陳樹生
所謂問題情境,是指通過外部問題和內(nèi)部知識(shí)經(jīng)驗(yàn)恰當(dāng)程度的沖突,使之引起最強(qiáng)烈的思考動(dòng)機(jī)和最佳的思維意向而形成的一種心理狀態(tài).創(chuàng)設(shè)問題情境的實(shí)質(zhì)是打破主體已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài),從而喚起思維,使學(xué)生在提出問題、思考問題、解決問題的動(dòng)態(tài)過程中主動(dòng)參與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí).這種學(xué)習(xí)活動(dòng)不僅是讓學(xué)生將已有知識(shí)靈活運(yùn)用于實(shí)際,而且要從這個(gè)學(xué)習(xí)過程中有所發(fā)現(xiàn),獲得新的數(shù)學(xué)知識(shí)和方法.教學(xué)實(shí)踐證明,設(shè)置良好的問題情境可以激活學(xué)生的求知欲,促使學(xué)生為問題解決形成一個(gè)合適的思維意向,從而收到最佳教學(xué)效果.
1 設(shè)置問題情境的方法
“教學(xué)是一門藝術(shù)”,它能給學(xué)生智慧的啟迪和美的享受,而問題情境的設(shè)置作為重要的教學(xué)手段之一,也要講究藝術(shù)和策略.主要有以下方法:
1.1 引用數(shù)學(xué)故事或史實(shí)設(shè)置,體現(xiàn)趣味性
以上通過鮮為人知的著名數(shù)學(xué)家泰勒斯測(cè)金字塔的方法引入新課,使學(xué)生產(chǎn)生濃厚興趣,急于釋疑.能迅速集中學(xué)生的注意力,而文中簡單的圖示還能引導(dǎo)學(xué)生去挖掘數(shù)學(xué)知識(shí)隱性狀態(tài)之間的關(guān)系,巧妙的設(shè)問恰好找準(zhǔn)了學(xué)生的知識(shí)生長點(diǎn),很自然就把學(xué)生引入到生機(jī)盎然的學(xué)習(xí)情境中.
1.2 根據(jù)新舊知識(shí)的差異設(shè)置,激發(fā)主動(dòng)性
皮亞杰的理論告訴我們,同化與順應(yīng)是學(xué)生接收新知識(shí)的兩種基本方式.而學(xué)生原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知結(jié)構(gòu),是同化和順應(yīng)的外部條件.因此,通過新舊知識(shí)的差異來設(shè)置情境,可以在復(fù)習(xí)舊知識(shí)的過程中,為新知識(shí)埋下伏筆,讓學(xué)生在“復(fù)習(xí)”中,激起認(rèn)知沖突,認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)新知識(shí)的必要性和主動(dòng)性.
案例2 學(xué)習(xí)“一元一次方程”時(shí),可先通過小學(xué)所學(xué)知識(shí),結(jié)合學(xué)校剛剛結(jié)束的秋季運(yùn)動(dòng)會(huì),自編一些“運(yùn)動(dòng)會(huì)上的數(shù)學(xué)”題.學(xué)生通過對(duì)算術(shù)方法求解和列方程求解的比較,感受到列方程解應(yīng)用題的優(yōu)越性,同時(shí)也為學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)“解一元一次方程”掃清知識(shí)障礙.使學(xué)生循序漸進(jìn)地獲取知識(shí),感受學(xué)習(xí)的連貫性、整體性和實(shí)用性,從而形成較為完整的知識(shí)體系.
在應(yīng)用新舊知識(shí)差異性設(shè)置問題情境的教學(xué)中,教師要善于“閉嘴”,要根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容,把提出挑戰(zhàn)的機(jī)會(huì)讓給學(xué)生,幫助他們逐步養(yǎng)成自主建構(gòu)問題的意識(shí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣.
1.3 聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活的實(shí)例設(shè)置,突出應(yīng)用性
抽象的數(shù)學(xué)源于生活,來自具體,生活中處處有數(shù)學(xué),學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)就是為了解釋和解決生活中的問題.因此,數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)開拓問題情境的時(shí)間和空間,使學(xué)生將自主學(xué)習(xí)帶到課外,帶入一個(gè)新的起點(diǎn).當(dāng)再次面臨新的數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí),就能主動(dòng)尋找其實(shí)際背景,并探索其應(yīng)用價(jià)值.
由于問題情境比較貼近學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過思維碰撞之后,大多學(xué)生能探索出多種可利用三角形全等知識(shí)測(cè)量的方法.學(xué)生親身經(jīng)歷了將實(shí)際問題抽象成數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行解釋與應(yīng)用的過程,自然加深了對(duì)全等三角形條件(二)的理解 ,避免了死記硬背.而開放的問題情境,更是發(fā)展了求異思維、創(chuàng)造意識(shí)和解決問題的能力.
1.4 借助自主操作的實(shí)驗(yàn)設(shè)置,呈現(xiàn)探究性
觀察是智力活動(dòng)的基礎(chǔ),認(rèn)知始于觀察,只有通過觀察才能有認(rèn)識(shí)的能力、分析的能力及歸納的能力.而動(dòng)手操作是產(chǎn)生疑問、解決問題的過程,是集中學(xué)生注意力的好方法.在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師若能圍繞本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,學(xué)習(xí)任務(wù)給學(xué)生提供一些能自主操作的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),并設(shè)置相應(yīng)問題,讓學(xué)生自主探究,對(duì)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)很有價(jià)值.
案例4 七年級(jí)“數(shù)軸”的教學(xué).
實(shí)物操作一:拿根生活中的桿秤稱物體,移動(dòng)秤陀使秤桿平衡時(shí),秤桿上的對(duì)應(yīng)星點(diǎn)表示的數(shù)字即為所稱物體的重量.觀察秤陀越往右移,所稱的物體重量怎樣變?
實(shí)物操作二:將溫度計(jì)靠近熱源(如酒精燈),在靠近冷源(如冰水),觀察溫度計(jì)水銀柱的變化.
引出問題:
問題 l:能否抽象出桿秤和溫度計(jì)的一些相同的本質(zhì)屬性?
問題2:秤陀的重量和桿秤的刻度之間、溫度的大小和溫度計(jì)的刻度之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系嗎?你能找到對(duì)應(yīng)的規(guī)律嗎?
問題3:我們能否用一個(gè)更加簡單形象的圖示方法來描述上述想象呢?
以上創(chuàng)設(shè)的問題情境,使“數(shù)軸”這個(gè)抽象的概念變得更加直觀,符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律,給學(xué)生留下深刻的印象,通過設(shè)置層層深入的探索性問題,使學(xué)生以研究者的角色出現(xiàn),懷著深厚的興趣,認(rèn)真操作,仔細(xì)觀察,培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)探索知識(shí)的能力和方法,也大大降低了教學(xué)難度.
1.5 通過疑難易錯(cuò)的知識(shí)設(shè)置,實(shí)現(xiàn)鞏固性
設(shè)“疑”置“錯(cuò)”的目的是提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的辨別能力,教師有意識(shí)地將疑難易錯(cuò)問題設(shè)置在學(xué)習(xí)新舊知識(shí)的矛盾沖突之中,使學(xué)生在“疑中生趣”、“錯(cuò)中生奇”,可有效發(fā)現(xiàn)新問題,鞏固所學(xué)知識(shí),從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的.
案例5 學(xué)習(xí)完同類項(xiàng)的概念和合并同類項(xiàng)的法則后,提問:3x和1 2x?是同類項(xiàng)嗎?學(xué)生回答:不是.又問:為什么?學(xué)生會(huì)說:1 2x?不是一項(xiàng),而是兩項(xiàng)的和.接著又問:那么如何來計(jì)算3(1 2 )xx+?和呢?學(xué)生可能想到要先去括號(hào),但是又有新的問題出來了:去括號(hào)是有理數(shù)中學(xué)過的,這里是整式的加法,可以用嗎?這個(gè)問題就是需要學(xué)生了解用字母來表示數(shù).這樣就可以把數(shù)運(yùn)算中的去括號(hào)法則推廣到整式的運(yùn)算.
因此,在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)把握創(chuàng)設(shè)疑問的時(shí)機(jī),不但要注意把“疑”設(shè)在新知識(shí)的重點(diǎn)處,而且要根據(jù)學(xué)生的年齡特點(diǎn),通過設(shè)疑置錯(cuò),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高思維能力.
1.6 利用例題習(xí)題的變式設(shè)置,凸現(xiàn)創(chuàng)新性
數(shù)學(xué)教學(xué)是學(xué)生創(chuàng)造(再創(chuàng)造)的活動(dòng)過程,僅靠教師傳授是不能使學(xué)生獲得真正的數(shù)學(xué)知識(shí).若在例習(xí)題的講解時(shí)能適當(dāng)加以改造,可為學(xué)生創(chuàng)造性學(xué)習(xí)提供必要的素材,能使學(xué)生在對(duì)問題的獨(dú)立思考、積極探索中達(dá)到對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用,從而拓寬創(chuàng)新思維的路子,達(dá)到開發(fā)智力、增強(qiáng)能力的目的.
案例6如圖,已知AB是OZ的直徑,BC是OZ的切線,切點(diǎn)為B,OC平行于弦AD,求證:DC是OZ的切線.
筆者在講解完這個(gè)例子后,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)題設(shè)與結(jié)論進(jìn)行變通調(diào)換,讓學(xué)生思考討論:
(1)如圖(同上),已知AB是OZ的直徑,DC是OZ的切線,切點(diǎn)為D,OC平行于弦AD,求證:BC是OZ的切線.
(2)如圖(同上),已知AB是OZ的直徑,DC,BC都是OZ的切線,切點(diǎn)分別為D,C,求證:OC平行于AD.
(3)如圖(同上),已知AD是OZ異于直徑的弦,DC是OZ的切線,切點(diǎn)為D,OC平行于弦AD,BC都是OZ的切線,切點(diǎn)為B,求證:AB是OZ的直徑.
以上通過調(diào)換條件與結(jié)論,編出新題,使學(xué)生從中了解命題的來龍去脈,探索命題演變的思維方法,既能更好地掌握了圓中有關(guān)切線、直徑、切線長定理的知識(shí),又訓(xùn)練了他們的創(chuàng)造性思維.
2 設(shè)置問題情境應(yīng)注意的問題
(1)盡量避免“為情境而情境”的數(shù)學(xué)情境化設(shè)計(jì).情境設(shè)置恰當(dāng)與否是與學(xué)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)緊密相關(guān)的,目的在于引發(fā)學(xué)生思考,而不是那些脫離學(xué)生實(shí)際的或遠(yuǎn)離數(shù)學(xué)本質(zhì)的東西.
(2)把握好情境與情景的區(qū)別.從內(nèi)涵看,情境包容信息量較大,內(nèi)涵更豐富,常常處于動(dòng)態(tài)之中,具有過程性和動(dòng)態(tài)生成性,而情景僅僅是問題的一個(gè)背景.一個(gè)合適的數(shù)學(xué)情境,應(yīng)該具有鮮明的目的性和指向性,能把教師的教與學(xué)生的學(xué)融為一體,并使數(shù)學(xué)課堂具有動(dòng)態(tài)生成的立體的環(huán)境.
(3)處理好數(shù)學(xué)問題的生活化與數(shù)學(xué)知識(shí)體系系統(tǒng)性之間的關(guān)系.要切實(shí)防止生活化、情境化的素材降低數(shù)學(xué)課程本身所應(yīng)該具有的“數(shù)學(xué)味”; 防止過分強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)情境的設(shè)置弱化數(shù)學(xué)本身所特有的系統(tǒng)性.