问题驱动下的高中数学教学模式探究
2023-11-07蒙秋颖
蒙秋颖
摘 要:问题驱动教学模式正逐渐受到教师和学生的关注。这一教学模式把高中生的学习热情与探究欲望放到教学的首位,通过提出具有一定难度的问题,激发学生的思考和探索欲望。在这个充满创造力与活力的教学方式中,学生逐渐成为知识的探究者和数学知识的主人,而不再是被动地接受知识的接收者。本文结合教学实践探索这个新颖而富有潜力的教学方式。
关键词:高中数学;问题驱动;教学策略
高中数学教学一直以来都面临着如何激发学生学习兴趣和提高学习效果的难题。而问题驱动教学法以学生的好奇心和求知欲为出发点,通过提出与教材内容结合紧密、有趣的数学问题,强化学生对数学知识的应用,提升解题能力。问题驱动的教学模式不仅能够培养学生解决问题的能力和创新思维,还能够将抽象的数学知识与实际生活紧密结合,提升学习的实用性和意义感。
一、问题驱动教学模式概述
高中数学问题驱动教学模式是一种以问题为导向的教学方法,旨在培养学生的问题解决能力和数学思维能力。主要涉及以下几个方面的特点:
(一)提供实际问题
教师通过引入真实生活中的问题,将数学知识与实际情境结合起来。这些问题可能来自科学、经济、工程等领域,可以激发学生的兴趣,并使数学变得更加有意义和实用。
(二)培养问题解决能力
教师通过组织学生的讨论和合作,鼓励学生提出、分析、解决问题。学生在解决提出的驱动问题后,需要应用所学习的数学知识、技能、方法去思考问题,从而培养他们的问题解决意识和能力。
(三)强调探究和发现
高中数学问题驱动教学模式强化对学生探究能力的培养。学生通过尝试不同的解决方案和方法,探索数学规律和关系,并从中发现数学的美妙之处。教师在这个过程中起引导与促进作用。
(四)培养数学思维能力
问题驱动教学模式可培养高中生的数学思维能力,包括抽象思维、逻辑思维、推理思维等。学生在解决问题的过程中需要分析问题的本质、寻找关键信息、建立数学模型和推导结论,从而培养他们的数学思维能力。
(五)个性化学习和评价
问题驱动教学模式注重学生的个性化学习和评价。教师需要根据学生的不同特点和学习需求,提供个性化的指导和支持。评价也应该从学生解决问题的思路、方法和结果进行多方面考查,而不仅仅是传统的笔试和计算能力[1]。
二、问题驱动教学模式的优势
(一)提高学生的学习动机和兴趣
通过引入实际问题,学生能够看到数学与现实生活的联系,从而增加对数学的兴趣。同时,学生在解决问题的过程中,能够体验到问题解决的成就感,进一步激发学习的动机。
(二)培养学生的问题解决能力
问题提出后,学生在解决提出的问题时,需要分析问题、寻找解决方案、运用数学知识和技能,并从中获得解决问题的能力。这种培养问题解决能力的方式,使学生在数学学习中不再只是被动接受知识,而是能够主动思考和解决问题。
(三)培养学生的创新意识和批判性思维
学生在解决问题时,需要思考和提出新的解决方案,培养了学生的创新能力。同时,学生还需要对不同的解决方法进行比较和评价,从而培养了批判性思维能力。
(四)促进学生的综合能力发展
学生在解决问题时,需要运用数学知识、技能和思维方法,同时还需要与他人进行合作和讨论。这种综合能力的培养,使学生能够从多个维度进行思考和解决问题,提高了学生的综合素质。
三、问题驱动教学模式的应用探究
(一)精心设计数学驱动问题
一个好的数学驱动问题能够激发学生的学习兴趣和好奇心,使他们愿意主动去探索和解决问题。通过引入真实世界的问题情境,学生能够更加直观地理解数学概念和原理,將抽象的数学知识与实际应用相结合。合理的数学驱动问题可以帮助学生培养数学思维和解决问题的能力。通过分析和解决问题,学生需要运用数学知识和技巧,进行推理和证明,培养逻辑思维和创造力。此外,数学驱动问题有利于培养合作学习意识和能力。学生在解决驱动问题时,可以进行小组合作、讨论和交流,相互支持和启发,提高团队合作精神和表达能力。通过精心设计数学驱动问题,教师可以通过问题的设置和引导,帮助学生探索问题的解决思路和方法,提供必要的指导和反馈,使学生在问题解决中不断成长和进步。为了有效应用问题驱动教学模式,教师可以采取一些方法,如设计多种解决途径、鼓励学生提出自己的问题等,从而激发学生的学习兴趣和主动性,提高教学效果[2]。
以“集合的概念”教学为例,为了帮助学生理解集合的概念和应用,可以设计一个与实际问题相关的数学驱动问题。假设我们要使学生理解集合的概念,并希望通过实际问题来说明集合的应用,我们可以设计以下问题:假设你正在购物,购物车中有苹果、香蕉、橙子、西瓜、菠萝、葡萄等几件商品。现在的问题是,购物车中的商品总共有多少种?通过这个问题,我们可以引导学生思考集合的概念和应用。购物车中的商品可以看作是一个集合,每个商品可以看作是集合中的一个元素。我们需要确定购物车中商品的种类,即购物车中集合的元素个数。学生经过考虑后,可引导学生根据下列步骤解题。
步骤1:确定问题的集合
集合即是购物车中的商品。在本题中,集合为购物车中的商品集合。
步骤2:确定集合的元素个数
计算集合中的元素个数,即购物车中的商品种类数。
步骤3:解答问题
根据步骤2的结果,解答购物车中的商品总共有多少种。
步骤4:解释结果
解释计算结果,帮助学生理解集合的概念和应用,说明集合的元素个数即为购物车中的商品种类数。
通过设计一个与实际问题相关的数学驱动问题,可以帮助学生更好地理解集合的概念及集合知识在生活中的应用情况。解决此问题时,可以引导学生思考集合的定义、集合的元素个数以及集合的应用,从而加深他们对数学概念的理解和应用能力[3]。
(二)有效创设驱动问题情境
创设一个好的问题情境能够激发学生的学习兴趣,使他们能够更好地理解和应用所学的知识和技能。可设计与学生生活经验相关的问题,使学生能够将所学的知识与实际应用相结合。可设计多样化的问题情境,使学生能够从不同的角度和领域进行思考和探索。如可以设计与自然、社会、艺术等领域相关的问题,拓宽学生的思维和视野。可引入一个引人入胜的情境,激发学生的好奇心和求知欲。可以通过故事、图片、视频等方式,创设一个情境背景,让学生能够更好地理解问题的背景和意义[4]。可设计开放性的问题,让学生能够有多种解决途径和策略。这样能够激发学生的思考力,培养多元化思维与解决数学问题的意识和能力。通过合理的问题情境创设,教师能够激发学生的主动性和参与度,提高学习的效果和质量。在创设问题情境时,教师需要关注学生的兴趣和需要,根据学生的实际情况和能力水平进行适度的调整和引导,使学生能够在问题情境中获得有意义的学习经验[5]。
以“平面向量”的教学为例,可创设这样的驱动问题情境:小明在一片空地上练习飞行无人机。他需要从起点A飞行到目标点B,然后再从目标点B飞行到终点C。无人机以每秒钟飞行5米的速度,向量AB的大小为10米,向量BC的大小为12米。小明想知道无人机从起点A飞行到终点C的最短时间是多少秒?学生需要思考如何利用平面向量的加法运算来解决这个问题。他们可以首先将向量AB和BC相加得到向量AC,然后计算向量AC的大小。最后,根据无人机的飞行速度,他们可以计算出从起点A飞行到终点C的最短时间。
这个问题情境能够帮助学生将平面向量的概念和加法运算与实际问题联系起来。通过解决这个问题,学生将能够理解向量的加法运算在平面移动问题中的应用,并培养他们的计算能力和问题解决能力。教师可以引导学生进行思考和讨论,指导他们如何利用平面向量解决实际问题,并及时提供反馈和指导。
(三)借助问题让学生进行积极探究
在问题驱动下的高中数学教学,可以借助问题来激励学生进行积极探究。教師可以根据教学内容,创建一个真实或模拟的问题情境,激发学生的好奇心和解决问题的欲望。教师提出一系列逐渐深入的问题,引导学生思考和探索。这些问题应该能够激发学生讨论和争论,帮助他们形成新的理解和知识,给学生有足够的时间和空间去探索和解决问
题[6]。在这个过程中,学生可能会遇到困难和挑战,但他们可以通过反复尝试、讨论和寻找资源来克服。学生可以小组的形式合作解决问题。他们可以分享想法、讨论策略、提供反馈,从而加深对问题的理解。教师在此过程中提供必要的指导和帮助,包括解答疑问、提供资源、参与讨论等。在问题解决后,教师和学生一起对过程进行总结和反思,找出成功的经验和不足之处,为以后的学习提供借鉴。通过问题驱动的教学方式,学生可以在解决问题的过程中主动学习,提高他们的批判性思维、创新思维和实践能力。同时,这也能够提高他们的团队合作和交流能力,为他们未来的学习和生活打下坚实的
基础[7]。
以“三角函数的图像与性质”教学为例,教师设计了这样的探究问题“如何探究三角函数的图像与性质?”可把学生分成小组,让学生可以使用计算机软件或手工绘制工具,观察并绘制三角函数的图像。他们可以尝试绘制不同角度的正弦、余弦和正切函数图像,并注意观察图像的特点和变化。学生可以观察不同角度下三角函数图像的周期性。他们可以尝试找出函数图像的周期,并观察周期对应的角度变化。学生可以观察不同角度下三角函数图像的振幅和相位差。他们可以尝试找出函数图像的振幅和相位差,并观察振幅和相位差对图像的影响。学生可以通过观察、推导和验证,探究三角函数的性质。他们可以尝试推导出正弦、余弦和正切函数的周期、对称性、奇偶性等性质,并验证这些性质是否成立。学生可以尝试应用三角函数的性质解决实际问题。例如:他们可以尝试利用三角函数的图像与性质解决实际的角度测量、物体运动等问题。
通过这样的问题驱动教学探究,学生将能够积极参与学习,深入理解三角函数的图像与性质,并培养他们的观察、推理和解决问题的能力。在这个过程中,教师可以充当引导者和指导者的角色,引导学生进行探究,并及时提供反馈和指导[8]。
四、应用问题驱动教学模式应注意的问题
(一)问题的选择
选择合适的问题是应用问题驱动教学模式的首要问题。问题应该能够引发学生的兴趣,与学生的实际生活和经验有所联系,并能够激发学生的思考和解决问题的欲望。同时,问题的难度要适当,不过于简单也不过于困难,能够让学生在解决问题的过程中逐渐提高数学能力。
(二)引导与辅助
教师在问题驱动教学中的角色是引导者和辅助者。教师需要通过提问、提示和激发讨论的方式,引导学生思考问题、分析问题和解决问题。同时,教师还需要为学生提供必要的辅助和支持,帮助他们克服困难,确保学生在问题解决过程中的学习
效果。
(三)学生的合作与交流
在解决问题时,学生可以通过小组合作、讨论和分享,共同探讨解决方案,并互相学习和借鉴。因此,教师需要营造良好的合作氛围,鼓励学生积极参与合作与交流。
(四)知识的整合与归纳
问题驱动教学模式强调将数学知识应用到实际问题中。在问题解决过程中,学生需要整合、归纳已学的知识。因此,教师需要帮助学生将数学知识与问题相结合,强化学生对知识的理解和应用。
(五)学生的自主学习与反思
学生在解决问题时,需要独立思考、自主学习,并对解决问题的方法和结果进行反思和评价。因此,教师需要给予学生足够的自主空间,鼓励他们主动思考和探究,培养他们的自主学习和反思能力。
结束语
综上所述,通过问题驱动的高中数学教学,可使学生在解决实际问题的过程中,不仅能够培养学生的数学思维和解决问题的能力,还能够将数学知识应用于实际生活中。这种模式注重学生的主动参与和合作交流,激发了学生的学习兴趣和探索欲望。同时,问题驱动的教学模式也促进了学生的自主学习和反思能力的培养,使他们能够学会独立思考和评价问题。
参考文献
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[2]张成花.问题驱动下的高中数学教学模式研究[J].华夏教师,2020(21):58-59.
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[5]梁智英.基于“问题驱动式”的高中数学微课教学创新实践研究[J].中小学电教,2017(8):46.
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[7]傅红梅.“问题驱动式”视域下的高中数学微课教学模式研究[J].中学课程辅导(教师教育),2020,221(16):60-61.
[8]倪黎,茹凯,安黔江.问题驱动下的高中数学建模教学探究:以2018年高考数学全国卷Ⅱ理科第18题为例[J].数学通报,2020,59(8):46-49.