孫秀來
摘要:學(xué)起于思,思源于疑,問題是探究數(shù)學(xué),認識數(shù)學(xué)本質(zhì)的重要因素。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中條件與結(jié)論之間是一種明確的關(guān)系,需要學(xué)生通過不斷的挖掘?qū)徱暺湟蚬P(guān)聯(lián),而問題鏈的設(shè)計,不僅可以構(gòu)建思維的階梯,促進深度學(xué)習(xí),還可以提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,實現(xiàn)高效教學(xué)。因此,本文以構(gòu)建高效數(shù)學(xué)課堂為本,以構(gòu)建問題鏈為輔助,針對高中數(shù)學(xué)高效教學(xué)策略進行了探究分析,并在此之前解讀了其應(yīng)用的意義和原則。
關(guān)鍵詞:問題鏈;高中數(shù)學(xué);高效課堂
中圖分類號:G633.6 文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1992-7711(2021)02-017
高效課堂要求效率最大化、效益最大化,以盡可能少的時間和精力,取得優(yōu)質(zhì)的教學(xué)效果。而問題鏈?zhǔn)菄@某一個明確的目標(biāo)和主題,按照嚴謹、科學(xué)、層次的邏輯結(jié)構(gòu)組成問題,通過一組問題的探索分析,打破思維定式,促進深度思考和探索,使其形成良好的數(shù)學(xué)思維品質(zhì),它在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,對培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理、數(shù)據(jù)分析等素養(yǎng)具有積極的作用,同時也有效契合高效課堂教學(xué)目標(biāo)。因此,本文就構(gòu)建問題鏈,打造高中數(shù)學(xué)高效課堂進行了探究分析。
一、問題鏈在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用意義
1.有利于促進深度思考,培養(yǎng)良好思維品質(zhì)
在以往高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,設(shè)計問題都是以單個問題為主,進行思考探索,教學(xué)引導(dǎo),雖然也可以啟發(fā)思維的作用,但是對于培養(yǎng)學(xué)生良好數(shù)學(xué)思維品質(zhì)遠遠不足。在素質(zhì)教育理念的落實,教育教學(xué)不僅要提高對數(shù)學(xué)淺層知識的學(xué)習(xí)掌握,還要促進深度學(xué)習(xí),使其知其然知其所以然,通過有序問題鏈的引導(dǎo),在逐個突破的過程中,促進深度思考,激發(fā)探究欲望,從而使其形成良好的數(shù)學(xué)思維品質(zhì)。
2.有利于提高推理能力,培養(yǎng)數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)
數(shù)學(xué)具有很強的邏輯性,在探尋因果關(guān)系的時候需要學(xué)生通過層層的推理,進行逐步地分析,最終尋找解題路徑,這就考察了學(xué)生的邏輯思維能力。而問題鏈相對比以往單個問題的設(shè)計來說,一組問題的探究分析,更有助于學(xué)生進行推理,不僅可以培養(yǎng)學(xué)習(xí)探究能力,還可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析和邏輯推理素養(yǎng),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
二、構(gòu)建問題鏈打造高中數(shù)學(xué)高效課堂的應(yīng)用原則
1.有序性原則
所謂有序性原則是指教師在設(shè)計問題鏈的時候,能夠按照學(xué)生的思維特點和認知規(guī)律,在有序思考引導(dǎo)的過程中,使其對知識的發(fā)展過程有一個清楚地認識,讓學(xué)生在推理分析的時候能夠有序進行。這樣既可以提高學(xué)習(xí)接受能力,又可以最大限度地促進學(xué)生對知識的理解和消化。
2.適度性原則
適度性原則是根據(jù)學(xué)生的個體不同需求而制定的。在教育教學(xué)中每一個學(xué)生都是獨立存在的個體,家庭教育理念不同、生活環(huán)境不同,其學(xué)習(xí)的程度和接受能力必然會不同。故此,在設(shè)計問題鏈的時候,就要結(jié)合適度性原則,根據(jù)不同學(xué)習(xí)群體的真實情況,設(shè)計不同問題鏈。這樣既可以提高學(xué)習(xí)自信心,又可以落實因材施教,滲透人本教育理念。
三、構(gòu)建問題鏈打造高中數(shù)學(xué)高效課堂的有效路徑
1.構(gòu)架有序問題鏈,實現(xiàn)高效探究
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力,要讓學(xué)生在探究的時候有一個明確的遞進指引,通過有序問題鏈的引導(dǎo),激發(fā)求知欲望,實現(xiàn)高效探究。這樣既可以培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力,又可以落實以人為本的教學(xué)理念,在學(xué)生主動探究、自主解決、分析問題的過程中,使其產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。例如,在教學(xué)《函數(shù)的基本性質(zhì)》數(shù)學(xué)內(nèi)容時,其中認識函數(shù)奇偶性是學(xué)習(xí)的重點,因此,在學(xué)習(xí)探索的時候,可以設(shè)計以下有序問題串為主,如:
主問題:f(x)=x2的圖像關(guān)于y軸對稱,其中所隱含的數(shù)量關(guān)系是什么?
①在f(x)=x2的圖像上,取A(1,1),它關(guān)于y軸的對稱點A的坐標(biāo)是什么?
②A(-1,1)是否在f(x)=x2的圖像上?
③依據(jù)這組特殊點,你發(fā)現(xiàn)了怎樣的數(shù)量關(guān)系?
④x取值可以取多少?
在學(xué)習(xí)的時候,可以讓學(xué)生根據(jù)問題和函數(shù)圖像進行探索分析,首先,主問題是判斷f(x)=x2圖像上所隱含的數(shù)量關(guān)系,其次,問題②和問題③④可以有序問題的引導(dǎo),在探索的時候,學(xué)生可以根據(jù)f(x)=x2圖像為主,從思考A(1,1)關(guān)于y軸對稱點A的坐標(biāo)(-1,1),到認識A的坐標(biāo)(-1,1)在圖像上,可以看到,這兩點都在函數(shù)圖像上,也就是說f(1)=1,而-1所對應(yīng)的f(-1)=1,所以1和-1所對應(yīng)的函數(shù)值相等,從而得出f(-1)=f(1),然后引導(dǎo)其探索問題③,-1和1互為相反數(shù),用數(shù)學(xué)符號表示為f(-x)=f(x),由問題④x取值可以取多少,引導(dǎo)學(xué)生對x進行自主取值推導(dǎo),最終得到任意一個數(shù),通過有序問題鏈的設(shè)計引導(dǎo),促使其在探索的時候有一個遞進學(xué)習(xí)的過程,讓學(xué)生在問題探索的過程中,認識函數(shù)的奇偶性,提高邏輯推理素養(yǎng),在有序引導(dǎo)中,激活思維,培養(yǎng)探究學(xué)習(xí)能力。
2.構(gòu)建層次問題鏈,落實高效指導(dǎo)
問題鏈的探究、解決主體是學(xué)生,因此,面對不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)習(xí)群體,在設(shè)計問題鏈的時候,要基于學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展需求為本,在分層引導(dǎo),層層問題鏈設(shè)計的過程中,落實高效指導(dǎo),實現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。這樣既可以提高學(xué)習(xí)自信心,又可以構(gòu)建和諧的師生關(guān)系,使其感受到教師關(guān)愛和尊重。例如,在教學(xué)《指數(shù)函數(shù)》數(shù)學(xué)內(nèi)容時,重點是讓學(xué)生理解指數(shù)函數(shù)的概念,能夠判定指數(shù)函數(shù),對指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)有一個充分的認識。那么,在學(xué)習(xí)引導(dǎo)的時候,對于優(yōu)等生、中等生和學(xué)困生,教師要設(shè)計不同層次的問題,如:
學(xué)困生理解能力差,要想學(xué)好這一知識點,概念認識是基礎(chǔ),因此,在設(shè)計問題的時候,可以從指數(shù)函數(shù)形成和概念探索入手,設(shè)計層次問題鏈,如:
①隨著中國經(jīng)濟高速增長,人民生活水平的不斷提升,十一黃金節(jié)假期間,旅游的人數(shù)越來越多,如:
結(jié)合時間和人次增長以及增加量之間的關(guān)系,你能發(fā)現(xiàn)什么變化規(guī)律?設(shè)經(jīng)過x年后的游客人次為2010年的y倍,那么y與x有怎樣的關(guān)系?
②在《莊子·天下篇》中寫道:一尺之棰,日取其半,萬世不竭。寫出截取x次后,木錘剩余量y與x的函數(shù)關(guān)系式?
③觀察兩個函數(shù),共同的特征是什么?
從生活中入手,激發(fā)學(xué)困生的探究學(xué)習(xí)的興趣,引導(dǎo)其認識概念,為學(xué)好指數(shù)函數(shù)做鋪墊。對于中等生而言,已經(jīng)對指數(shù)函數(shù)概念有一個充分的了解,教師要將重點放在指數(shù)函數(shù)性質(zhì)理解上,可以設(shè)計以下層次問題串,如:
①一般地,函數(shù)y=ax(a>0且a≠1)叫作指數(shù)函數(shù),那么為什么規(guī)定a>0,且a≠1呢,如果不這樣規(guī)定會出現(xiàn)什么情況?
②若a<0有什么問題?
③若a=0有什么問題?
④若a=1又會有什么問題?
通過認識底數(shù)a的特殊規(guī)定,使其更加深刻的理解指數(shù)函數(shù),對認識指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的關(guān)系打好基礎(chǔ)。針對優(yōu)等生,教師要重點考查學(xué)生對指數(shù)函數(shù)定義和呈現(xiàn)形式的理解,培養(yǎng)判斷思維能力,如以下問題:
①指出下列函數(shù)哪些是指數(shù)函數(shù)?
(1) Y=x2 (2) y=8x (3) y=πx (4) y=(2a-1)x
②函數(shù)y=(a-2)2ax是質(zhì)數(shù)函數(shù),則a_______
③在同一坐標(biāo)系中畫出y=2x和y=(12)x的圖像,觀察特征?
以習(xí)題問題鏈對優(yōu)等生進行檢測引導(dǎo),在問題層層探索解決的過程中,促進對知識點的理解和消化,在分層引導(dǎo)的過程中,實現(xiàn)高效指導(dǎo),從而提高不同層次學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。
3.構(gòu)建系統(tǒng)問題鏈,提高綜合素質(zhì)
在高中數(shù)學(xué)新課標(biāo)中明確指出:在教學(xué)中,要靈活使用教材,使其在思考問題的時候能夠多維思考分析,培養(yǎng)綜合思維能力。在設(shè)計問題鏈的時候,要想實現(xiàn)高效教學(xué),要構(gòu)建系統(tǒng)的問題鏈,從多個層面進行問題引導(dǎo),在多角度分析、多維探索的過程中,使其結(jié)合所學(xué)知識內(nèi)容進行問題思考,促進思維靈活發(fā)展,實現(xiàn)高效教學(xué),培養(yǎng)綜合素質(zhì)。例如,在教學(xué)求解“一元二次不等式恒成立”數(shù)學(xué)問題時,在解決問題的時候教師可以從分離參數(shù)角度和不等式組,借助二次函數(shù)圖像性質(zhì)等方面設(shè)計問題鏈,引導(dǎo)學(xué)生從多個角度對問題進行分析思考,如:
設(shè)函數(shù)f(x)=ax2-2x+2,對于滿足1
在解決這一問題的時候,可以根據(jù)分離參數(shù)法為中心,設(shè)計以下問題鏈,如:
①當(dāng)a>0時,f(x)的函數(shù)是怎樣的?有什么變化,a的取值范圍是什么?
②當(dāng)a<0時,f(x)的函數(shù)是怎樣的?a的取值范圍是什么?
③當(dāng)a=0時,f(x)的函數(shù)是怎樣的?a的取值范圍是什么?
讓學(xué)生在問題鏈引導(dǎo)中,結(jié)合分離參數(shù)的方法進行問題思考探索,綜合分析,得到a的取值范圍,然后再從二次函數(shù)的性質(zhì)和函數(shù)的單調(diào)性角度引導(dǎo)其進行問題思考分析,如:
①由f(x)>0,可以得到ax2-2x+2>0,x∈(1,4),那么a在(1,4)上是否恒成立?
②轉(zhuǎn)化為不等式恒成立,可以得到g(x)是多少,其中g(shù)(x)max為多少?由此可以推導(dǎo)a的取值范圍為?
通過不同解法的引導(dǎo),促使學(xué)生在解決問題的時候,可以從不同角度對問題進行分析,在系統(tǒng)設(shè)計問題鏈的過程中,引導(dǎo)學(xué)生探索多種路徑進行問題解決,培養(yǎng)靈活的思維能力。
4.構(gòu)建引申問題鏈,促進思維發(fā)展
所謂引申問題鏈,就是依據(jù)問題某種關(guān)系進行拓展延伸,反映了知識的交叉關(guān)系,可以有效促進思維發(fā)展,培養(yǎng)創(chuàng)新素養(yǎng)。因此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,為構(gòu)建高效課堂,在設(shè)計問題鏈的時候,可以針對問題進行延伸,在探尋因果,延伸資源的同時,達到舉一反三的學(xué)習(xí)效果,培養(yǎng)學(xué)生的思維反應(yīng)能力,提高問題解決能力。例如,在解決這一數(shù)學(xué)問題的時候,如:
f(x)=mx2+8x+4的定義域為R,求m的取值范圍
解決這一問題,主要通過判斷mx2+8x+4≥0,在R上恒成立,由m>0且△≤0既可以得到m的取值范圍,但是對于這一問題,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,經(jīng)常會出現(xiàn)類似的問題,導(dǎo)致學(xué)生解題失誤。因此,在學(xué)習(xí)的時候,可以以這一主問題為核心,引申其他問題鏈,如:
①f(x)=log3mx2+8x+4的定義域為R,求m的取值范圍
②f(x)=log3(mx2+8x+4)的值域為R,求m的取值范圍
③f(x)=log3mx2+8x+nx2+1的定義域為R,值域為[0,2],求m,n的值
在解決這一問題鏈的時候,學(xué)生要充分考慮對數(shù)函數(shù)相關(guān)知識點,如對數(shù)運算性質(zhì),對數(shù)換底等,通過問題引申,在變化的過程中,提高對問題的理解,促進思維發(fā)展,培養(yǎng)判斷思維,使其在遇到相似問題的時候,能夠認真、嚴謹?shù)姆治隹紤]問題,找準(zhǔn)解題關(guān)鍵,從而提高問題解決能力,打造高中數(shù)學(xué)高效課堂。
綜上所述,基于構(gòu)建問題鏈構(gòu)建高中數(shù)學(xué)高效課堂,教師要重視學(xué)生的思維發(fā)展和認知特點,認識問題鏈設(shè)計的重要性和原則。然后通過設(shè)計有序問題鏈、層次問題鏈、系統(tǒng)問題鏈、引申問題鏈,促進思維發(fā)展,使其在問題鏈指引的過程中,形成良好的數(shù)學(xué)思維品質(zhì),提高數(shù)學(xué)問題解決能力,培養(yǎng)數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng),打造高效課堂,實現(xiàn)高效教學(xué)。
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(作者單位:浙江省寧波科學(xué)中學(xué), 浙江 寧波 315336)