戴慶志
摘 要:在新課程實施過程中,教師通過問題的設(shè)置來開展教學(xué)目前還存在種種問題。為了解決這些問題,筆者認(rèn)為可以運用設(shè)計問題鏈來進行教學(xué)。本文通過舉例,著重探討了高中數(shù)學(xué)教學(xué)中如何巧設(shè)問題鏈的方法。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)教學(xué);問題鏈;方法
中圖分類號:G633.6 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2017)23-093-2
一、為自然地引入新概念或新方法設(shè)計的問題鏈
在數(shù)學(xué)新概念或新方法的教學(xué)中,很多教師往往不注重概念或方法的形成過程,只重視概念或方法的運用,忽視數(shù)學(xué)知識的產(chǎn)生與形成的重要階段,強行地將一些數(shù)學(xué)新概念或新方法灌輸給學(xué)生,無從體現(xiàn)學(xué)生的主體性,影響了學(xué)生形成正確的數(shù)學(xué)理解,阻礙學(xué)生的能力發(fā)展。
例1 在“橢圓第一定義”的學(xué)習(xí)中,我們可以給出了以下問題鏈:問題一、圓的定義是怎樣的?問題二、圓還可以看作滿足什么條件的點的軌跡?(平面內(nèi)到定點距離等于定長的點的軌跡;平面內(nèi)到兩定點距離的平方和等于定長的點的集合;平面內(nèi)到兩定點所得連線互相垂直的點的軌跡……),這個問題的設(shè)置目的是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。問題三、改變上述條件,你還可以提出哪些軌跡問題?(學(xué)生提出:到兩定點距離這和為定長的點的軌跡,到兩定點距離之差為定長的點的軌跡,到兩定點距離平方差為定長的點的軌跡……),這個問題的設(shè)置目的是培養(yǎng)學(xué)生的提出問題、解決問題的實踐探索能力和分類討論思想。
然后請學(xué)生研究:求到兩定點距離之和等于定長的點的軌跡。(實物演示、計算器或電腦畫圖等)
其余問題作為研究性課題留給學(xué)生課后研究并寫出小結(jié),再集中展示成果。(培養(yǎng)學(xué)生的探究能力)……
二、為分散難點作鋪墊而設(shè)計的問題鏈
數(shù)學(xué)教學(xué)過程是指導(dǎo)學(xué)生將新知識與原有認(rèn)識結(jié)構(gòu)中的有關(guān)知識相互作用,以形成發(fā)展新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的動態(tài)過程。有時為了解決一個難度較大或靈活性較強的問題,往往需要為分散難點作鋪墊而設(shè)計一些循序漸進的問題鏈,通過一些中間問題的過渡,使中間問題的解決提供中間結(jié)果和解題方法,從而起到過渡作用。一般在給出問題的大前提后,把問題分成幾問,再對各問層層加深,不斷提高,而各問題間既相對獨立,又具有或緊或松的聯(lián)系,通過對這個問題鏈的探索、解決,從而實現(xiàn)學(xué)生新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的完善。
例2 是否存在常數(shù)a,b,使函數(shù)f(x)=x(a+b2x-1)是偶函數(shù)。在這個問題的研究中,我們可以作了如下鋪墊:
問題1 判斷函數(shù)f(x)=12+12x-1的奇偶性。其目的是的:引導(dǎo)學(xué)生在遇到困難問題時,先考慮特殊情況,讓問題簡化,再實現(xiàn)從特殊到一般的推廣。
問題2 判斷函數(shù)f(x)=x(12+12x-1)的奇偶性。
學(xué)生既可用函數(shù)奇偶性的定義來解決,得出是偶函數(shù),也可設(shè)g(x)=x,h(x)=x(12+12x-1),它們都是奇函數(shù),所以f(x)=g(x)h(x)是偶函數(shù)。
問題3 是否存在常數(shù)a,使函數(shù)f(x)=x(a+12x-1)是偶函數(shù)?
這是一個有一定難度的存在性問題,原先學(xué)生不易解決,但這里受到上題的啟發(fā),使他們看到:只要判斷是否存在使函數(shù)f(x)=12+12x-1為奇函數(shù)即可。這樣,問題就轉(zhuǎn)化為使h(x)+h(-x)=0成立的常數(shù)a,即解方程(a+12-x-1)+(a+12x-1)=0即2a+2x1-2x+12x-1=0,即2a-1=0所以a=12。故當(dāng)a=12函數(shù)f(x)=x(a+12x-1)是偶函數(shù)。
最后在研究問題4是否存在常數(shù)a,b,使函數(shù)f(x)=x(a+b2x-1)是偶函數(shù)。由于本例受上題的影響,己經(jīng)不再困難。
可見,為分散難點作鋪墊而設(shè)計問題鏈的方法是展示知識生成過程、培養(yǎng)學(xué)生進行科學(xué)思維的過程,也是培養(yǎng)學(xué)生提出問題、解決問題能力、促進數(shù)學(xué)理解的過程。
三、為鞏固知識和技能而設(shè)計的問題鏈
在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,為了讓學(xué)生鞏固知識和技能、進一步完善認(rèn)知結(jié)構(gòu),可以通過設(shè)計問題鏈的方法引導(dǎo)學(xué)生進行主動探索,而不是靠單純的模仿練習(xí)和機械記憶。在教學(xué)過程中,教師往往可以在學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,可以對問題進行拓展、發(fā)散,實現(xiàn)提出問題一解決問題一提出新問題的過程,各問題可以從簡單到復(fù)雜,環(huán)環(huán)相扣,從而實現(xiàn)對知識和技能的綜合鞏固。
例3 圓錐曲線的定義和解析法是解析幾何的重要知識和重要思想,為了讓學(xué)生更好的理解圓錐曲線的定義和解析法,在章節(jié)復(fù)習(xí)中,我們可以設(shè)計了以下問題鏈:
問題1 若在平面內(nèi),|F1F2|=2,|PF1|+|PF2|=4,求P點的軌跡方程。
問題2 若在平面內(nèi),|F1F2|=2,|PF1|+|PF2|=2,求P點的軌跡方程。
問題3 若在平面內(nèi),|F1F2|=2,|PF1|-|PF2|=1,求P點的軌跡方程。
問題4 若在平面內(nèi),|F1F2|=2,|PF1|-|PF2|=2,求P點的軌跡方程。
問題5 若在平面內(nèi),三角形PF1F2中,|F1F2|=2,|PF1|+|PF2|=4,求P點的軌跡方程。
問題6 若在平面內(nèi),三角形PF1F2中,|F1F2|=2,|PF1|-|PF2|=1,求P點的軌跡方程。
問題7 若在平面內(nèi),|F1F2|=a,|PF1|=|PF2|,求P點的軌跡方程。
……
以上的問題鏈,其知識覆蓋整個解析幾何乃至于初中幾何,數(shù)學(xué)方法與思想覆蓋整個高中數(shù)學(xué)。這樣對問題鏈的研究,不但使學(xué)生對解析幾何一章的內(nèi)容有更深的理解,而且各方面的知識與能力也得到充分的提高。
數(shù)學(xué)在發(fā)現(xiàn)問題——解決問題——再發(fā)現(xiàn)問題的不斷往復(fù)循環(huán)的過程中發(fā)展和前進,而學(xué)生的數(shù)學(xué)知識體系、認(rèn)知結(jié)構(gòu)在不斷地發(fā)現(xiàn)矛盾和解決問題,尋找缺陷和補證不足中逐步完善。所以,問題鏈方法是一種以適應(yīng)客觀世界的運動變化和數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)邏輯性之需要為目的的辯證的動態(tài)思維方法,是全面系統(tǒng)展示知識生成的過程,有益于促進學(xué)生數(shù)學(xué)理解。endprint