“問號”是打開科學大門的鑰匙,是實現(xiàn)創(chuàng)新的前提。數(shù)學是思維的科學,數(shù)學學習的核心意義是思維的訓練,需要引導學生身臨其境地去發(fā)現(xiàn)問題,提出假設,檢驗論證,解決問題。這一學習過程,是深化基礎教育人才培養(yǎng)模式改革的實踐,能展現(xiàn)出師生求真求實的科學態(tài)度、理性精神,有利于學生實踐能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展。
高中數(shù)學學習到底有什么用?一直是個社會關注的話題,也是困擾高中數(shù)學教育的一個難題。日本數(shù)學家米山國藏說過:學生在學校接受的數(shù)學知識,通常在出校門后的一兩年,很快被忘掉,唯有深深地銘刻于頭腦中的數(shù)學精神,數(shù)學的思維方法、研究方法、推理方法和著眼點等,卻隨時隨地發(fā)生作用,使他們受益終生。米山國藏告訴我們,學習數(shù)學知識是第二位的,數(shù)學的精神、思想和方法的學習才是第一位的。
2017年,課程教材教學教研改革十分活躍?!镀胀ǜ咧袛?shù)學課程標準(2017年版)》要求教師幫助學生樹立“敢于質(zhì)疑、善于思考、嚴謹求實”的科學態(tài)度,“提高學生‘四能’:從數(shù)學角度發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力,分析和解決問題的能力,提升創(chuàng)新能力”。這就是強調(diào)數(shù)學學習中發(fā)現(xiàn)問題的重要性,它是提升學生數(shù)學能力和素養(yǎng)的關鍵能力。
培養(yǎng)學生好提問題的習慣,需要激發(fā)學生的問題意識。所謂“問題意識”,是指學生面臨需要解決的問題時的一種清醒、自覺,并伴之以強烈的困惑、疑慮及想要去探究的內(nèi)心狀態(tài)??梢姡瑔栴}意識是創(chuàng)新的基石,是思維的動力,是學生探索并解決問題的保證。所以,高中數(shù)學教學中教師合理地創(chuàng)設好學生提問題的情景,繼而能包容、欣賞、及時解決學生提出的問題是教學的著力點,這樣才能激發(fā)學生敢問、愛問的熱情。
培養(yǎng)學生好提問題的習慣,需要持續(xù)培育學生具有數(shù)學特性的思維能力、思維品質(zhì)。思維能力指:會觀察、實驗、比較、猜想、分析、綜合、抽象和概括;會用歸納、演繹和類比進行推理;會合乎邏輯地、準確地闡述自己的思想和觀點;能運用數(shù)學概念、思想和方法,辨明數(shù)學關系。思維能力的發(fā)展伴隨大量的問題思考與解決,高中數(shù)學教學設計和教學行為應當圍繞這樣的要求。真正調(diào)動學生的學習積極性,才能回歸數(shù)學教學的本原和要義。[1]
人們都有探索未知的好奇,體現(xiàn)數(shù)學本質(zhì)的教學方式是在凌亂或紛擾的疑團中不斷提出問題,再抽絲剝繭地理出邏輯,運用數(shù)學的思維,數(shù)學的眼光來逐步解決問題,獲取新的知識,形成學生的“學力”,實現(xiàn)自主學習能力的建構(gòu)。經(jīng)驗告訴我們,經(jīng)常性的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造會極大地提升學生學習數(shù)學的信心和興趣,同時也會使學生的創(chuàng)造性思維得到長足的發(fā)展。由此可見,培養(yǎng)學生提好問題是數(shù)學學習的最好驅(qū)動力,是高中數(shù)學教學的著力點,是改善當前高中數(shù)學教育現(xiàn)狀的一大利器。
如何讓學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題?這考驗教師正向促進的功力。教師的作用是一種引導,一種嘗試,一種試誤。在學生需要之處設問,在學生思維發(fā)展的關鍵節(jié)點上引導。不僅要教給學生方法,還要講究“教方法”的“方法”。我們知道,數(shù)學教學和學習過程要突出“是什么”“為什么”“還有什么”,以連續(xù)追問搞清問題本質(zhì)。搞清“是什么”,能正確把握概念;追問“為什么”,能深入理解;想想“還有什么”,可以加強知識間的內(nèi)在聯(lián)系,發(fā)掘新問題。[2]教學中,教師一方面要設計好系列問題,著力于導趣、導思、導疑、導法、導創(chuàng);另一方面也要設置留白時間,迫使學生發(fā)現(xiàn)問題。學生發(fā)現(xiàn)的問題不可能一開始就十分完善,作為教師一方面不能越俎代庖,要有足夠的耐心,認真仔細地聆聽,用眼神、點頭、微笑給予鼓勵和認可,讓學生大膽去提問,另一方面,要在學生提問的過程中不斷修正,使之更符合數(shù)學的本質(zhì)。
發(fā)現(xiàn)問題、提出問題還需要教師有“放”“收”適度的彈力。客觀上說,放手讓學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題體現(xiàn)了教學的民主,體現(xiàn)了教師對學生的尊重。但實際的教學中,教師要時刻進行有效的調(diào)控,防止學生過分離題,特別防止學生在課堂中的過激言行,更要完成既定的教學任務。
教師以研究的態(tài)度對待學生的問題,是學生的理性精神得以保持的關鍵。學生發(fā)現(xiàn)問題不同于課堂提問,有的會沒有答案,有的會在現(xiàn)有的領域中難于解答,但數(shù)學學習需要積極的思維活動及對結(jié)果的正確驗證,這會對學生的學習產(chǎn)生積極影響,也只有在判斷真假、你爭我論中理性精神才能得以發(fā)展,能力才能得以提升,興趣才能得以提高。所以以研究的態(tài)度對待學生的問題十分重要。
一個好問題就是一個數(shù)學知能的“生長點”,體現(xiàn)出學生的智慧和靈感。我國理學大師朱熹說過:“無疑者,須教有疑;有疑者,卻要無疑。”有了扎實的知識基礎,加上靈活的思維和開闊的視野,通過聯(lián)想、遷移、類比、轉(zhuǎn)化、組合、猜想等手段,學生的知識越豐富,視野越廣闊,新的高層次的問題也會越多。
好的問題來自對概念的深刻理解。人教社編審章建躍說:“數(shù)學根本上是玩概念的,核心概念最有力量。”概念教學要突出“怎么發(fā)生”“怎么發(fā)展”“怎么形成”,需要學生認真思考“為什么要研究問題”“怎樣研究這個問題”。如果學生不重視概念形成的過程,不重視結(jié)論推導的過程,不重視方法思考的過程,不重視問題發(fā)現(xiàn)的過程,不重視規(guī)律被揭示的過程,這樣的學習會掩蓋數(shù)學思維的過程。只有問題不止,方可思考不斷。π的長度如何選取?為什么要找關鍵點?教師做的就是牽一發(fā)而動全身,抓住核心內(nèi)容,催動學生思維的碰撞,在自主中學到知識,摸索出科學的方法。[3]
好的問題來自學生對問題的研究性學習。研究性學習指結(jié)合高中數(shù)學課程要求,立足學生已有實際,根據(jù)研究對象的特點,選擇合適的類比對象,通過構(gòu)建研究路徑,探尋研究方法,最終獲得研究結(jié)論。研究時引導學生從特殊到一般,通過猜想結(jié)論,變更題設條件、開放結(jié)論加以探索,通過類比、引申、推廣不斷讓學生提出新的問題,激發(fā)學生對問題本質(zhì)的思考。
好的問題來自對題根問題的研究。通過設計題根問題,然后就此問題不斷進行“聯(lián)”“串”“變”,激發(fā)起學生的認知沖突,通過學生對數(shù)學問題的多角度、多方面的探索研究,不斷地觸及新領域,發(fā)現(xiàn)新問題,讓學生從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”,從“不變”的本質(zhì)中領會“變”的規(guī)律。如“函數(shù)的恒成立與存在性問題”,可由一次函數(shù)到二次函數(shù),再到三次函數(shù)進行研究,從一次函數(shù)的根模型開始,在始終不離恒成立和存在性兩種模型的問題解決基礎上,不斷由彼及此,由此及類進行拓展,點燃學生的思維火花,循序漸進地發(fā)展學生的數(shù)學素養(yǎng),最終達到對問題本質(zhì)的理解和掌握。[4]
“學須有疑”“學貴得法”。一位有方向、有方法、有條理的教師往往能通過系列問題將學生引入深度學習的空間。學生不僅在行動上參與,更會在思維上參與,彰顯思維的光芒,進而推動多數(shù)學生的思維向縱深發(fā)展,在合作中推動思維發(fā)展,獲得內(nèi)力生長,真正走向自主學習。當發(fā)現(xiàn)問題成為學生學習習慣之時,高中數(shù)學教學也將回歸其教育的本義。