唐恒鈞 張維忠
【主持人語(yǔ)】 新課改背景下的數(shù)學(xué)教學(xué)有兩個(gè)重要的理念:一是突出學(xué)生的主體地位,幫助學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)探究完成數(shù)學(xué)的“再發(fā)現(xiàn)”;二是讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的完整過(guò)程,積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思維方法,培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)基于這兩個(gè)理念,深化與拓展問(wèn)題式學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)利用主干問(wèn)題及其關(guān)系驅(qū)動(dòng)學(xué)生的數(shù)學(xué)探究,體現(xiàn)數(shù)學(xué)思維的脈絡(luò)。本期《獨(dú)家策劃》欄目的4篇文章,分享的是數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)的理論性研究和實(shí)踐性探索——解析內(nèi)涵與特征,探索概念教學(xué)、命題教學(xué)中的問(wèn)題鏈設(shè)計(jì),嘗試在問(wèn)題鏈教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)美,以期為教師認(rèn)識(shí)和實(shí)施數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)提供參考。
——張維忠
摘要:?jiǎn)栴}鏈教學(xué)是對(duì)問(wèn)題式學(xué)習(xí)的聚焦式深化,也是對(duì)問(wèn)題式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵式拓展。數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)具體包括以下內(nèi)涵:?jiǎn)栴}鏈?zhǔn)怯芍鞲蓡?wèn)題組成的;問(wèn)題鏈?zhǔn)怯行虻?問(wèn)題鏈的預(yù)設(shè)是多重的(彈性的);預(yù)設(shè)的問(wèn)題是在師生交互下呈現(xiàn)的;問(wèn)題鏈教學(xué)倡導(dǎo)利用主干問(wèn)題及其關(guān)系驅(qū)動(dòng)學(xué)生冷靜思考、充分表達(dá),體現(xiàn)思維脈絡(luò)。數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)表現(xiàn)出目標(biāo)指向的綜合性與高階性、問(wèn)題設(shè)置的真實(shí)性與適切性、問(wèn)題使用的靈活性與深刻性、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的伴隨性等基本特征。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)教學(xué);問(wèn)題鏈;問(wèn)題驅(qū)動(dòng);思維脈絡(luò)
問(wèn)題是數(shù)學(xué)的心臟,同時(shí)也是數(shù)學(xué)教與學(xué)的心臟。如何利用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成為數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)熱點(diǎn)話題。數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)作為利用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種具體形式,已有較多研究。但是,實(shí)踐中教師對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)的內(nèi)涵與特征還存在一些誤解。因此,我們對(duì)此做出進(jìn)一步的廓清。
一、從“問(wèn)題式學(xué)習(xí)”到“問(wèn)題鏈教學(xué)”
問(wèn)題鏈教學(xué)與問(wèn)題式學(xué)習(xí)有著緊密的關(guān)聯(lián),是對(duì)問(wèn)題式學(xué)習(xí)的進(jìn)一步聚焦式深化,也是對(duì)問(wèn)題式學(xué)習(xí)的進(jìn)一步內(nèi)涵式拓展。
從文獻(xiàn)來(lái)看,目前對(duì)問(wèn)題式學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)包含了一些本質(zhì)屬性。首先,問(wèn)題式學(xué)習(xí)的目的不僅僅是使學(xué)生擁有知識(shí)基礎(chǔ),更要發(fā)展學(xué)生解決問(wèn)題的能力和批判性思維等高階思維能力以及終身學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的意識(shí)與能力。其次,問(wèn)題式學(xué)習(xí)以問(wèn)題為載體,讓學(xué)生置于現(xiàn)實(shí)問(wèn)題情境中,經(jīng)歷問(wèn)題解決的全過(guò)程。最后,問(wèn)題式學(xué)習(xí)以個(gè)人獨(dú)立與小組合作學(xué)習(xí)為途徑,使學(xué)生投入問(wèn)題的研究中,并在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生學(xué)習(xí)議題,開(kāi)展自主學(xué)習(xí),解決問(wèn)題、建構(gòu)新知。
基于此,問(wèn)題式學(xué)習(xí)主要具備以下特征:一是在學(xué)習(xí)假設(shè)上,強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生在面對(duì)問(wèn)題時(shí)展開(kāi)主體性思考,根據(jù)問(wèn)題確立學(xué)習(xí)議題并展開(kāi)學(xué)習(xí),在解決問(wèn)題的過(guò)程中建構(gòu)知識(shí);二是在學(xué)習(xí)目標(biāo)上,不僅強(qiáng)調(diào)對(duì)經(jīng)典文化知識(shí)的傳承,更強(qiáng)調(diào)發(fā)展高層次思維能力、自主學(xué)習(xí)能力以及合作交流能力;三是在學(xué)習(xí)載體上,強(qiáng)調(diào)為學(xué)生提供具有現(xiàn)實(shí)意義的、體現(xiàn)跨單元性甚至跨學(xué)科性的綜合性問(wèn)題和非良構(gòu)性問(wèn)題;四是在學(xué)習(xí)過(guò)程中,強(qiáng)調(diào)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)性、自主性、探究性與合作性。
受到數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn)以及我國(guó)以學(xué)科課程為主的課程組織形態(tài)等方面的影響,問(wèn)題式學(xué)習(xí)在數(shù)學(xué)教學(xué)中也面臨一些困難,需要做出適切的改變,尤其是在以下三個(gè)方面。
首先,數(shù)學(xué)學(xué)科以邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、結(jié)構(gòu)清晰等特點(diǎn)著稱(chēng),數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)所體現(xiàn)的數(shù)學(xué)對(duì)象間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)反映了數(shù)學(xué)學(xué)科的基本思維方法,而問(wèn)題式學(xué)習(xí)則著眼于利用實(shí)際問(wèn)題組織教學(xué),將學(xué)科知識(shí)隱含于問(wèn)題解決過(guò)程中。要想處理好數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)性與問(wèn)題式學(xué)習(xí)中利用實(shí)際問(wèn)題組織教學(xué)而帶來(lái)的隨機(jī)性之間的矛盾,就需要在數(shù)學(xué)教學(xué)中設(shè)計(jì)體現(xiàn)數(shù)學(xué)思維脈絡(luò)的問(wèn)題,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)借助邏輯思考建構(gòu)起知識(shí)體系。
其次,數(shù)學(xué)發(fā)展在很大程度上是由問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的,但是并非總是由綜合性、非良構(gòu)性問(wèn)題引發(fā)的。具體地,一些數(shù)學(xué)知識(shí)是在對(duì)相近問(wèn)題的類(lèi)比推理或者對(duì)具體問(wèn)題的歸納推理中形成的。比如,將二維空間中的幾何問(wèn)題類(lèi)比推廣到三維空間中的幾何問(wèn)題;通過(guò)對(duì)一堆多邊形的分類(lèi),歸納抽象出某種幾何對(duì)象的本質(zhì)屬性,進(jìn)而形成概念。因此,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的問(wèn)題不一定局限于綜合性、非良構(gòu)性問(wèn)題。
最后,有學(xué)者對(duì)問(wèn)題式學(xué)習(xí)和問(wèn)題解決學(xué)習(xí)中的問(wèn)題功能進(jìn)行分析后指出,前者是知識(shí)發(fā)生性問(wèn)題,而后者是知識(shí)延伸性問(wèn)題,但是在數(shù)學(xué)學(xué)科中,這兩者間的界限并不是十分清晰的。具體而言,數(shù)學(xué)研究往往是通過(guò)解決問(wèn)題建構(gòu)新的知識(shí),因此表現(xiàn)出知識(shí)發(fā)生性特點(diǎn),但是問(wèn)題解決的過(guò)程又是對(duì)已有知識(shí)應(yīng)用的過(guò)程,因此又表現(xiàn)出知識(shí)延伸性特點(diǎn)。比如,數(shù)學(xué)家通過(guò)解決“圓的一周有多長(zhǎng)”這一問(wèn)題建構(gòu)了圓的周長(zhǎng)公式,產(chǎn)生了新的知識(shí);同時(shí)又在解決這一問(wèn)題的過(guò)程中應(yīng)用了極限思想、化歸方法以及多邊形周長(zhǎng)概念和計(jì)算公式等已有策略(程序性知識(shí))與知識(shí)(陳述性知識(shí)),從而表現(xiàn)出對(duì)已有知識(shí)的應(yīng)用。
數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)正是在上述思考的基礎(chǔ)上提出的。也正是從這個(gè)角度看,數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)既是對(duì)問(wèn)題式學(xué)習(xí)的聚焦式深化,即進(jìn)一步聚焦問(wèn)題間的關(guān)系以及思維脈絡(luò);又是對(duì)問(wèn)題式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵式拓展,即重新認(rèn)識(shí)良構(gòu)性問(wèn)題、延伸性問(wèn)題在教學(xué)中的價(jià)值。
二、數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)的內(nèi)涵
王后雄認(rèn)為,問(wèn)題鏈?zhǔn)墙處煾鶕?jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)情況,將教材知識(shí)轉(zhuǎn)化為具有層次性和系統(tǒng)性的一組教學(xué)問(wèn)題序列。王先進(jìn)認(rèn)為,問(wèn)題串(與“問(wèn)題鏈”相近的一個(gè)概念)是圍繞同一主題且具備明確目標(biāo)指向的問(wèn)題系列,其中的每個(gè)問(wèn)題圍繞目標(biāo)承擔(dān)各自的功能,是思維鏈條的路標(biāo)和思維方向的指引。黃光榮認(rèn)為,數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈?zhǔn)菙?shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式,是對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題不斷深化、推廣,逐次引申、綜合所形成的具有內(nèi)在聯(lián)系的若干問(wèn)題,兼具收斂性和發(fā)散性的數(shù)學(xué)思想方法。殷堰工認(rèn)為,數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈?zhǔn)菙?shù)學(xué)教學(xué)中圍繞某一問(wèn)題進(jìn)行漸進(jìn)式、全方位的設(shè)問(wèn)而形成的一連串問(wèn)題,具有指向明確、思路清晰、內(nèi)在邏輯性強(qiáng)等特點(diǎn)。可見(jiàn),對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)有一些基本共識(shí):?jiǎn)栴}鏈?zhǔn)怯啥鄠€(gè)問(wèn)題所組成的;問(wèn)題鏈中的問(wèn)題是有聯(lián)系的,而非散亂的;教學(xué)目標(biāo)、學(xué)科思維以及學(xué)生認(rèn)知是確立問(wèn)題鏈的三大基點(diǎn)。
我們認(rèn)為,數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈?zhǔn)墙處熢谡n外預(yù)設(shè)并在課上以多種方式呈現(xiàn)給學(xué)生的、有序的主干數(shù)學(xué)問(wèn)題序列,既為學(xué)生提供了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的骨架,又為學(xué)生發(fā)展高階思維提供了可能性。數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)則是利用問(wèn)題鏈中的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生深入思考、建構(gòu)知識(shí),在解決問(wèn)題的過(guò)程中積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)并體驗(yàn)數(shù)學(xué)的基本思維方法,在具體教學(xué)中倡導(dǎo)給學(xué)生“冷靜思考的時(shí)間”和“充分表達(dá)的機(jī)會(huì)”。具體包括以下內(nèi)涵:
第一,問(wèn)題鏈?zhǔn)怯芍鞲蓡?wèn)題組成的,即問(wèn)題鏈中的問(wèn)題是反映數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)生、發(fā)展以及問(wèn)題解決過(guò)程的處于核心地位的關(guān)鍵問(wèn)題。比如,面對(duì)“運(yùn)動(dòng)員在10米跳臺(tái)上跳水,請(qǐng)根據(jù)起跳時(shí)間與離水面的高度之間的函數(shù)關(guān)系圖,判斷運(yùn)動(dòng)員在不同時(shí)刻高度變化的快慢”這一情境任務(wù),可以設(shè)計(jì)如下問(wèn)題:(1)如何刻畫(huà)高度變化的快慢情況?(2)以?xún)蓚€(gè)具體的時(shí)間段0≤t≤0.3,0≤t≤0.5為例,怎樣比較兩個(gè)時(shí)間段高度變化的快慢?這里,問(wèn)題(1)將情境任務(wù)轉(zhuǎn)化為需要探究的關(guān)鍵問(wèn)題,既為問(wèn)題解決提供方向,又為學(xué)生思考提供空間,因此可以作為問(wèn)題鏈中的主干問(wèn)題;而問(wèn)題(2)則將情境任務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)榉浅>唧w的問(wèn)題,直接讓學(xué)生去比較兩個(gè)時(shí)間段的高度變化率,這就把學(xué)習(xí)重心轉(zhuǎn)向求解,而非探索問(wèn)題解決的思路,因此不能作為問(wèn)題鏈中的主干問(wèn)題。當(dāng)然,在教學(xué)中,可以根據(jù)學(xué)生的情況對(duì)設(shè)計(jì)的問(wèn)題鏈做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,在主干問(wèn)題的基礎(chǔ)上增加輔助問(wèn)題(子問(wèn)題)。比如,上面的問(wèn)題(2)即可作為問(wèn)題(1)的輔助問(wèn)題。
教育研究與評(píng)論中學(xué)教育教學(xué)/2021年第1期獨(dú)家策劃第二,問(wèn)題鏈?zhǔn)怯行虻模磫?wèn)題與問(wèn)題之間是有關(guān)聯(lián)的、整體性的,而非散亂的、碎片化的。數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)試圖為學(xué)生提供數(shù)學(xué)思考的基本脈絡(luò),使學(xué)生有機(jī)會(huì)模擬數(shù)學(xué)家的思考過(guò)程。因此,這里的“序”以體現(xiàn)基本數(shù)學(xué)思維為目的。
第三,問(wèn)題鏈?zhǔn)窃谡n外預(yù)設(shè)的,但并非線性的。預(yù)設(shè)性是學(xué)校教育的典型特征,因此主要用于課堂教學(xué)的問(wèn)題鏈也是在課外預(yù)設(shè)的。但為了給學(xué)生提供多維思考的空間,教師的預(yù)設(shè)往往是多重的(彈性的)。比如,高中階段用類(lèi)比思想研究等比數(shù)列時(shí),可以提出一個(gè)問(wèn)題:“等差數(shù)列是一個(gè)特殊的數(shù)列,從第二項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它前一項(xiàng)的差都等于同一個(gè)常數(shù)。類(lèi)似地,你還能找到哪些特殊的數(shù)列?”面對(duì)這個(gè)問(wèn)題,學(xué)生除了提出等比數(shù)列之外,還很可能提出等和數(shù)列、等積數(shù)列。因此,在預(yù)設(shè)問(wèn)題鏈時(shí)需要思考,如果學(xué)生提出等和數(shù)列、等積數(shù)列,該如何設(shè)置后續(xù)的問(wèn)題。所以,問(wèn)題鏈在預(yù)設(shè)時(shí),不能是完全線性的,而應(yīng)盡可能地對(duì)有價(jià)值的思考方向及其問(wèn)題做出預(yù)設(shè)。
第四,預(yù)設(shè)的問(wèn)題是在師生交互下呈現(xiàn)的。這是指,在課堂中,問(wèn)題鏈中的問(wèn)題并不是原封不動(dòng)地由教師逐個(gè)呈現(xiàn)給學(xué)生的,其呈現(xiàn)順序、呈現(xiàn)跨度、呈現(xiàn)方式甚至呈現(xiàn)內(nèi)容等都會(huì)因?qū)嶋H情況而做出調(diào)整。
第五,問(wèn)題鏈教學(xué)倡導(dǎo)利用主干問(wèn)題及其關(guān)系驅(qū)動(dòng)學(xué)生冷靜思考、充分表達(dá),體現(xiàn)思維脈絡(luò)。在課堂上如何設(shè)置數(shù)學(xué)問(wèn)題以及如何利用數(shù)學(xué)問(wèn)題推進(jìn)教學(xué)過(guò)程,是數(shù)學(xué)教學(xué)需要研究的問(wèn)題。師生問(wèn)答是當(dāng)前數(shù)學(xué)課堂中常見(jiàn)的教學(xué)行為。但需要注意的是,并不是課堂上有了數(shù)學(xué)問(wèn)題或用了問(wèn)答的教學(xué)方式,就能稱(chēng)為問(wèn)題鏈教學(xué)。首先,問(wèn)題鏈教學(xué)強(qiáng)調(diào)通過(guò)“問(wèn)題”為學(xué)生提供數(shù)學(xué)思考的載體。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需要沉思與體悟,缺乏冷靜的獨(dú)立思考的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是淺層次的。當(dāng)然,學(xué)生思考的結(jié)果往往是內(nèi)隱的,有時(shí)甚至是混沌的,而表達(dá)是學(xué)生將思考所得、所悟外顯的過(guò)程,也是進(jìn)一步梳理思維的過(guò)程。能夠引發(fā)學(xué)生思考并且需要學(xué)生表達(dá)的數(shù)學(xué)問(wèn)題往往不是一目了然的,而是具有一定深度和啟發(fā)性的。因此,問(wèn)題鏈教學(xué)倡導(dǎo)的并不是小步子的師生問(wèn)答,而是利用“大問(wèn)題”驅(qū)動(dòng)學(xué)生的冷靜思考、充分表達(dá)。其次,問(wèn)題鏈教學(xué)試圖通過(guò)“鏈”為學(xué)生提供數(shù)學(xué)思考的脈絡(luò),在脈絡(luò)化的思考中體驗(yàn)并學(xué)會(huì)基本的數(shù)學(xué)思維框架與思維方法。因此,問(wèn)題鏈教學(xué)倡導(dǎo)的并不是簡(jiǎn)單地設(shè)置多個(gè)問(wèn)題,而是通過(guò)多個(gè)問(wèn)題體現(xiàn)出一定的思維脈絡(luò)。
三、數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)的基本特征
(一)目標(biāo)指向的綜合性與高階性
數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)不僅關(guān)注基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的掌握,更關(guān)注數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的深度理解、數(shù)學(xué)基本思想方法的領(lǐng)悟、數(shù)學(xué)基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的積累,由此形成用數(shù)學(xué)眼光看待世界、用數(shù)學(xué)思維思考世界、用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述世界的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。也有研究將這樣具有豐富性、綜合性與高階性的目標(biāo)概括為學(xué)會(huì)“像數(shù)學(xué)家一樣思考問(wèn)題”。我們認(rèn)為,“像數(shù)學(xué)家一樣思考問(wèn)題”的教育意蘊(yùn)不在于數(shù)學(xué)知識(shí)的精深程度,而在于對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的深刻理解以及數(shù)學(xué)家思考問(wèn)題時(shí)的角度、方法、思維品質(zhì)及其背后的精神兩大方面。
一方面,對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的深刻理解反映到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,即要求學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解不是“掐頭去尾留中段”的,而是知道數(shù)學(xué)知識(shí)的來(lái)龍去脈、明白數(shù)學(xué)的源與流。只有這樣理解知識(shí),才能學(xué)到“活”的知識(shí),掌握可以應(yīng)用的知識(shí),也才能認(rèn)識(shí)到一個(gè)個(gè)知識(shí)是數(shù)學(xué)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn),認(rèn)識(shí)到知識(shí)與知識(shí)之間是有內(nèi)在的發(fā)展脈絡(luò)的。所以,數(shù)學(xué)知識(shí)理解的過(guò)程是學(xué)生創(chuàng)生意義的過(guò)程,而理解的結(jié)果則是學(xué)生創(chuàng)生的意義。
另一方面,正如米山國(guó)蔵所指出的,應(yīng)將應(yīng)用化、擴(kuò)張化與一般化、組織化與系統(tǒng)化、研究與發(fā)明、統(tǒng)一建設(shè)以及嚴(yán)密化等六方面的數(shù)學(xué)精神,以及由精神產(chǎn)生的數(shù)學(xué)基本思想和為實(shí)現(xiàn)思想形成的數(shù)學(xué)基本方法,銘刻于學(xué)生頭腦中,并使之活躍于學(xué)生的日常業(yè)務(wù)中,這才是“真正教育的旨趣”。
(二)問(wèn)題設(shè)置的真實(shí)性與適切性
在問(wèn)題鏈教學(xué)中,問(wèn)題是核心要素,啟動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí);而問(wèn)題與問(wèn)題之間形成的鏈?zhǔn)且环N思維鏈,為學(xué)生的數(shù)學(xué)思考提供了基本的脈絡(luò)。因此,問(wèn)題鏈中的問(wèn)題設(shè)置是否合理成為問(wèn)題鏈教學(xué)是否有效的關(guān)鍵因素。從問(wèn)題鏈教學(xué)的目標(biāo)來(lái)看,一個(gè)好的問(wèn)題至少需要具備真實(shí)性與適切性?xún)蓚€(gè)方面的特征。
問(wèn)題的真實(shí)性表現(xiàn)在情境的真實(shí)性上。當(dāng)然,情境真實(shí)性的表現(xiàn)是多方面的,既是指情境本身來(lái)自真實(shí)世界,也是指情境反映了數(shù)學(xué)發(fā)展過(guò)程中的真實(shí)脈絡(luò)。數(shù)學(xué)教學(xué)尤其需要關(guān)注后者的價(jià)值。因?yàn)椋S著數(shù)學(xué)的發(fā)展,其抽象性越來(lái)越強(qiáng),構(gòu)造性越發(fā)明顯,與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系也變得更加疏遠(yuǎn),這體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的本質(zhì)特征在于充分的思考自由。比如,虛數(shù)盡管在當(dāng)今有著廣泛的應(yīng)用,但在最初是為了解決有些方程無(wú)實(shí)數(shù)根的問(wèn)題而構(gòu)造出來(lái)的。在教學(xué)虛數(shù)時(shí),也可以創(chuàng)設(shè)類(lèi)似的情境,讓學(xué)生模擬數(shù)學(xué)發(fā)展的過(guò)程。這樣的數(shù)學(xué)發(fā)展脈絡(luò),盡管并非來(lái)自現(xiàn)實(shí)世界,但對(duì)于數(shù)學(xué)本身的發(fā)展來(lái)說(shuō)就是真實(shí)的。
問(wèn)題的真實(shí)性還表現(xiàn)在情境的相關(guān)性上。一方面,問(wèn)題源于情境,即問(wèn)題是在情境中自然產(chǎn)生的,而非人為植入的。另一方面,問(wèn)題解決需要借助情境信息。比如:“某病人第一天服5滴藥,以后每天增加5滴;當(dāng)劑量達(dá)到一天40滴時(shí),堅(jiān)持3天;然后每天減少5滴,最后一天服5滴藥。如果每瓶藥20 mL,也就是200滴,那么該病人應(yīng)該買(mǎi)幾瓶藥?”
問(wèn)題的適切性是指,問(wèn)題適合學(xué)生的思維水平,能驅(qū)動(dòng)學(xué)生的思考。這一方面要求問(wèn)題能讓學(xué)生“夠得著”,使數(shù)學(xué)思考可展開(kāi)。問(wèn)題鏈教學(xué)試圖讓學(xué)生像數(shù)學(xué)家一樣思考數(shù)學(xué)問(wèn)題,但并非讓學(xué)生思考數(shù)學(xué)家思考的問(wèn)題,而需要做教育的轉(zhuǎn)化,使之適合學(xué)生的思維水平。另一方面則要求主干問(wèn)題之間有思維跨度,使學(xué)生有自主思考的空間。因此,問(wèn)題鏈教學(xué)需要教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況預(yù)測(cè)學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,據(jù)此設(shè)計(jì)主干問(wèn)題。也正因?yàn)榇?,一?jié)課的主干問(wèn)題不宜過(guò)多,輔助問(wèn)題的設(shè)置更不能過(guò)于瑣碎,否則會(huì)壓縮學(xué)生思考的空間。
問(wèn)題的適切性還指,問(wèn)題適切于引領(lǐng)學(xué)生感悟基本的數(shù)學(xué)思維方法?!皵?shù)學(xué)教學(xué)的本質(zhì)是數(shù)學(xué)思維活動(dòng)的教學(xué)……從學(xué)生的思維出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生積極地思考,讓學(xué)生沉浸其中,體驗(yàn)過(guò)程,享受數(shù)學(xué)思考的樂(lè)趣,到達(dá)對(duì)數(shù)學(xué)內(nèi)容的深刻理解。”因此,問(wèn)題鏈教學(xué)需要通過(guò)問(wèn)題之間的關(guān)系反映基本的數(shù)學(xué)思維方法,讓學(xué)生在一個(gè)個(gè)有序的問(wèn)題解決過(guò)程中感受基本的數(shù)學(xué)思維方法,學(xué)會(huì)用它提出新的問(wèn)題。
(三)問(wèn)題使用的靈活性與深刻性
在問(wèn)題鏈教學(xué)中,問(wèn)題使用表現(xiàn)出靈活性與深刻性?xún)蓚€(gè)特征。
問(wèn)題使用的靈活性具體表現(xiàn)在問(wèn)題呈現(xiàn)的內(nèi)容、方式以及順序等方面。問(wèn)題設(shè)計(jì)時(shí),教師會(huì)盡可能地利用基本的數(shù)學(xué)思維方法對(duì)原有問(wèn)題進(jìn)行延伸、拓展,并根據(jù)教育價(jià)值尤其是教學(xué)目標(biāo)做出選擇。而問(wèn)題使用中,則應(yīng)讓學(xué)生在一個(gè)問(wèn)題研究的基礎(chǔ)上,利用基本的數(shù)學(xué)思維方法提出新的問(wèn)題,從而使學(xué)生有機(jī)會(huì)經(jīng)歷數(shù)學(xué)問(wèn)題的延伸與拓展過(guò)程。也正因?yàn)榇耍處熢O(shè)計(jì)的問(wèn)題鏈與學(xué)生課堂上的真實(shí)反應(yīng)常會(huì)出現(xiàn)差異。比如,預(yù)設(shè)問(wèn)題的順序及其體現(xiàn)的思維與課堂的真實(shí)情況不相符,預(yù)設(shè)問(wèn)題的挑戰(zhàn)程度與學(xué)生的認(rèn)知水平不匹配等。這就需要對(duì)問(wèn)題內(nèi)容、方式以及順序等做出靈活的調(diào)整。其實(shí),這與問(wèn)題鏈的預(yù)設(shè)強(qiáng)調(diào)多重性的思路是一致的。
問(wèn)題使用的深刻性是指,問(wèn)題要被充分使用,要給學(xué)生提供深入思考的時(shí)間與空間。一方面,要為每個(gè)問(wèn)題的思考留出足夠的時(shí)間,引發(fā)學(xué)生的深層思維;另一方面,要為學(xué)生的思考提供充分交流的機(jī)會(huì),使其對(duì)問(wèn)題的探索更為全面。
(四)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的伴隨性
在問(wèn)題鏈教學(xué)中,教學(xué)從問(wèn)題開(kāi)始,由問(wèn)題推動(dòng),以問(wèn)題結(jié)束。也正因?yàn)榇耍瑔?wèn)題鏈教學(xué)打破了數(shù)學(xué)例題與習(xí)題的嚴(yán)格界限。在問(wèn)題的解決中,應(yīng)用舊知拓展建構(gòu)新知;又在問(wèn)題的進(jìn)一步拓展中,應(yīng)用新知。而在不斷提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中,又不斷評(píng)估著學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。因此,學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的伴隨性是數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)的另一特征。
總之,數(shù)學(xué)問(wèn)題鏈教學(xué)作為一種教學(xué)模式,其目標(biāo)取向和過(guò)程認(rèn)識(shí)等都為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供了路徑。未來(lái)還需圍繞數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)這一新要求,在理論與實(shí)踐兩個(gè)層面做出進(jìn)一步的探索。
*本文系全國(guó)教育科學(xué)規(guī)劃課題教育部重點(diǎn)課題“指向深度理解的‘問(wèn)題鏈教學(xué)研究”(編號(hào):DHA200318)的階段性研究成果。
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