué)模式,不僅難以捕捉學(xué)生的實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)及疑難問題,還可能造成課堂氣氛的枯燥乏味,致使學(xué)生學(xué)習(xí)熱情衰退。在實(shí)施以“問題串”為核心的數(shù)學(xué)概念授課過程中,教師需重視與學(xué)生的互動交流及反饋,同時(shí)激發(fā)學(xué)生主動提出問題、參與討論和分享思維的熱情。教師需提供及時(shí)且針對性的正面評價(jià),輔助學(xué)生辨識自身長處與短板,從而確立后續(xù)學(xué)習(xí)目標(biāo)。在教學(xué)互動中,增加反饋機(jī)制,能顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與積極性,從而優(yōu)化教學(xué)成果,增進(jìn)教育質(zhì)量。
三、“問題串”在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的具體應(yīng)用策略
(一)遞進(jìn)式“問題串”的應(yīng)用
遞進(jìn)式“問題串”是指問題串中的問題之間的關(guān)系是遞進(jìn)關(guān)系,具體來講就是后一個(gè)問題是在前一個(gè)問題的基礎(chǔ)上進(jìn)行了深化,以此實(shí)現(xiàn)對學(xué)生深入思考的引導(dǎo),每個(gè)問題之間都具有一定的關(guān)聯(lián)性,所有的問題都不是獨(dú)立存在的,一個(gè)完整的遞進(jìn)式問題串可以實(shí)現(xiàn)對學(xué)生循序漸進(jìn)的引導(dǎo),促進(jìn)學(xué)生思維的不斷進(jìn)深,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生對概念的深度學(xué)習(xí)。數(shù)學(xué)教師應(yīng)該結(jié)合概念教學(xué)的具體內(nèi)容,以教學(xué)目標(biāo)為前提給學(xué)生設(shè)計(jì)遞進(jìn)式問題,一方面是為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生對概念的深度學(xué)習(xí),另一方面是為了實(shí)現(xiàn)對學(xué)生思維能力和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)[2]。
首先,教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行初步感知,并引入函數(shù)的概念,比如教師提出問題,如“大家在初中階段對‘函數(shù)’有何理解?現(xiàn)在請嘗試用簡潔的語言概述之”,借助此問題,得以觸發(fā)學(xué)生們的思維互動與對話,構(gòu)筑出一個(gè)活潑的探究氛圍。在此之后,教師對學(xué)生的回應(yīng)予以匯總,并順其自然的導(dǎo)向了對集合概念及其相關(guān)語言表達(dá)的闡釋。接著,教師可以更深層次地介紹函數(shù)這一概念,譬如,假設(shè)有兩個(gè)非空數(shù)集和,以及一個(gè)確定的對應(yīng)關(guān)系,如果對于中的每一個(gè)元素,中都有唯一確定的元素與之對應(yīng),那么我們就稱為從到的函數(shù),記作→。同時(shí)對學(xué)生提出問題,如“請嘗試用這個(gè)定義來解釋一些簡單的函數(shù)實(shí)例”。在學(xué)生嘗試解答過程中,教師應(yīng)適時(shí)地進(jìn)行糾錯與完善。在此基礎(chǔ)之上,教師可以繼續(xù)提出問題,如“根據(jù)上述定義,我們可以看出函數(shù)的哪些關(guān)鍵要素?這些要素如何幫助我們理解函數(shù)的本質(zhì)?”此類問題促使學(xué)生自行提煉出函數(shù)的定義域、值域、對應(yīng)法則等核心概念,并深入認(rèn)識它們對于闡釋函數(shù)本質(zhì)的作用。在學(xué)生掌握了基礎(chǔ)概念之后,教師可以通過問題,帶領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)探討函數(shù)的性質(zhì),如,“如果兩個(gè)函數(shù)的定義域相同,對應(yīng)法則也相同,那么這兩個(gè)函數(shù)是否相同?請給出你的理由?!睂W(xué)生討論后,教師可以總結(jié)并強(qiáng)調(diào)函數(shù)相同性的判斷標(biāo)準(zhǔn):“定義域相同且對應(yīng)法則相同”。此外,可以繼續(xù)拋出問題,如“除了剛才提到的標(biāo)準(zhǔn),還有其他什么因素可能會影響我們對函數(shù)相似性的判斷?請給出實(shí)例”。這樣的提問有助于啟發(fā)學(xué)生考慮函數(shù)表達(dá)方式、變量選擇等因素對函數(shù)辨識的影響。
(二)發(fā)散式“問題串”的應(yīng)用
采用發(fā)散式的問題鏈,可從多角度、多層面引導(dǎo)學(xué)生對同一數(shù)學(xué)概念進(jìn)行深入思考與廣泛探索。該方法通過構(gòu)建一系列表面上互不相關(guān)但實(shí)際上具有內(nèi)在聯(lián)系的問題框架,點(diǎn)燃學(xué)生思維的擴(kuò)散之火,并促使他們從多角度深入掌握并運(yùn)用數(shù)學(xué)理念。在實(shí)踐過程中,教師可以依托中心理念,構(gòu)建連串探究性問答,引領(lǐng)學(xué)生涉獵多元維度與多樣環(huán)境,展開深度剖析與交流。采用發(fā)散式的問題鏈能夠有效拓展學(xué)生的知識邊界,同時(shí)增進(jìn)其創(chuàng)新性思維及問題應(yīng)對技巧,經(jīng)由深入探討與互動溝通,學(xué)生得以吸收多方面的觀點(diǎn),以充實(shí)其認(rèn)知架構(gòu)。
在探究函數(shù)定義域及值域多元化特征的教學(xué)活動中,教師不妨提出拓展性問題,例如,“除了普遍存在的實(shí)數(shù)集之外,函數(shù)的定義域和值域還能夠包含哪些類型的集合?請舉例說明具體的函數(shù)情況。”待學(xué)生完成思考后,教師可挑選若干學(xué)生闡述其觀點(diǎn),并對這些觀點(diǎn)進(jìn)行歸納,例如,整數(shù)集、有理數(shù)集、復(fù)數(shù)集等,均可作為函數(shù)定義域或值域的示例。此時(shí),教師可以繼續(xù)發(fā)問,“如果函數(shù)的定義域或值域中包含了復(fù)數(shù),那么函數(shù)的性質(zhì)會有哪些變化?這些變化如何影響我們對函數(shù)的理解和應(yīng)用?”該問題將引領(lǐng)學(xué)生探討在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)函數(shù)性質(zhì)的演變及其對問題解決的潛在影響。教師可以通過具體案例,展現(xiàn)如何求解復(fù)合函數(shù)定義域的過程,進(jìn)而輔助學(xué)生掌握求解技巧。此外,教師可以通過提出拓展性問題,助力學(xué)生深入認(rèn)識函數(shù)與方程、不等式間的密切聯(lián)系,例如,詢問“函數(shù)、方程和不等式是如何相互轉(zhuǎn)化的?請舉例闡明這些轉(zhuǎn)化在現(xiàn)實(shí)問題解決過程中的作用”。從而引導(dǎo)學(xué)生探索這些數(shù)學(xué)元素在實(shí)際問題中的應(yīng)用和相互關(guān)系。而針對“如何借助函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性等特性,解決不等式問題”的問題,可以通過具體案例,闡明運(yùn)用函數(shù)性質(zhì)求解不等式的步驟及方法,進(jìn)而提升學(xué)生將所學(xué)知識綜合運(yùn)用的能力。
(三)并列式“問題串”的應(yīng)用
并列式“問題串”是指在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容給學(xué)生設(shè)置幾個(gè)并列式的問題,所謂并列式問題主要是指問題之間沒有難易之分,幾乎是同級的問題,通過一系列并列問題的思考和解決來幫助學(xué)生找出這一概念的相關(guān)規(guī)律,讓學(xué)生在問題的引導(dǎo)下自主總結(jié)與整理出所學(xué)概念的大體內(nèi)容,教師再進(jìn)一步給學(xué)生進(jìn)行概念的詳細(xì)講解,有利于提升學(xué)生概念學(xué)習(xí)的質(zhì)量。并列式“問題串”的應(yīng)用需要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容來選擇應(yīng)用,有些概念教學(xué)中并不適用并列式“問題串”,因此數(shù)學(xué)教師應(yīng)該做好教學(xué)內(nèi)容的分析,合理地進(jìn)行問題串方式的應(yīng)用,才能達(dá)到有效教學(xué)[3]。
為了幫助學(xué)生區(qū)分函數(shù)定義域與值域,教師可以設(shè)計(jì)并列問題,引導(dǎo)學(xué)生通過求解進(jìn)行對比,比如,“問題1:給定函數(shù),求其定義域?!币约啊皢栴}2:對于函數(shù),
求其值域?!辈⒘谐尸F(xiàn)兩個(gè)求解問題,引導(dǎo)學(xué)生分別求解并對比求解過程和方法的不同之處。而對于函數(shù)相同性的判斷對比,教師則可以設(shè)置問題,如,“問題3:判斷函數(shù)與是否相同?為什么?”以及“問題4:函數(shù)={+1,≥
0;0,lt;0}與是否相同?請給出詳細(xì)的判斷過程。”通過這兩個(gè)并列問題,教師可以從不同角度考查學(xué)生對函數(shù)相同性判斷標(biāo)準(zhǔn)的掌握情況。通過對比分析,學(xué)生可以更深刻地理解函數(shù)相同性的本質(zhì)。比如,對于問題3,可以注意到函數(shù)和的定義域都是全體實(shí)數(shù)集,
因?yàn)閷τ谥械娜我庠?,無論是用還是表示,其平方都是唯一確定的。其次,兩者的對應(yīng)法則也相同,即都是求平方。因此,根據(jù)函數(shù)相同性的判斷標(biāo)準(zhǔn),我們可以確定和是同一個(gè)函數(shù),只是表示符號不同而已。通過這類對比講解,能夠進(jìn)一步深化學(xué)生對概念的細(xì)致性把握。
結(jié)束語
在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,運(yùn)用“問題串”的方式展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)越性和重要意義,該方法不僅能夠喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及積極性,亦能助力學(xué)生深化理解,并應(yīng)用于其他領(lǐng)域,進(jìn)而鍛煉其邏輯思考、創(chuàng)新及問題解答的技能。教師可以依據(jù)學(xué)生的具體情況和教學(xué)目標(biāo),機(jī)動地采用遞進(jìn)式、發(fā)散式以及并列式的“問題串”策略,進(jìn)而達(dá)成優(yōu)化的教學(xué)成果。未來在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)活動中,需持續(xù)深化對“問題串”模式的研究與應(yīng)用,注入創(chuàng)新的教學(xué)方法與活力。
參考文獻(xiàn)
[1]周潔.問題串在高中數(shù)學(xué)概念課教學(xué)中的有效運(yùn)用[J].學(xué)苑教育,2023(9):37-38,41.
[2]丁莉萍.“問題串”在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中學(xué)數(shù)學(xué),2024(5):31-32.
[3]李新生.“問題串”在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)(教師通訊),2020(21):80-81.