摘 要:創(chuàng)設(shè)問題情境是數(shù)學(xué)教學(xué)中常用的方法,教師需要結(jié)合真實(shí)教學(xué)需求為學(xué)生構(gòu)建多變、開放的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境,使學(xué)生保持?jǐn)?shù)學(xué)學(xué)習(xí)的新鮮感與積極性,讓學(xué)生在生動的教學(xué)情境中積極主動地探索數(shù)學(xué)知識,使自身的學(xué)習(xí)能力與實(shí)踐能力得到全面發(fā)展。文章簡述有效問題情境的特征,并從多維度探究問題情境在課堂中應(yīng)用的有效策略,旨在提高學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);問題情境
中圖分類號:G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:2097-1737(2024)12-0037-03
核心素養(yǎng)是基于學(xué)科知識技能,反映學(xué)科知識本質(zhì)與思想的一種綜合能力,多在學(xué)習(xí)過程中形成。數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)由數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析組成。教師在明確教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上合理創(chuàng)設(shè)問題情境,能夠?qū)⒊橄蟮闹R具象化,更有利于學(xué)生理解和接受,從而使學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。
一、有效問題情境的特征
創(chuàng)設(shè)問題情境,借助設(shè)疑激發(fā)學(xué)生的探究興趣可以提高課堂整體教學(xué)效率。但要充分發(fā)揮問題情境的有效性,教師所設(shè)計(jì)的問題情境應(yīng)具備趣味性、啟發(fā)性、思考與創(chuàng)新性及生活性。
第一,趣味性。興趣是學(xué)生主動學(xué)習(xí)和探索的驅(qū)動力,學(xué)生有了興趣,思維才會保持活躍,才會轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)態(tài)度。因此為了保證問題情境的有效性,創(chuàng)設(shè)時應(yīng)融入趣味性內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的求知欲,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
第二,啟發(fā)性。產(chǎn)生并解決疑惑是學(xué)生主動學(xué)習(xí)的表現(xiàn),但受應(yīng)試教育影響,部分學(xué)生缺乏主動提出疑惑的勇氣。而問題情境的創(chuàng)設(shè)可以提出具有啟發(fā)性的問題,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思想和思維的遷移。
第三,思考與創(chuàng)新性。創(chuàng)新意識培養(yǎng)是當(dāng)前數(shù)學(xué)教學(xué)的主要任務(wù),應(yīng)滲透到數(shù)學(xué)教學(xué)過程中。而問題情境的核心是激活學(xué)生思維,引導(dǎo)學(xué)生在歸納和概括中掌握其中的規(guī)律,從而獲得創(chuàng)新思維的發(fā)展。
第四,生活性。義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要目的之一是解決生活中的數(shù)學(xué)問題。因此,有效的問題情境應(yīng)具有生活化特點(diǎn),教師應(yīng)將數(shù)學(xué)內(nèi)容放在真實(shí)且有趣的情境中,引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識和生活經(jīng)驗(yàn)來分析問題、解決問題[1]。
二、數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)理念下初中“問題情境”有效教學(xué)策略
(一)以生為本,結(jié)合認(rèn)知特點(diǎn),提高探究能力
了解學(xué)生的詳細(xì)情況,精準(zhǔn)把握其認(rèn)知特點(diǎn),是保證問題情境有效創(chuàng)設(shè)的關(guān)鍵。只有立足學(xué)情創(chuàng)設(shè)的問題情境,才能真正被學(xué)生所理解;而理解是思考的前提,學(xué)生只有充分理解教師所提出的問題,才能深入思考并找到正確的解題方法[2]。具體來說,教師應(yīng)遵循“以生為本”的原則,在教授新知的過程中聯(lián)系舊知,引導(dǎo)學(xué)生回憶和聯(lián)想,讓學(xué)生在自主思考的過程中認(rèn)識數(shù)學(xué)知識之間的聯(lián)系,從而構(gòu)建完整的知識架構(gòu),形成具有個人特點(diǎn)的知識體系,以此提高探究能力。
以人教版數(shù)學(xué)九年級(上冊)“一元二次方程”的教學(xué)為例,為了創(chuàng)設(shè)有效的問題情境,教師在課堂中應(yīng)通過帶領(lǐng)學(xué)生回顧舊知來檢驗(yàn)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。教師首先在課堂初始借助課件展示“4x-8=0”,并詢問學(xué)生這個方程叫什么,學(xué)生異口同聲回答出這是一元一次方程后,教師繼續(xù)提問“什么樣的方程才是一元一次方程?”,借助問題引導(dǎo)學(xué)生思考一元一次方程的特點(diǎn),從而完成對舊知的回顧和復(fù)習(xí)。隨后,教師引出新知:“在學(xué)習(xí)一元一次方程的基礎(chǔ)上,今天我們要學(xué)習(xí)一元二次方程?!蓖瑫r,借助實(shí)際問題加深學(xué)生對方程概念的認(rèn)識,如“某中學(xué)去年共有學(xué)生6000人,明年預(yù)計(jì)擴(kuò)招為8000人,那么這兩年學(xué)校學(xué)生的平均增長率是多少?如何列式?”,讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識展開思考,在潛移默化中完成知識遷移。最后,在學(xué)生自行總結(jié)的基礎(chǔ)上,教師再系統(tǒng)地講解知識點(diǎn),讓學(xué)生對一元二次方程的定義及特征有充分的認(rèn)識,并將新舊知識進(jìn)行有效銜接,幫助學(xué)生構(gòu)建完善的知識體系。基于此,教師結(jié)合學(xué)生所學(xué)創(chuàng)設(shè)問題情境,將新舊知識有效銜接起來,讓學(xué)生在回顧舊知的同時加強(qiáng)對新知的思考,提升問題情境創(chuàng)設(shè)的有效性。
(二)整合資源,挖掘生活素材,培養(yǎng)直觀想象能力
數(shù)學(xué)是一門實(shí)用性較強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)際很多生活場景中都包含著數(shù)學(xué)知識。教師可以利用學(xué)生熟悉的生活場景來創(chuàng)設(shè)問題情境,讓學(xué)生調(diào)動生活經(jīng)驗(yàn)對問題展開深入探究,培養(yǎng)學(xué)生直觀想象能力。在這一過程中,學(xué)生的思維得到有效發(fā)散,對問題的思考也會更加積極主動,有助于快速找到正確的解題思路[3]。
以人教版數(shù)學(xué)八年級(上冊)“軸對稱”的教學(xué)為例,為了讓學(xué)生對“軸對稱”的概念有充分的認(rèn)識,教師應(yīng)挖掘生活中的教學(xué)資源,創(chuàng)設(shè)具有生活化特點(diǎn)的問題情境。教師可以先利用幻燈片向?qū)W生展示具有軸對稱特征的建筑物,要求學(xué)生欣賞并嘗試總結(jié)其中的特點(diǎn)。在這一過程中,教師應(yīng)利用整合后的資源引導(dǎo)學(xué)生說出“軸對稱”這一答案。由此,學(xué)生可以通過熟悉的建筑物創(chuàng)設(shè)問題情境,對“軸對稱”的概念和特點(diǎn)形成更加深刻的認(rèn)知。隨后,當(dāng)學(xué)生對軸對稱形成初步的認(rèn)知后,教師可再引導(dǎo)學(xué)生思考“形成軸對稱的兩個圖形全等嗎?如果將一個軸對稱圖形沿著對稱軸分為兩個圖形,那么這兩個圖形有什么關(guān)系?”引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系情境展開思考,認(rèn)識軸對稱圖形的特點(diǎn)。由此,學(xué)生可以進(jìn)一步明確軸對稱圖形與兩個圖形之間的聯(lián)系。最后,教師可借助教材中的案例,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究全等的意義,讓學(xué)生在圖文并茂的解說中認(rèn)識到全等三角形對應(yīng)角和對應(yīng)線段的特點(diǎn),并在討論中進(jìn)一步掌握垂直平分線的定義。教師可以借助學(xué)生熟悉的建筑物圖片來創(chuàng)設(shè)情境,引出教學(xué)主題,同時讓學(xué)生對軸對稱的概念和特點(diǎn)有了更深刻的認(rèn)識,激發(fā)了學(xué)生的探究意識。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中主動跟隨教師一起思考新知,能夠使思維能力得到全面的發(fā)展,課堂學(xué)習(xí)效果也能得到顯著提升。
(三)觀察思考,借助問題情境,培養(yǎng)建模能力
初中數(shù)學(xué)知識涉及測量、航行等類型的應(yīng)用問題,這類問題對學(xué)生的推導(dǎo)能力與空間思維能力要求較高。為了保證學(xué)生能夠準(zhǔn)確掌握解答這類應(yīng)用題的方法,教師應(yīng)依托問題情境,引導(dǎo)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型,使學(xué)生通過觀察和深入的思考,找到解題的正確方法。而學(xué)生在問題情境的引導(dǎo)下,還能得到空間思維能力、自主學(xué)習(xí)能力及邏輯推理能力的全面發(fā)展[4]。
以人教版數(shù)學(xué)八年級(上冊)“三角形全等的判定”的教學(xué)為例,為了助力學(xué)生在學(xué)習(xí)和思考中形成數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng),教師應(yīng)借助問題情境展開教學(xué)。教師在講解完理論知識后,可先利用提前準(zhǔn)備好的三角形教具創(chuàng)設(shè)問題情境:“仔細(xì)觀察教師手中的三角形,其中兩個角的大小相等,兩個角所對應(yīng)的邊是否也相等呢?”學(xué)生在直觀情境中積極思考,找出兩個相等的角及對應(yīng)邊,利用等腰三角形判斷定理得出這一問題的正確答案。隨后,教師可圍繞情境繼續(xù)提問:“若兩個三角形的對應(yīng)角相等,那么兩個角對應(yīng)的邊是否相等呢?”學(xué)生應(yīng)積極展開思考并嘗試構(gòu)建兩個全等三角形?ABC與?A'B'C',找出兩條相等的對應(yīng)邊及對應(yīng)角,并畫出?ABC的平分線AD,在解決問題的同時推導(dǎo)出全等三角形判斷定理,從而培養(yǎng)自身的數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)。
(四)動手操作,借助教具教學(xué),發(fā)展抽象能力
在以往的數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師提出問題后,多是經(jīng)過簡單的問答互動再直接講述答案,雖然學(xué)生也能掌握解題思路與技巧,但這種教學(xué)方式使數(shù)學(xué)知識喪失了趣味性和探究性[5]。為了解決這一問題,教師可以嘗試設(shè)計(jì)實(shí)踐活動,讓學(xué)生在教具的輔助下合理操作,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時深入研究相關(guān)問題,進(jìn)而幫助學(xué)生積累足夠的解題經(jīng)驗(yàn),發(fā)展抽象能力。
以人教版數(shù)學(xué)七年級(下冊)“實(shí)數(shù)”的教學(xué)為例,教師可以借助生活中常見的事物設(shè)計(jì)實(shí)踐活動,引導(dǎo)學(xué)生深入探究問題。例如,教師可利用生活中常見的A4紙來設(shè)問:“我們?nèi)粘I钪谐J褂玫腁4紙,長與寬的比例是多少?你們知道嗎?”教師可以為每個學(xué)生提供一張A4紙,讓學(xué)生實(shí)際動手量一量、折一折,并在小組討論中與其他同學(xué)交流觀點(diǎn),闡述和說明結(jié)果。隨后,教師提出第二個問題:“對于邊長為1的正方形,如何求它的對角線呢?能否構(gòu)建以對角線為邊長的正方形?”學(xué)生在看到這一問題后,會積極調(diào)動思維,理解題意后認(rèn)識到問題的本質(zhì)是已知正方形面積,如何求對角線。此時教師再為學(xué)生提供兩個邊長為1的正方形卡片,鼓勵學(xué)生以小組合作的方式,動手剪一剪、拼一拼,學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),求正方形的對角線其實(shí)就是求以正方形邊長為腰長的等腰直角三角形的斜邊長,進(jìn)而運(yùn)用勾股定理,得出該正方形對角線長為=。為進(jìn)一步拓展學(xué)生的思路,教師可由問題情境衍生出新的問題:“面積為2的正方形,其邊長是多少呢?”借助實(shí)際問題引導(dǎo)學(xué)生探究,認(rèn)識到無理數(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中是真實(shí)存在的,進(jìn)而認(rèn)識到實(shí)數(shù)分為有理數(shù)和無理數(shù),從而有效擴(kuò)展了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)。最后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際,討論生活中是否還有其他無理數(shù),讓學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)知識與實(shí)際生活的聯(lián)系,并深切感受到幾何圖形和代數(shù)學(xué)習(xí)是可以相互滲透的,可以利用數(shù)形結(jié)合思想解決問題,從而掌握相應(yīng)的知識?;诖?,教師結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知設(shè)計(jì)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中動手操作、自主探究、合作交流,能夠真正調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生主動參與到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,進(jìn)而提高數(shù)學(xué)思維能力。
(五)知識推導(dǎo),大膽質(zhì)疑,培養(yǎng)問題意識
在初中數(shù)學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)問題情境,能夠引導(dǎo)學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、探究問題的過程中,形成數(shù)學(xué)概念,揭示數(shù)學(xué)規(guī)律,并在推導(dǎo)中逐漸形成正確的解題意識。因此,教師應(yīng)積極借助問題情境激發(fā)學(xué)生的探究興趣,鼓勵其大膽提出疑惑和問題,在課堂中由“沉默”變?yōu)椤案覇枴?,再變?yōu)椤吧茊枴?,有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。
以人教版數(shù)學(xué)八年級(下冊)“平行四邊形”的教學(xué)為例,“中點(diǎn)四邊形”問題是本課的一大難點(diǎn),教師應(yīng)設(shè)計(jì)專題課,在知識推導(dǎo)中借助情境培養(yǎng)學(xué)生的問題意識。教師可先借助問題:“取任意平行四邊形四邊的中點(diǎn),會得到什么特殊的圖形?”來激發(fā)學(xué)生的探究興趣,有的學(xué)生認(rèn)為是平行四邊形,也有的學(xué)生認(rèn)為是矩形,教師可鼓勵學(xué)生在練習(xí)本上畫一畫,通過實(shí)踐掌握數(shù)學(xué)知識。隨后,教師繼續(xù)提問:“在平行四邊形中一定要取各邊的中點(diǎn),才能得到平行四邊形嗎?”這一問題的難度稍大,教師應(yīng)組織學(xué)生開展小組合作學(xué)習(xí),先動手畫圖再合作探究。學(xué)生通過嘗試畫出各種平面圖形,積極驗(yàn)證教師提出的問題。最后,教師借助多媒體向?qū)W生展示圖1內(nèi)容,并提出問題:“已知E、F、G、H分別是四邊形ABCD四角邊AB、BC、CD、DA上的點(diǎn),且不是中點(diǎn),那么平行四邊形EFGH是否還是平行四邊形?”
教師將提出的疑惑轉(zhuǎn)化為具體問題,有利于激發(fā)學(xué)生的探究意識,使學(xué)生結(jié)合題目中已有的條件產(chǎn)生猜想和質(zhì)疑,同時采取圖文結(jié)合思想展開討論,并運(yùn)用所學(xué)知識加以驗(yàn)證。例如,部分學(xué)生在閱讀題干信息后,通過畫輔助線的方式連接EF、EH、HG、GF,讓EF∥AC,EH∥BD,F(xiàn)G∥BD(如圖2),根據(jù)已掌握的題目信息,得出=,=,=,進(jìn)而得出=,驗(yàn)證GH∥AC,進(jìn)而得出四邊形EFGH為平行四邊形。基于此,教師通過問題情境合理引導(dǎo)學(xué)生思維,為學(xué)生提供更多思考和交流的機(jī)會,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成。
三、結(jié)束語
總而言之,核心素養(yǎng)是學(xué)生未來發(fā)展必須具備的能力,教師在教學(xué)中應(yīng)重視發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維品質(zhì),通過創(chuàng)設(shè)形式多樣的教學(xué)情境,有效發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維品質(zhì),使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到提高。而問題情境作為鍛煉學(xué)生思維的有效方式,不僅能提高學(xué)生對知識的掌握能力,更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,助力學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。
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作者簡介:楊賽萍(1976.1-),女,福建莆田人,
任教于福建省莆田市城廂區(qū)南門學(xué)校,一級教師,本科學(xué)歷,曾榮獲莆田市“優(yōu)秀班主任”、秀嶼區(qū)“優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”等稱號。