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问题链:“趣动数学”课堂之思维支点

2021-05-08茅雅琳

江西教育B 2021年3期
关键词:思维活动问题链课堂

茅雅琳

摘 要:“趣动数学”课堂,教师要善于根据“学生已有的知识方法、现有的思维水平和本课的学习目标”设计问题链,以激发学生的思维活动,习得新知,提升技能。本文以“角”的教学为例,分别从前置思考、设计呈现以及后续追问三个角度,对问题链的设计进行了阐述和探讨。

关键词:问题链;“趣动数学”课堂;思维活动

我们倡导的“趣动数学”课堂,不是简单地让学生记住一些概念公式,学会一些解题技巧,掌握一些学习方法,而是为兴趣而教,为思维而教,为核心素养的培养而教。数学教师要善于借助问题链的设计,激发学生的思维活动,让学生习得新知,提升技能。这里的问题链,首先可以理解为问题串,是教师根据教学内容和学生思维水平而设置的一系列问题;其次,它们并不是简单的孤立问题的堆砌,而是层层递进,由浅入深,环环相扣,呈螺旋式上升;最后,它们的产生,既立足于课前预设,又源自课堂生成,既有具体的问题,又有模糊的问题框架。下面笔者结合人教版七年级上册“角”第一课时的教学实践,对“趣动数学”课堂的问题链设计进行思考,期待各位同仁批评指正。

一、问题链设计的前置思考

“趣动数学”课堂可以看成是由问题链串联而成的,整个课堂就是一个不断地提出问题、解决问题的场所。由此,问题链的设计显得至关重要,它直接决定着课堂的核心,把控着课堂的方向,决定着课堂的效率。基于问题链在课堂中的决定性地位,教师在设计问题链之前必须思考以下三个问题。

1.学生已有的知识、方法——决定问题的梯度

按照建构主义理论,学习者已有的生活经验、学习方法和知识积累,决定着他们解决问题的思路和方式。教学,并不是简单的知识和方法的“灌輸”,而是以已有的知识和方法作为学习的生长点,引导学生在已有学习经验的基础上,生长出新的知识经验。学生在小学二年级时就学过角,他们认识生活中的角,并会指出角的顶点和边。再学习角,除了认识生活中的角以外,还需要从静态、动态两种角度理解角的定义,并会用正确的方法表示角。这里的再学习,体现了知识的螺旋式上升。从另一个角度来看,刚学习了线段的两种表示方法,这里角的表示方法将与线段的两种表示方法进行类比,扩充为四种,还体现了方法的螺旋式上升。针对以上分析,教师的问题应该层层递进,富有梯度,问题链必须体现递进性。

2.学生现有的思维水平——决定问题的难度

数学是思维的体操,而问题则是思维的媒介。学生现有的思维水平,制约着他们解决问题的速度和质量。对七年级的学生而言,虽然小学已经对角有过初步的了解,但是没有进行系统的研究,他们的读图识图能力比较薄弱,对于几何图形的认识还停留在基本的概念之上,教师的问题应该紧紧围绕概念,由易到难,直至揭示概念的本质。

3.学生本课的学习目标——决定问题的广度

问题链的设计,不在于量的多少,而在于激发了学生哪些层次的思维。教师要对学生学习目标有个准确清晰的定位,“角”第一课时的学习目标有以下几点:(1)会从两种不同角度理解角的定义;(2)会用不同的方法表示同一个角;(3)会根据定义寻找一个角,并且会区分不同的角。教师的问题应该紧紧围绕学习目标,有的放矢,指向明确精准,问题链更需具有导向性。

总之,教师必须坚持学生立场,重视已有经验,设置具有递进性、贴合性和导向性的问题链,发展学生的数学思维。

二、问题链设计的教学实施

1.“角的定义”问题链设计

朱永新教授指出,理想课堂需要学生的生命参与。只有建立在学生已有知识基础上的问题链,才能提高学生的课堂参与程度。所以,我们的第一个总问题是:同学们学过角,请你们说说怎样的图形称为角?对于这个问题,所有学生都可以回答,回答的角度却不尽相同。教师通过预设学生答案,设计如下问题链。

生:由一个顶点、两条边组成的图形叫作角。

师:什么是顶点?什么是边?

生:由两条射线组成的图形叫作角。

师:如图1,能称为角吗?

生:有公共端点的两条射线组成的图形叫作角。

师:你们所说的顶点和边是什么呢?

(学生达成共识:有公共端点的两条射线组成的图形叫作角,其中这个公共端点称为角的顶点,两条射线称为角的两条边)

师:刚才是从静态的角度认识了角,我们能否从运动的角度来认识角呢?请同学们仔细观察打开圆规的过程,你们有什么发现?

生:一条射线绕着它的端点旋转而形成的图形称为角。

师:你能从运动的角度来认识小学时学过的平角和周角吗?

生:射线绕着端点旋转,当终止位置与起始位置成一条直线时,得到平角。继续旋转,当两者重合时,得到周角。

思考:虽然学生在小学时就学过角,但他们只是初步认识角的形状,而用严谨的数学语言来描述角还存在一定问题。这里问题链设计主要采用追问的形式,通过系列追问,激发学生不断思考,实现由模糊到清晰、由静态到动态、由大致到精准的转变,从而让学生深刻理解角的定义。

2.“角的表示方法”问题链设计

问题链的设置,应该基于学生的思维水平和已有经验,暴露学生迫切需要解决的问题。学生根据前期的学习经验,会进行角的表示方法的迁移。基于以上对学生的了解,我们的总问题是:前面我们研究过线段的表示方法,那么怎样表示一个角呢?预设学生的答案有如下三种:(1)用两个大写字母表示;(2)角的表示方法应该和直线、射线、线段不同,这里的两条射线和端点都应该体现出来;(3)用三个大写字母表示,表示成角OAB。教学中,我们可以设计如下问题链。

师:数学追求简洁,我们可以用符号“∠”来表示角,角的顶点是两条边的公共端点,通常写在中间,可以写成∠AOB。

师:表示角还有其他方法吗?

生:是否可以像表示线段那样,用一个小写字母表示?

师:可以用一个字母表示成∠O,其中的O表示一个点,写成大写字母。

生:能用小写字母表示角吗?

师:若用一个小写字母表示角,我们通常在角的顶点处画上一段弧,标上希腊字母α,这个角还可以表示为∠α。或者标上数字1,这个角也可以表示成∠1。

师:请用不同的方法表示出图2中的角。

生:老师,您让我们表示哪个角?

師:当一个顶点处有多个角时,确实有必要表示清楚,请表示图2中最大的角。

生:有四种表示方法,分别是∠AOB,∠O,∠α,∠1。

生:不对,只有一种表示方法,是∠AOB。如果表示成∠O,无法确定表示的一定是最大的角;如果表示成∠α或∠1,则无法在图形上进行标注,也缺乏直观性。

师:我们研究角的表示方法,将图形用符号语言表示,应该指向明确,直观可视。图2中最大的角最恰当的表示方法就是∠AOB。

学生达成共识:虽然角的表示方法共有四种,但是当一个顶点处有多个角时,我们要选择恰当的方法来表示。表示一个角时我们要遵循的原则是唯一性和直观性。

思考:类比学习知识,并非简单直接的“套用”,而是需要根据新学的内容进行必要的调整和修订。角的表示与线段的表示不尽相同,这里的问题链设计采用激疑的形式,不断让学生发现问题、提出问题和解决问题。

3.“数角的个数”问题链设计

为了让学生理解角的定义,教师提出第三个总问题:图3中共有几个角?

作为一种教学理念,因材施教一直被人们奉为教学的最高层次。我们的数学课堂也要因“班”施教,因学设问。在教学过程中,教师根据所教班级学生的思维水平和能力现状,可以设计以下两种不同的问题链。

第一种:由特殊到一般,进行方法探寻和规律梳理(适用于思维能力较弱的班级)。

师:如图4,分别有几个角?

生:分别有1个角、3个角、6个角。

师:你是怎么得到6个角的?

生:分类数角,单个的角共有3个,2个组合的角共有2个,3个组合的角有1个,所以一共有6个角。

师:图5中共有几个角?

生:[n(n-1)2]个角。

师:请说明理由。

生:用刚才的方法分类数角,角的个数是1+2+…+n-1,求和得[n(n-1)2]。

师:能否从角的定义入手?每个角可以看成由两条射线组成,如果其中的一条射线确定,那么哪些射线能和它构成角吗?

生:以OA1为角的一条边,这样的角有n-1个;以OA2为角的一条边,这样的角有n-2个;以此类推,图中角的个数是1+2+…+n-1。

师:还有其他数角的方法吗?

生:若以OA1为角的一条边,这样的角有n-1个;若以OA2为角的一条边,这样的角也有n-1个;这样共有n个n-1,其中每个角都重复算了一次,所以角的个数是[n(n-1)2]。

师:我们之前学过的线段条数、三角形个数、球赛次数、握手次数和送贺卡张数等,数的方法都是一样的,我们要善于把学过的方法进行归纳、总结。

第二种:由一般到拓展,注重方法提炼和结论推广(适用于思维能力较强的班级)。

师:图5中共有多少个角?

生:[n(n-1)2]个角。

师:请用两种方法说明理由。

师:我们遇到过类似问题吗?

生:遇到过,如线段条数、三角形个数、应用题中的球赛比赛场次、握手的次数等。

师:这些问题的共同特征是什么?我们解决的“通法”是什么?

……

思考:针对思维能力不同的班级,问题的呈现顺序不同。对能力弱的班级,从解决特殊问题入手,归纳出解决一般问题的方法,学生逐渐突破,缓慢提升,循序渐进。对能力强的班级,教师则直接抛出一般性问题,不断地质疑追问,让学生对自己的解题思路和方法进行反思和总结。两种不同的问题链设计,最终的指向是相同的。

三、问题链设计的后续追问

其实,教师的课堂驾驭能力不同、教学风格不同,设计出的问题链不尽相同。再者,问题链的设置,既有课前的预设,也有课堂进程中的生成,学生的答案也会决定问题链的走向。另外,上述设计过程只是概念课问题链设计的一种展示,对于习题课和复习课,我们该怎样设计问题链呢?我们是否可以探寻不同课型的问题链设计的基本范式?推而广之,不同学科的问题链又该怎样设计呢?这些都值得在后续的研究中继续思考和探索。

鲍波尔说:“正是问题激发我们去学习,去实践,去观察。”我们愿以问题链设计为原点,激发“趣动数学”课堂的内在动力,让每个学生在数学课堂中学会思维,获得成长。

(作者单位:江苏省南通市海门区东洲国际学校)

参考文献

[1]章建跃.构建逻辑连贯的学习过程使学生学会思考[J].数学通报,2013(6):5-8.

[2]郭思乐.教育走向生本[M].北京:人民教育出版社,2001.

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