以问题串为载体 构建高效数学课堂
2014-12-13肖敏芳
肖敏芳
[摘 要] 问题是学生思维的中心,有效的问题设计是数学教学的难点之一.有效“问题串”的设计与运用,可以激发学生的求知欲望,培养学生的自主探索能力,提高学生的解题能力,启发学生的思维,从而提高数学课堂教学的有效性.
[关键词] 数学;问题串;有效教学
在数学课堂教学中,数学知识的建构过程、新知识的巩固与学生思维方法、数学思想方法的训练与提高,无不从“问题”开始. 构建适当的问题系列(问题串)是有效教学的基本线索,“用问题引导学习”应当成为教学的一条基本准则. 在实际教学中,针对具体的教学内容和学生知识、能力的实际,对教材中的问题进行加工、设计并合理运用,设计适度、高效的问题串,不仅可以引导学生逐步深入地分析问题、解决问题、建构知识、发展能力,而且能够优化课堂结构,提高课堂教学效率,发展学生的思维.
以下是笔者在实际教学中,通过设置问题串,将问题串贯穿整个教学过程中的实践探索:
设计生活化的问题串,激发学
生的求知欲望
实际教学过程中,有些难点知识比较抽象,学生的知识准备少,迁移能力欠缺,没有感性认识,教师直白地讲解,学生不容易参与到学习活动中来,很难达到应有的教学效果. 但是如果给出相应的问题情境,提供相应的直观载体,再创设与之相应的问题串,将难点知识分解为许多小问题,引导学生从情境信息出发层层深入,步步逼近,就会另有一番课堂景象.
?摇案例1 “对顶角”的教学
问题1:把两根小木条中间钉在一起,使它们形成4个角,这4个角的大小能自由改变吗?在制作过程中你有什么感想?
问题2:在相交的道路、剪刀、铁栏栅门等实际问题中(教师通过多媒体课件呈现图片),你能发现哪些几何形象?试作出它的平面图形.
问题3:如果将剪刀用图形简单地加以表示(如图1),那么∠1与∠2的位置有什么关系?它们的大小有什么关系?能试着说明你的理由吗?
问题4:找找生活中对顶角的例子.
数学教学的目标之一,是要把数学知识的学术形态转化为教育形态,这就要求数学教师能返璞归真,将数学的形式化逻辑链条恢复其活生生的知识背景. 在数学课堂教学中,笔者通过创设恰当的情境,将与学生学习相关的知识镶嵌在真实的情境中,使抽象的数学知识学习变成一种活动,让学生根据自身实际,运用已有经验,在情境中主动发现、提出问题,建构假想或猜测,寻求证据等,经过学生自己的主动发现和探究,改变了知识的呈现形式,改变了学生被动接受的传统学习方式,使数学走出“抽象与玄妙”,从而更好地架设了“学校数学”与“社区数学”间的桥梁,并最终能使数学学习实现从学校情境到社会情境、从虚拟情境到真实情境迁移.
用学生比较感兴趣的生活中的实际问题引入新课,既激起了学生学习新知的兴趣,又使学生在问题解决的过程中潜移默化地传授了新知识.
设计精细化的问题串,培养学
生的自主探索能力
问题串是指在一定的学习范围或主题内,围绕一定目标、按照一定逻辑结构精心设计的一组问题. 使用问题串进行教学实质上是引导学生带着问题(任务)进行积极的自主学习,由表及里,由浅入深地自我建构知识的过程. 因此,问题串的设计应体现过渡性,备课时要在精细化上下工夫,要根据教学目标,把教学内容编设成一组组、一个个彼此关联的问题,使前一个问题作为后一个问题的前提,后一个问题是前一个问题的继续或结论,这样每一个问题都会成为学生思维的阶梯,使学生在问题串的引导下,通过自身积极主动的探索,实现了由未知向已知的转变.
案例2 “多边形的内角和”的教学
问题1:三角形的内角和是(出示教师用的教具──三角板)是多少度?
生答:180°.
问题2:正方形、长方形的内角和是几度?请大家进一步猜想四边形的内角和的度数是多少?
学生从正方形、长方形等特殊四边形入手猜想得到四边形的内角和是360°后,继续提出下一个问题.
问题3:你能利用三角形内角和为180°来证明四边形的内角和等于360°吗?
学生通过合作探究发现可以将四边形分割成两个三角形(多种方法,如上图),从而得到四边形的内角和等于360°.教师指出:同学们的思路都非常好!这些方法都体现了化未知为已知的数学思想,这种思想很重要,今后还经常用到. 教师指出图2与图3的原理是一致的,而图1的方法相对比较简洁,请大家用类似的方法思考、探索下一个问题.
问题4:你会得到五边形、六边形、七边形的内角和吗?
学生通过类比,已经比较容易得到这些多边形的内角和,教师进一步提出下面问题.
问题5:n边形的内角和是多少度?
在解决问题5前先让学生思考:从一个顶点引对角线可以将n边形分割成几个三角形?学生思考后发现可以分割成(n-2) 个三角形,进而解决问题5也就水到渠成了.
通过上述问题串,充分体现了问题思考和解决的过程,这样既掌握了结论,又训练了学生的思维,达到知识和能力双丰收.
学生在数学学习过程中方法的归纳能力直接影响学习的效果,在课堂教学中要精心设计有效“问题串”,使学生在问题串的引导下,通过自身积极主动的探索,整体把握方法,逐步体验和积累学习数学的经验和能力,善于归纳数学的思想方法.
设计梯度化的问题串,提高学
生的解题能力
如何突破“重点和难点”是教师在备课活动中的一项重要内容,作为教师应该精心设计问题,通过一个个问题的教学,使学生在教师的循循善诱中不知不觉地顺利渡过“难关”. 实际教学过程中,有些难点知识,比较抽象,学生的知识准备少,迁移能力欠缺,没有感性认识,教师直白讲解,学生不容易参与到学习活动中来,很难达到应有的教学效果. 但是若创设与之相应的有梯度的问题串,将难点知识分解为许多小问题,引导学生从基础题出发层层深入,步步逼近,则会有不同的教学效果.
案例3 “抛物线与三角形的面积”的专题复习教学
已知:如图2,抛物线y=x2-2x-4与直线y=x交于A,B两点,M是抛物线上一个动点,且在直线AB的下方,连结OM.
问题1:当M为抛物线的顶点时,求△OMB的面积.
问题2:(根据2005年湖北省武汉市中考卷第40(2)题改编)当点M在抛物线对称轴的右侧,且△OMB的面积为10时,求点M的坐标.
问题3:(根据2008年广东省深圳市中考卷第22(4)题改编)当点M在抛物线对称轴的右侧,点M运动到何处时,△OMB的面积最大?
问题4:(根据2008年安徽省芜湖市中考卷第24(3)题改编)OM与直线AB垂直时,求点M的坐标.
此例是一道基础题和三道中考改编题的整合.其中问题l(已知三角形的3个顶点坐标,求它的面积)是一道常规问题,学生比较熟悉,入手相对容易,同时也为后面问题的探索做好铺垫,起到“脚手架”的作用;问题2是问题1的逆问题,让学生在抛物线上找满足条件的点M;问题3是在动态过程中求三角形面积的最值,同前2个问题相比,对学生的思维有着更高的要求;问题4是问题2的变式,它改变了问题的呈现方式,突出了对学生进行问题本质的训练,要求学生具有较高的模式识别能力.这四个问题有着很强的整体性,不但突出了问题的层次性,一步一个台阶,逐步深入递进,而且体现了方法的迁移性,并始终强调三角形面积的求法.同时,问题的层次性也满足了不同层次学生的需求,让不同的学生都能从中感受到成功.因此,在编制问题串时,要坚持从特殊到一般,从静态到动态进行设计,在变式中追求问题的新颖性.
设计开放性的问题串,启发学
生的思维
反思以往课堂教学中出现的问题:重讲解,重记忆,重模仿,轻思维.如通过“旧题新问、不拘泥于教材、条件不确定、答案不唯一”等设计开放性的问题,作为任务驱动学生去进行自主学习、主动探究,这不仅可以激发学生的问题意识,拓展学生思维的深度和广度,培养学生的思维能力,而且可以把一节课再次推向高潮,对教学的有效性起到画龙点睛的作用,为学生的可持续发展奠定基础.
案例4 在折叠问题的本质探究中,笔者从长方形纸片中折出一个正方形并展开问题串的设计.
(一)引入:利用手中的长方形纸片,如何快速且准确地折出一个正方形.(学生纷纷动手折一折)
教师继续启发学生:请大家思考得到的四边形确定是正方形吗?如何验证?
生1:两个全等的等腰直角三角形叠在一起,展开是一个正方形.
生2:这个四边形有三个直角,且有一组邻边相等,所以是正方形.
(二)操作并探究:如图,将得到的正方形ABCD沿AD、BC的中点M、N对折,得到折痕MN. 再将点C折至点P的位置,折痕为BQ,连结PQ、BP. 设正方形ABCD的边长为1. (设计问题串)
问题1:找出图中相等的量.
学生根据折叠过程找出了所有的相等线段、角和全等图形.
问题2:探求∠PBC的度数. ?摇
学生根据BP是BN的2倍,在直角三角形BPN中得到了∠PBC=60°.
问题3:Q是否为CD的中点?
通过计算线段CQ的长约为0.58否认Q是CD的中点.
问题4:QP的延长线会不会经过点A?
学生连结AP,有的用反证法说明△ABP是等腰三角形,所以∠APB不可能是直角,所以∠APQ不是平角,从而不会经过A点;有的求出了∠APB=75°,所以∠APQ不是平角,从而不会经过A点. 看到学生情绪高涨,笔者又问QP的延长线在线段AB上,还是在线段BA的延长线上?学生通过计算说明在线段BA的延长线上.
问题5:求线段MP的长.
问题6:△PQR是否是特殊的三角形?
问题7:MP∶PN的值是多少?MP∶PR∶RN的值又是多少?
问题8:聪明的你还能提出哪些有意义的问题?
由前面问题作为铺垫,对接下来的问题学生已不难解决. 大家又积极地提出了以下问题.
学生3:可证BR=PR.
学生4:连RC,可证四边形PRCQ是菱形.
学生5:四边形RNCQ和四边形PMDQ是相似多边形吗?
通过聚焦正方形折叠,对结论有浅入深地进行了有效探究. 尤其是问题4和问题8,学生的探究能力和问题意识得到了充分的展示,学生应用了反证法,完全超出了老师的预料,而这种课堂生成是那样的自然、美丽. 这说明在探究时有必要给学生充分的时间和空间,课堂的效能才会显著.
这种做法让学生真正成为课堂的主人,教师变成了课堂教学的组织者、引导者和合作者. 这种开放性的问题设计为学生搭建了充分展示自己才能的平台,为学生提供了自己进行思考,并用他们自己的数学观来表达的机会,表达他们对问题的多层次的理解,从而培养学生从图象中读取信息的能力.
当然课堂上的设计开放性问题要讲究一个“度”字,对开放性问题的教学选择,必须适应于学生的认知水平,教师备课时要对全体学生的思维过程做大致估计,选择那些接近于学生学习“最近发展区”的问题,所包含的事件应为学生所熟悉,是通过学生的现有知识能解决的可行的问题. 为使学生能获得各种水平程度的解答,而最有效、最经济的途径之一便是与课本内容相匹配,将典型的例题、习题进行适当的改编就可以获得.