基于陶行知教育思想的高中数学课堂教学问题情境创设探索
2023-08-23王丽丽
王丽丽
摘 要:本文以运用陶行知教育思想,提高高中数学课堂教学有效性为研究目的,运用文献研究法、归纳总结法等方法,分析了在高中数学课堂教学中创设问题情境的意义和创设原则,得出了问题情境的创设既要新颖独特又要切合实际、做到教学内容与趣味性元素的有效融合,以及以认知冲突引发学生学习动机的结论,在这个基础上探索了创设趣味化问题情境、生活化问题情境、悬疑化问题情境以及实验式问题情境的方法,致力于增强学生的学习体验,引导他们从多个角度思考问题,实现全面化发展。
关键词:陶行知教育思想;高中数学;课堂教学;问题情境创设
高中数学是一门抽象性和逻辑性都比较强的学科,很多学生表示难度比较大,他们在课堂上表现出了兴趣不高、动力不足的问题。运用陶行知教育思想来创设多元化的问题情境可以有效解决这一问题。陶行知提出了“生活即教育”的教育思想、“行是知之始”的教学主张以及“六大解放”的教学原则[1]。在高中数学课堂上,教师要基于这些教学理念来构建生动的问题情境,将问题作为引导帮助学生更好地理解知识,使他们在深度学习的背景下提高学习效率。
一、基于陶行知教育思想的高中数学课堂教学问题情境创设意义
在高中数学课堂上创设问题情境的意义主要体现在以下几个方面。
第一,可以营造良好的课堂氛围。与教材中的数学知识相比,问题情境当中所包含的内容更为丰富,其中的数学元素更加多样,能够更好地吸引学生,提高他们的课堂参与度[2]。因此,通过问题情境的创设,高中数学课堂活力进一步增强,学生会对学习过程产生期待感,课程魅力也可以充分彰显。
第二,可以增强教学活动的直观性。在创设问题情境的时候,教师除了进行语言描述之外还会使用软件和硬件设备,以此来创造良好的环境氛围,将问题作为表现形式,帮助学生围绕所学内容构建数学模型,并通过对问题情境的解释和应用来促进教学活动的开展,表现出了直观性的特点。
第三,可以促进学生探究能力的提升。通过问题情境的创设,学生的问题意识可以增强,他们能够灵活地运用所学知识来解决实际问题。在课堂教学中,学生需要围绕着教师所提出的问题展开分析,在发现问题、形成新知识的过程中促进探究能力的提升。
二、基于陶行知教育思想高中数学课堂教学问题情境创设的要求
(一)既要新颖独特又要切合实际
“生活即教育”是陶行知教育思想的核心,教师要充分利用生活化元素来开展教学活动,实现教育与生活的相互结合[3]。基于该思想,教师在高中数学课堂创设问题情境的时候要坚持切合实际的原则,使相关教学情境的元素与学生的实际生活联系在一起,引导学生在实际生活案例中快速、高效地掌握相关内容,理解数学的核心要点。同时,高中数学是一门十分抽象的学科,很多内容无法在生活问题情境中进行演示,因此教师在情境创设的时候会使用新奇、独特的事例来吸引学生的注意力。部分教师在追求新颖独特的同时容易忽视数学本身的特点,导致教学效果不够理想。在这样的情况下,虽然教师在问题情境的创设方面花费了大量的时间,对情境精心构思,但最终的效果往往是差强人意的。学生在进入问题情境之后,无法深刻掌握相关知识,难以满足实际教学要求。为了避免这一问题,教师在创设情境的时候要运用新颖独特的元素来吸引学生,同时还要确保相关问题和内容切合实际情况,充分联系学生的实际生活。
(二)做到教学内容与趣味性元素的有效融合
在创设问题情境的时候,教师要围绕教学内容来对学生的思维进行训练,根据相关知识点来创设针对性的问题情境,避免问题情境与教学主题脱轨,这样才能更好地实现教学目标。同时,教师要在问题情境中融合趣味性的元素,更好地吸引学生,帮助他们实现思维能力的提升[4]。在这个基础上,教师要实现教学内容与趣味性因素的融合。部分教师在课堂教学中将关注点放在了课堂气氛的活跃上,为了吸引学生使用了历史故事,但并没有突出学习的重点,学生在学习知识的过程中也难以做到融会贯通。比如:在学习“随机事件的概率”这部分内容的时候,有教师花费大量的时间向学生讲解北宋时期狄青大将军在奉旨征讨时为了鼓舞士兵的士气,命人准备100枚铜钱,并许愿如果此次出征可以成功平定戰乱,那么在抛掷铜币的时候带字的一面全部朝上。抛掷的结果遂了狄青和将士们的愿望,这使全军上下士气大振。在最后环节,教师才引导学生思考为什么会出现这种情况,正常来说这种情况出现的概率有多大。由于时间安排不合理,很多学生只是沉浸在趣味的故事中无法对教师提出的问题进行思考。为了避免这种现象,教师应该合理地安排故事的时间,并对故事进行简化,确保故事的信息量保持适中,预留出足够的时间来创设问题情境,引导学生思考,这样才能实现教学效果的优化。
(三)以认知冲突引发学生学习动机
在问题情境中,学生可以实现对所学知识点的迁移与应用,做到举一反三。根据建构主义的观点,学生在学习新知识的时候需要根据已有的知识体系来进行建构,在旧知识的基础上获得新的认知。根据这一理论,在对高中数学问题情境创设的有效性进行检验的时候,可以将学生能否通过这些问题来实现知识的迁移与应用作为标准。在科学的问题情境中,学生需要结合旧知识来对新知识进行深入理解,并将这些知识运用到实际问题当中去。为了实现这一目标,教师要坚持阶梯设题的原则,在问题情境中设置认知冲突,以此来将学生的学习动机激发出来。
三、基于陶行知教育思想的高中数学课堂教学问题情境创设策略
(一)创设趣味化的问题情境
与初中和小学阶段相比,高中阶段的学生在自我控制能力方面进一步提升,他们能够按照教师的要求进行探究,可以集中注意力全身心地投入学习[5]。但在面对有趣的事物时,他们的注意力也会被吸引。因此,为了帮助学生在高中数学上保持全神贯注的状态,教师要在问题情境中融入趣味性元素,做到教学内容与趣味性元素的相互融合。同时,教师要设置趣味性的问题来消除课堂的枯燥感,组织趣味性的小游戏使学生更加主动地参与课堂学习活动。
比如:在学习“函数”相关知识的时候,为了帮助学生理解函数的内涵、明确函数的表示方法,教师在问题情境创设的时候可以设置趣味性的课堂游戏来活跃课堂氛围、引发学生的兴趣。在这样的情况下,学生将会自然而然地进入问题情境当中去,主动对教师所提出的数学问题进行探究。比如教师可以在课堂上开展“我是魔术师”的游戏,提前准备一副扑克牌,并将大王和小王去除。然后告訴学生扑克牌牌面A到K这13个数字所代表的是数字1—13。学生随机从这副扑克牌当中抽取一张,将所对应的数字乘6减2再乘3,并将最终的结果告诉教师,教师就可以猜出学生所抽取扑克牌的牌面数字。这将学生的好奇心充分激发了出来,很多学生都跃跃欲试。在连续猜对多名学生所抽取的扑克牌之后,教师询问学生:大家知道我是怎么做到的吗?然后运用函数的知识来进行解密。使用函数表达式“”(化解之后为“”)表示学生所抽取的扑克牌数字与计算之后所得数字之间的关系,在本游戏中,的取值为1—13,那么对应的的值域为{12,30,48,66,84,102,120,138,156,174,192,210,228}。教师只需要根据该函数得到反函数并通过计算就可以知道学生所抽取扑克牌的牌面数字。通过这种方式,学生会对神秘的函数产生浓厚的学习兴趣,并能在问题情境中掌握函数的基本知识。
(二)创设生活化的问题情境
根据陶行知先生“生活即教育”的思想,在高中数学教学中教师要融入生活化的元素来辅助学生掌握抽象的知识点,使他们感受到数学与生活的联系,同时能够将这些数学知识充分运用到生活当中,明确数学的实用性价值[6]。同时,高中数学教材中所展示的数学定理、数学公式等都是来自现实生活,数学家们也都是通过对生活经验进行探索而得到这些知识的。在创设问题情境的时候,教师为了帮助学生纠正错误的认知,需要结合学生的实际生活,选择生活中常见的事物作为素材,来将相关内容形象化展示出来,帮助学生在脑海中完成数学模型的构建。
比如:在学习“二分法”这部分内容的时候,很多学生难以理解这种数学方法的真正内涵,难以将其运用到函数零点近似值的求取中。为了解决这一问题,教师可以创设生活化的问题情境来辅助学生理解,帮助学生坚持由浅入深的原则来理解和学习。具体来说,教师可以展示这样的情境:在一档物品竞价的电视节目中,主持人先展示了一件市场中并不多见的产品,然后要求竞价者猜测该物品的市场价格,与实际价格最接近的选手获胜。每一位竞价者都有三次机会,他们在给出具体的价格之后主持人会给出“过高”或者“过低”的提示,他们根据提示再一次给出价格。在明确游戏规则之后,教师可以询问学生:如何能够在该游戏中获胜?如何能够在三次机会内猜到价格呢?有学生会回答找到价格区间范围内的中间值,然后明确市场价格大于或者小于中间值的方法,这就涉及了“二分法”的思想。通过该情境,教师可以很好地引入“二分法”的知识,使该方法变得更加通俗易懂。
(三)创设悬疑化问题情境
高中生在学习数学知识的过程中经常会产生各种问题,这些问题是引导他们深入学习的载体。在课堂教学中,教师要设置悬疑化的问题情境,使学生在认知层面产生矛盾和冲突,进而不断寻找新的问题解决方法。与其他问题情境相比,悬疑化情境下学生能够对问题产生疑惑,进而更加主动地学习相关内容,表现出强烈的学习兴趣和学习动机。
比如:在学习“指数函数”这部分内容的时候,为了帮助学生了解这种函数的特点,教师可以在课堂上设置悬疑化的问题情境。具体来说,教师可以提前准备一张A4纸,并告诉学生它的厚度为0.1mm,折叠一次之后厚度为0.2mm。在这个基础上,教师要求学生猜一猜在不考虑现实因素的情况下,要将A4纸折叠多少次才能达到珠穆朗玛峰的高度。这一问题对于学生来说是比较新奇的,但由于缺乏经验,学生进行了大胆猜测,有的学生认为要折叠几百次。在这之后教师引导学生思考如何验证学生的回答?如何得到最终答案?通过这种方式,教师可以引入指数函数的数学模型,并向学生介绍关于指数函数的概念、特点以及表达式等内容。在计算器的辅助下,学生计算“0.0001×226”之后发现,在将A4纸折叠26次之后高度就超过了10000米,已经超出了珠穆朗玛峰的8848米,这与学生所猜测的答案大相径庭,这一冲突使学生感受到了数学的魅力。
(四)创设实验式的问题情境
陶行知先生提出了“行是知之始”的教学主张,他主张教育工作者为学习者创造实践条件,使学生在实践中理解知识、运用知识。在创设高中数学问题情境的时候,教师要践行这一教学主张,引导学生在实践中对数学问题进行探究,通过实践的方式来将数学原理直观化和形象化地展示出来。为了实现这一目标,教师要在课堂上运用教学辅助工具,引导学生使用相应的仪器和工具来进行操作,使他们在实验中发现问题、总结规律,在问题情境中深入理解知识。
比如:在学习“椭圆的标准方程”这部分内容的时候,学生需要学习很多的公式和定理,同时要联系方程的内容来对相关问题进行求解。由于问题求解过程比较复杂,很多学生产生了畏难的情绪。基于此,教师可以组织开展数学实验,依托于实验来创设问题情境。具体来说,教师可以提前准备好图钉、细线、铅笔以及图板等材料,要求学生将铅笔套在细线的中点处,在使细线保持拉紧的状态下在图板上画下图形。在这之后将细线两端固定,继续在细线上套上铅笔画出图形。最后,学生需要适当增大细线两个端点之间的距离,套上铅笔画出图形。在完成实验操作之后,教师要引导学生观察在这上述三种情境下所画出图形的特点,引导他们思考两个图钉之间的距离与细绳长度之间的关系。通过这种方式,学生可以对椭圆的定义形成深刻的理解,并在动手操作当中提高学习效果。
结束语
总的来说,在当前的教育背景下,陶行知先生所提出的教学理念仍然受到了广大教育工作者的关注和认可。在高中数学教学中,教师要利用这些教育思想来创设问题情境。在情境中将学生的认知经验激活,使他们形成抽象性思维,以抽象化的方式来理解数学知识。这要求教师根据教学内容,结合学生的特点来创设情境,使学生在加深知识理解的同时提高解决问题的能力。
参考文献
[1]陈德燕.基于问题、情境与导向的体验式教学实践:人教A版高中数学教材选择性必修“空间向量与立体几何”教学思考[J].福建教育,2022(28):46-49.
[2]叶春林.新高考评价体系导向的高中数学创设问题情境:以“直线与平面垂直的判定”第一节课的设计为例[J].福建中学数学,2021(12):19-22.
[3]李保臻,陈国益,巩铠玮,等.高中数学新教材中数学建模问题情境水平的比较研究:以人教A版、北师版、湘教版为例[J].现代中小学教育,2021,37(8):10-15.
[4]李健,童莉.高考评价体系中“应用性”与“创新性”要求:基于2020年高考数学试卷中问题情境的分析[J].基础教育课程,2020(Z2):18-22.
[5]薛国清.创设问题情境,提升课堂效率:基于核心素养下的高中数学教学的几点思考[J].数学学习与研究,2022(36):119-121.
[6]罗蓉.基于高中数学核心素养的问题情境创设研究:透过熟悉情境、关联情境和综合情境的视角[J].数学教学研究,2021,40(5):22-26,67.