摘要:在當(dāng)今高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以充分滿足學(xué)生多元化發(fā)展需求,學(xué)科核心素養(yǎng)的提出為數(shù)學(xué)教學(xué)指明了新方向?!皢栴}式”教學(xué)設(shè)計(jì)以精心設(shè)計(jì)的問題為導(dǎo)向,契合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。通過巧妙構(gòu)建問題鏈,引導(dǎo)學(xué)生主動探究,助力學(xué)生在解決問題過程中逐步提升數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),重塑數(shù)學(xué)課堂活力。
關(guān)鍵詞:學(xué)科核心素養(yǎng)" 高中數(shù)學(xué)" “問題式”教學(xué)
高中數(shù)學(xué)知識復(fù)雜且抽象,傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以激發(fā)學(xué)生的深度思考?!皢栴}式”教學(xué)設(shè)計(jì)緊扣核心素養(yǎng)培養(yǎng)趨勢,以問題為紐帶,串聯(lián)知識脈絡(luò)。借由合理編排問題,引導(dǎo)學(xué)生層層剖析,促使其主動探索知識,為提升學(xué)科核心素養(yǎng)奠定基礎(chǔ),開啟高中數(shù)學(xué)教學(xué)新篇。
一、明確學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向,確立教學(xué)目標(biāo)
數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的六個(gè)維度各有側(cè)重又相互關(guān)聯(lián)。數(shù)學(xué)抽象是指舍去事物的一切物理屬性,得到數(shù)學(xué)研究對象的思維過程,能幫助學(xué)生從現(xiàn)實(shí)情境中提煉數(shù)學(xué)概念與結(jié)構(gòu)。邏輯推理涵蓋從一些事實(shí)和命題出發(fā),依據(jù)規(guī)則推出其他命題的思維過程,助力學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)論證、條理表達(dá)。數(shù)學(xué)建模是對現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象,用數(shù)學(xué)語言表達(dá)問題、構(gòu)建模型解決問題的素養(yǎng),強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)與實(shí)際的聯(lián)系。
在湘教版高二選擇性必修第一冊第三章《圓錐曲線與方程》的教學(xué)設(shè)計(jì)中,教學(xué)目標(biāo)可細(xì)化為:讓學(xué)生通過對生活中圓錐曲線實(shí)例(如行星運(yùn)行軌道、拋物面天線等)的觀察,抽象出橢圓、雙曲線、拋物線的幾何圖形特征,并能用數(shù)學(xué)語言精確描述。例如,引導(dǎo)學(xué)生從橢圓的實(shí)物模型出發(fā),舍棄顏色、材質(zhì)等非本質(zhì)屬性,聚焦到平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)距離之和為定值這一關(guān)鍵特征,進(jìn)而抽象出橢圓的數(shù)學(xué)定義。在邏輯推理方面,設(shè)定目標(biāo)為學(xué)生在探究圓錐曲線標(biāo)準(zhǔn)方程推導(dǎo)過程中,依據(jù)已有的平面直角坐標(biāo)系知識、兩點(diǎn)間距離公式等,通過合理的邏輯推導(dǎo)得出方程。[1]如在推導(dǎo)橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程時(shí),設(shè)橢圓上任意一點(diǎn)坐標(biāo),利用橢圓定義列出等式,再經(jīng)過代數(shù)恒等變換化簡,在這一過程中鍛煉學(xué)生邏輯推理能力,提升學(xué)生運(yùn)用圓錐曲線知識解決實(shí)際問題的能力,將現(xiàn)實(shí)情境轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型求解。通過這樣將核心素養(yǎng)細(xì)化為具體教學(xué)目標(biāo),在“圓錐曲線與方程”教學(xué)中穩(wěn)步提升學(xué)生數(shù)學(xué)能力。
二、創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生探究欲望
“問題式”教學(xué)里,問題設(shè)計(jì)是關(guān)鍵所在。具有挑戰(zhàn)性的問題,能突破學(xué)生現(xiàn)有認(rèn)知水平,激發(fā)其深入鉆研的動力;開放性問題給予學(xué)生廣闊思考空間,鼓勵多元思維與創(chuàng)新解法;層次性問題則依據(jù)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,由淺入深逐步引導(dǎo),助力學(xué)生拾級而上掌握知識。緊密關(guān)聯(lián)生活實(shí)際的問題情境,可拉近數(shù)學(xué)與學(xué)生的距離,讓學(xué)生切實(shí)感受數(shù)學(xué)的實(shí)用性,增強(qiáng)探究熱情。?
在湘教版高一必修第二冊第五章《概率》的教學(xué)中,教師可創(chuàng)設(shè)如下問題情境。比如,設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的問題:某城市的天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為80%,在連續(xù)三天的天氣預(yù)報(bào)中,至少有兩天準(zhǔn)確的概率是多少?此問題需學(xué)生綜合運(yùn)用互斥事件、獨(dú)立事件概率公式,對知識掌握與應(yīng)用能力要求較高,能激發(fā)學(xué)生深度思考。而開放性問題可設(shè)置為:在一場抽獎活動中,有三個(gè)外觀相同的盒子,其中一個(gè)裝有獎品。你選擇了一個(gè)盒子后,主持人打開了另外一個(gè)沒有獎品的盒子,此時(shí)你是否應(yīng)該更換自己的選擇,以使中獎概率更高?這個(gè)問題沒有固定解題思路,學(xué)生可通過模擬實(shí)驗(yàn)、理論推導(dǎo)等多種方式探究,充分拓展思維。對于層次性問題,先從基礎(chǔ)的拋硬幣情境入手:拋一枚質(zhì)地均勻的硬幣,正面朝上的概率是多少?引導(dǎo)學(xué)生理解古典概型基本概念。接著深入:同時(shí)拋兩枚質(zhì)地均勻的硬幣,出現(xiàn)一正一反的概率是多少?讓學(xué)生學(xué)會分析多種基本事件組合。最后進(jìn)階到復(fù)雜情境:一個(gè)不透明袋子里有3個(gè)紅球和2個(gè)白球,從中不放回地依次取出2個(gè)球,求取出兩個(gè)球顏色相同的概率。借助這樣層層遞進(jìn)的問題情境,學(xué)生能在主動思考、積極探索中,扎實(shí)掌握概率知識,提升解決概率相關(guān)問題的能力。
三、設(shè)計(jì)梯度性問題鏈,引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,梯度性問題鏈的設(shè)計(jì)是引領(lǐng)學(xué)生高效學(xué)習(xí)的關(guān)鍵策略。學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展遵循從直觀到抽象、由易到難的規(guī)律。符合這一規(guī)律的問題鏈能巧妙地引導(dǎo)學(xué)生自然地融入學(xué)習(xí)進(jìn)程。從簡單問題起步,學(xué)生易于上手,從而快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),積累成功體驗(yàn),建立學(xué)習(xí)信心。隨著問題難度逐步提升,學(xué)生的思維不斷拓展,對知識的理解也更為深刻,進(jìn)而搭建起系統(tǒng)且穩(wěn)固的知識架構(gòu),深度洞悉數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)。?
以湘教版高一必修第一冊第六章《統(tǒng)計(jì)學(xué)初步》的教學(xué)為例。在起始階段,提出簡單問題:班級某次數(shù)學(xué)測驗(yàn)結(jié)果出來后,若想了解班級整體學(xué)習(xí)情況,最直接的方式是什么?這個(gè)問題貼近學(xué)生校園生活,能讓學(xué)生直觀地認(rèn)識到統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的初步用途,比如通過計(jì)算平均分來反映班級整體學(xué)習(xí)水平,初步建立起對數(shù)據(jù)收集與簡單處理的認(rèn)知。接著,適度提升難度:學(xué)校要調(diào)查學(xué)生對食堂飯菜的滿意度,全校有數(shù)千名學(xué)生,應(yīng)如何收集數(shù)據(jù)?這促使學(xué)生思考數(shù)據(jù)收集方法的選擇,是全面普查還是抽樣調(diào)查更為合適,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到抽樣調(diào)查在實(shí)際大規(guī)模數(shù)據(jù)收集場景中的重要性,并探究抽樣的合理性與科學(xué)性,明晰樣本與總體的關(guān)系。[2]最后,設(shè)置綜合性較強(qiáng)的高階問題:某公司為了解一款新產(chǎn)品在不同年齡段、不同地區(qū)的銷售情況,收集了大量銷售數(shù)據(jù)。請依據(jù)這些數(shù)據(jù),分析產(chǎn)品的目標(biāo)客戶群體,并預(yù)測未來銷售趨勢,給出合理的營銷策略建議。此類問題要求學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)收集、整理、分析等多方面知識,對復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘與解讀,將統(tǒng)計(jì)學(xué)知識與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合,幫助學(xué)生從對統(tǒng)計(jì)學(xué)的初步認(rèn)知,逐步深入到能夠運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識解決實(shí)際問題,全面構(gòu)建起“統(tǒng)計(jì)學(xué)初步”的知識體系。
結(jié)語
綜上所述,高中數(shù)學(xué)“問題式”教學(xué)設(shè)計(jì)與應(yīng)用策略,為培育學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)開辟了有效路徑。從創(chuàng)設(shè)情境到構(gòu)建問題鏈,學(xué)生思維不斷深化。隨著這一策略的廣泛應(yīng)用與持續(xù)優(yōu)化,有望全面提升學(xué)生數(shù)學(xué)能力,讓學(xué)生在掌握知識的同時(shí),學(xué)會用數(shù)學(xué)眼光觀察世界、用數(shù)學(xué)思維思考世界,推動高中數(shù)學(xué)教育邁向更高質(zhì)量的發(fā)展階段。
參考文獻(xiàn):
[1]譚新華.學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中數(shù)學(xué)解題教學(xué)[J].中學(xué)數(shù)學(xué),2023(21):31-32.
[2]武小軍.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)策略探究[J].數(shù)理天地(高中版),2023(19):89-91.