吳亞平
摘 要: 數(shù)學(xué)問題情境是教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)準(zhǔn)備狀態(tài)介入學(xué)習(xí)思維狀態(tài)的紐帶,是學(xué)生應(yīng)用知識(shí),培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí),形成能力的重要源泉。本文在教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,試圖從教學(xué)案例的角度,從問題情境創(chuàng)設(shè)的自然性、趣味性、生活性、活動(dòng)性、層次性、開放性和探究性七個(gè)方面,闡述數(shù)學(xué)教學(xué)中問題情境創(chuàng)設(shè)的有效性策略,從而提高問題情境創(chuàng)設(shè)的實(shí)效性。
關(guān)鍵詞: 數(shù)學(xué)問題情境 創(chuàng)設(shè) 有效性
數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出:“數(shù)學(xué)教學(xué),要緊密聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際,創(chuàng)設(shè)生動(dòng)有趣的問題情境,激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣以及學(xué)好數(shù)學(xué)的愿望?!爆F(xiàn)代心理學(xué)認(rèn)為:教學(xué)時(shí)應(yīng)設(shè)法為學(xué)生創(chuàng)設(shè)逼真的問題情境,喚起學(xué)生思考的欲望。
這里的“情境”,它的意思是上下文、前后有關(guān)聯(lián)的東西?!皢栴}情境”指的是一種具有一定困難,需要努力克服(尋求達(dá)到目標(biāo)的途徑),而又是力所能及的學(xué)習(xí)情境(學(xué)習(xí)任務(wù))。基于這一點(diǎn),問題情境應(yīng)具有三個(gè)要素:未知的東西——“目的”,思維動(dòng)機(jī)——“如何達(dá)到”,學(xué)生的知識(shí)能力水平——“覺察到問題”,即關(guān)注學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。
教學(xué)中,通過(guò)問題情境的有效創(chuàng)設(shè),可以有效激活學(xué)生的認(rèn)知狀態(tài)、思維狀態(tài),形成主體主動(dòng)參與學(xué)習(xí)情境,從而有效地獲得知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。如下圖可直觀地體現(xiàn)問題情境的獨(dú)到的功能。
目前,在教學(xué)實(shí)踐中,一些教師在創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí),片面地追求生活化,而忽視了數(shù)學(xué)本身作為一門學(xué)科所具有的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性,使?fàn)繌?qiáng)附會(huì)、虛假造作、熱鬧浮躁的問題情境背離了數(shù)學(xué)問題的本質(zhì)屬性。
新課程理念倡導(dǎo)的問題情境的創(chuàng)設(shè),應(yīng)結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容采用“問題情境—建立模型—解釋、應(yīng)用與拓展”的模式展開,在教學(xué)中要精心策劃問題情境,讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展與形成過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題、探索數(shù)學(xué)關(guān)系的能力。下面結(jié)合實(shí)踐中的教學(xué)案例,進(jìn)行問題情境創(chuàng)設(shè)有效性的闡述。
一、問題情境創(chuàng)設(shè)力求自然性,順應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程
(案例1)問題情境簡(jiǎn)潔自然,水到渠成。
例如:在負(fù)數(shù)的教學(xué)中,為了引入負(fù)數(shù),創(chuàng)設(shè)如下問題情境:從2-1=1,思考1-2=?,不夠減,自然地引入負(fù)數(shù)。這個(gè)問題情境創(chuàng)設(shè)簡(jiǎn)潔自然,水到渠成地引出了負(fù)數(shù)的學(xué)習(xí),收到了事半功倍的效果。
一個(gè)比較好的數(shù)學(xué)問題情境應(yīng)該具有衍生性,也就是通過(guò)這個(gè)情境能夠產(chǎn)生一連串、環(huán)環(huán)相扣、由淺入深的問題。有時(shí)發(fā)現(xiàn)一堂課有“過(guò)多”的情境,教師每過(guò)三五分鐘就會(huì)變著法子引出一個(gè)新的話題,老師手忙腳亂,學(xué)生目不暇接,這一問題值得我們深思。
二、問題情境創(chuàng)設(shè)突出趣味性,激發(fā)學(xué)生的求知欲
(案例2)問題情境生動(dòng)有趣,激發(fā)熱情。
古時(shí)候,在一個(gè)王國(guó)里有一個(gè)聰明的大臣發(fā)明了國(guó)際象棋并獻(xiàn)給了國(guó)王。國(guó)王從此迷上了下棋。為了向這位聰明的大臣表示感謝,國(guó)王答應(yīng)個(gè)滿足這位大臣一個(gè)要求。大臣說(shuō):“就在這個(gè)棋盤上放一些米粒吧。第1格放1粒米,第2格放2粒米,第3格放4粒米,第4格放8粒米,然后是16粒,……一直到第64格?!薄澳阏嫔?!就要這么一點(diǎn)米粒?”國(guó)王哈哈大笑。大臣說(shuō):“就怕您的國(guó)庫(kù)里沒有這么多米!”你認(rèn)為國(guó)王的國(guó)庫(kù)里有這么多的米嗎?學(xué)習(xí)了本節(jié)課之后大家自然就明白了。揭示課題:有理數(shù)的乘方。同學(xué)們一臉疑惑,懷著迫切的學(xué)習(xí)欲望跟著老師走進(jìn)《有理數(shù)的乘方》。
以此問題情境引入新課,增加了趣味性,滿足了學(xué)生的好奇心,同時(shí)也很好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生的學(xué)習(xí)事半功倍。
三、問題情境創(chuàng)設(shè)關(guān)注生活性,指導(dǎo)學(xué)生“用數(shù)學(xué)”
(案例3)問題情境貼近生活,高于生活。
在進(jìn)行“三角形全等的條件”時(shí),教師出示如下問題:
(1)小亮家裝潢時(shí)需要配一塊三角形形狀的玻璃,要求與現(xiàn)在的玻璃△ABC一模一樣,如何配?
(2)一塊三角形玻璃不小心被打破了,碎成如圖的樣子,問:利用哪一塊玻璃便可配成一塊與原來(lái)一樣的三角形玻璃?
在此案例中,生活化的問題情境的呈現(xiàn)引發(fā)了學(xué)生的有意注意,調(diào)動(dòng)了他們的主動(dòng)性和積極性,讓他們體驗(yàn)到了“用數(shù)學(xué)”的樂趣。
四、問題情境創(chuàng)設(shè)體現(xiàn)活動(dòng)性,引領(lǐng)學(xué)生“做數(shù)學(xué)”
(案例4)“活動(dòng)”問題情境引領(lǐng)學(xué)生“做數(shù)學(xué)”。
同學(xué)合作把一張紙進(jìn)行對(duì)折、再對(duì)折……并做好記錄。
(1)對(duì)折1次有幾層?(2)對(duì)折2次有幾層?(3)對(duì)折3次有幾層?……?(4)一直對(duì)折下去,你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么?猜想:對(duì)折20次有幾層?對(duì)折n層呢?
以上案例都是從知識(shí)的本質(zhì)出發(fā),設(shè)計(jì)了動(dòng)手、操作、實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)性問題情境,有效激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,在動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)過(guò)程中建構(gòu)知識(shí),引領(lǐng)學(xué)生“做數(shù)學(xué)”。
五、問題情境創(chuàng)設(shè)注重開放性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維
問題情境的開放性表現(xiàn)為情境思考的角度多,問題解決過(guò)程的策略豐富,問題情境的答案不唯一等。
(案例5)問題情境開放,以新的方式鞏固二次函數(shù)的學(xué)習(xí)。
參考結(jié)論:拋物線的開口方向;頂點(diǎn)坐標(biāo);對(duì)稱軸;最值;增減性;與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、個(gè)數(shù);平移、對(duì)稱、旋轉(zhuǎn)相關(guān)問題;頂點(diǎn)和與x軸兩個(gè)交點(diǎn)構(gòu)成三角形的面積;與y軸的交點(diǎn)和與x軸兩交點(diǎn)構(gòu)成三角形的面積;當(dāng)x值取何值時(shí),圖像在x軸上方;當(dāng)x取何值時(shí),圖像在x軸下方;……
開放性的問題情境為學(xué)生提供了更廣闊的思維空間、想象空間和更多自由發(fā)揮的機(jī)會(huì),學(xué)生都可以根據(jù)自己原有的認(rèn)知水平,得到不同的問題或答案,這樣的問題情境有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。
六、問題情境創(chuàng)設(shè)具有層次性,促進(jìn)學(xué)生的全員參與
問題情境的創(chuàng)設(shè)要具有一定的層次性,要臨界于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,使學(xué)生進(jìn)入“心求通而未得,口欲言而未能”的情緒狀態(tài)。
(案例6)問題情境的層次性,關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展。
請(qǐng)你從下列拋物線中選擇一個(gè)或兩個(gè),找出有關(guān)結(jié)論:
本案例說(shuō)明,設(shè)計(jì)不同層次的問題,能滿足不同層次學(xué)生的不同需求,更好地促使每一位學(xué)生在原有基礎(chǔ)上得到不同程度的發(fā)展。
七、問題情境創(chuàng)設(shè)蘊(yùn)涵探究性,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)
(案例7)問題情境的探究性,彰顯數(shù)學(xué)的魅力。
(1)引出問題情境。
如圖,直線m表示一個(gè)燃?xì)夤艿?,在管道m(xù)兩側(cè)有兩個(gè)村莊A、B,要在管道m(xù)上建一個(gè)泵站,分別向兩個(gè)鎮(zhèn)供氣,泵站建在什么地方,可使所用的輸氣管線最短?說(shuō)明理由。
(2)問題情境變式探究。
如圖,“在管道m(xù)兩側(cè)”改為“在管道m(xù)一側(cè)”。
(3)問題情境深化探究。
如圖,一個(gè)港灣停留了M、N兩艘輪船。M船的船長(zhǎng)從M處出發(fā),先到OA岸,再到OB岸,最后到N船?問船長(zhǎng)如何走使水路最短?
(4)問題情境拓展探究。
如圖,直線m的一側(cè)有兩個(gè)點(diǎn)A、B,要在直線m上找一個(gè)點(diǎn)P,使這一點(diǎn)P到A、B兩個(gè)點(diǎn)的距離之差最大?并說(shuō)明理由。
在本案例中,問題情境的創(chuàng)設(shè),由淺入深,由易到難,從探究引入,到變式探究,深化探究,拓展探究,逐步展開,使用學(xué)生在蘊(yùn)涵探究性的問題情境下,積極思考,主動(dòng)建構(gòu)新知,鍛煉思維,培養(yǎng)能力。
綜上所述,精心創(chuàng)設(shè)貼近生活的,自然的、有趣的、活動(dòng)的和富有層次性的,開放性和探究性的問題情境,就能撥動(dòng)學(xué)生思維之弦,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,使他們積極思維、主動(dòng)探究,使看似枯燥、抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)充滿親和力和吸引力,讓數(shù)學(xué)課堂變得富有詩(shī)意。
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