问题驱动法在高中数学教学中的应用实践探索
2024-07-04黄文龙
【摘要】新时期,高中数学教学应以培养具有创新素质和实践能力的人才为目的,充分展现数学学科的育人价值。针对灌输式教学的不足,教师有必要加强对问题驱动法的应用,借助问题驱动的方式来促进学生能力的发展,提高课堂教学的效率。文章以高一数学教学为例,分析应用问题驱动法应遵循的原则,探索问题驱动法的实施要点及应用策略,以期让学生在完成知识构建的同时获得综合能力上的提升,改善教学的效果。
【关键词】高中;问题驱动法;数学教学
作者简介:黄文龙(1982—),男,福建省南安市柳城中学。
传统的高中数学教学中存在“知识本位”的问题,教师往往采取灌输式的教学手段,导致学生的学习方式比较单一,学生只掌握了解决书面问题的方法,由此难以培养学生终身成长所需的能力和素质,数学学科的教育价值无法真正体现出来。问题驱动教学法是以问题为载体的教学方式,需要学生围绕具有探究性的问题开展探究,能够有效突出学生在教学中的自主性,使学生掌握有效的数学学习方法。尽管问题在教学中有着重要的地位,但很多时候教师在课堂上提出的问题比较随意,导致其对学生学习的驱动效果不够明显。要想发挥问题的驱动作用,教师需要认真研究问题的设计与提出时机,在学生思考遇到阻碍时提出问题,从而启发学生,辅助学生解决问题。高一学生正处在数学学习的关键转折点,在高一数学教学中运用问题驱动法,能够培养学生的质疑能力、探究能力等,为学生核心素养的发展奠定良好的基础。
一、应用问题驱动法应遵循的原则
(一)适度性原则
适度性原则体现在问题提出的适时、适量和适度上。问题要与学生的认知发展一致,符合学生的认知规律,才能恰到好处地发挥驱动作用。在数学教学中,教师设计的问题的难度、数量、提出的时机等都会影响教学的效果。因此,教师应当基于对学生认知规律的了解,选择合适的时机提出问题,把握好问题的难度,从而取得良好的教学效果。教师要分析学生的学情,了解学生已经掌握的知识、学习习惯等,从而采取合适的提问策略。
(二)启发性原则
运用问题驱动法的本质是调动学生学习的主动性,让学生在问题的引导下主动探究知识,加深学生对知识的理解和掌握,使学生摆脱被动学习的状态。因此,在问题驱动教学中,教师要设计具有启发性的问题,引导学生,让学生可以根据问题探索知识之间的关联,学习数学思想方法,获得良好的探究体验。
(三)主体性原则
在运用问题驱动法时,教师应遵循主体性原则,让学生亲身经历解决问题的完整过程,而不是代替学生解决问题而导致学生只记住了结论,没有掌握知识的探究方法。教师应为学生创造充足的自主探索空间,让学生主动提出问题、探索问题、解决问题,充分挖掘学生的学习潜能。同时,教师也要关注师生、生生之间的交流互动,营造开放的课堂探究氛围,突出学生的主体性。
二、问题驱动法的实施要点
问题驱动法的实施有助于激发学生的好奇心和求知欲,促使学生在课堂上主动开展探究,提升学生的学习能力。要想设计出有效的问题,教师应注意以下两个要点。
(一)问题要有层次
教师在设计问题时要充分考虑学生的认知规律,从简单的问题开始,让学生逐渐进入知识探究状态。同时,教师要基于学生高阶思维发展的层次,按照“了解—理解—掌握—应用—创造”的顺序逐步提出问题,让学生从易到难、由点到线地开展学习,逐步拓展学生思维的深度,提升问题驱动的效果[1]。
(二)问题要能迁移
层次性问题能够拓展学生的思维深度,而迁移性问题则有助于拓展学生思维的广度,使学生思考问题的方式变得更加灵活。在高中数学教学中运用问题驱动法时,教师需要引导学生关注新旧知识之间的关联,让学生以旧知识为基础,更快地理解、吸收新知识,有效迁移知识,搭建完整的知识网络,提高学生的学习效率。
三、问题驱动法在高中数学教学中的应用策略
在高一数学教学中采取问题驱动法时,教师需要关注高一学生的思维特点、学习兴趣、学习需求,让学生在问题探索中养成良好的思维习惯。因此,教师可以采用“创设情境—迁移知识—多元探索—归纳总结”的方式实施问题驱动法,促进学生对数学知识的深度探究。
(一)创设情境,提出问题
数学知识和现实生活之间存在密切的关联,尤其在高一数学教学中,函数、圆锥曲线等知识在现实生活中都有广泛的运用。因此,在高中数学教学中,教师应创设情境,进而提出探究问题,降低学生的理解难度,让学生在情境中探索抽象知识。在创设情境时,教师要充分了解教学内容,明确教学重难点,从而选择合适的切入点,创设情境[2]。
例如,在教授“函数的单调性”时,教师采用问题驱动法,让学生在问题的引导下经历函数单调性的发现过程,归纳函数单调性的含义。在教学中,教师需要引导学生从数形结合的角度来探索函数的单调性,因此在创设情境时,要渗透数形结合思想。首先,教师使用多媒体设备展示当地某一天的气温变化图,向学生提出问题:“你可以从中获得哪些信息?”结合对图片的观察,学生发现一天内温度的变化是一个连续的过程。接着,教师继续向学生提出问题:“你可以根据这一图像的特点,找到生活中更多类似的现象吗?”之后,教师和学生一起对生活中的场景进行分析。学生发现“商品供求关系”“某段时间内人的体重变化”的函数图像都具有类似的特点,从而认识到研究数据的变化规律对生活很有帮助。如此,教师让学生在情境中体会到了探索数据变化规律的意义。之后,教师结合学生在情境中的体验,使用多媒体设备向学生展示正比例函数、二次函数的图像,让学生探索这些函数的变化规律,借助这些案例引出函数单调性的概念,为学生之后探索函数单调性的定义奠定良好的基础。教师借助情境创设的方式,能够有效拉近数学知识和学生之间的距离,提高学生探究新知识的动力。因此,教师要重视情境创设,在情境中提出问题,驱动学生深入探索知识。
(二)迁移知识,分析问题
为了发展学生的高阶思维,在创设情境后,教师应及时引导学生利用已有知识分析问题,养成严谨的思维习惯,提升学生的学习能力。教师应利用问题调动学生学习的主动性,促使学生主动探索问题,营造良好的课堂学习氛围,进而提高课堂教学的质量。
例如,在教授“平面与平面的平行判定”时,教师借助情境创设的方式引出要探索的核心问题:“在一个平面内,需要多少条直线才可以判定两个平面平行?”对于这个问题,教师组织学生开展交流讨论,让学生思考可以采用什么方式进行探究。在之前的学习中,学生已经掌握了线面平行的知识,因此立足过去的学习经验,提出了新的探索思路:要想证明两个平面平行,需要确定两个平面没有公共点,即一个平面内的所有直线和另一个平面都平行,因此可以逐一验证一个平面内的所有直线,从而证明两个平面平行。教师让学生自主探索解决问题的方法,能够让学生形成探索意识,增强学生学习的自主性,使学生摆脱对教师的依赖。因此,教师要改变灌输式的教学方式,给学生提供充足的自主探索空间,让学生自己发现解决问题的方法,提升学生的学习能力[3]。
(三)多元探索,解决问题
在数学教学中,教师要树立以学生为中心的思想观念,让学生亲身经历解决问题的完整过程。在探索问题的过程中,教师要鼓励学生使用多样化的方式开展探索,如猜想、操作、调查等,丰富学生的问题探索经验,让学生获得更加充实的学习体验,促进学生思维能力的发展。在这个过程中,教师应适当发挥自身的引导作用,基于学生探索问题的需要,为学生提供必要的指引,从而取得更好的教学效果。
例如,在教授“函数的单调性”时,学生需要了解函数单调性的内涵。教师向学生提出问题:“1.可以怎样使用数学符号语言来描述y = x 2中函数值随着自变量而变化的情况?2.如果对于一个开区间(m,n)上的任意 x,都存在 f(x) >f(n),那么这个函数是一个怎样的函数?怎么验证自己的想法?3.在函数f (x)= x 2的图像上任取两个点,自变量大的函数值是不是也一定大?假设 x 的取值范围是(0,+∞),那么能不能说这个函数在该区间内是单调递增的?”为了促进学生的知识探究,教师给学生充足的时间探索问题。在学生探究这些问题的过程中,教师让学生先在小组内开展交流讨论,再让每个小组选出一个代表上台介绍小组的学习成果,让其他小组的学生进行质疑,从而让学生在思维碰撞中获得良好的学习体验,提高学生在课堂上的参与度。又如,在教授“平面与平面平行的判定”时,针对课堂上提出的问题,教师引导学生使用操作及类比推理的方式开展探究,让学生使用两本书和一支笔来探究平面与平面平行的判定方法。在这个过程中,教师引导学生结合自己的学习经验,使用合适的数学语言进行描述,从而让学生养成良好的数学建模意识。
教师要鼓励学生使用多样化的方式探索知识,让学生在多样化的体验中掌握学习数学的有效方法,增强学生学习的自主性。在这个过程中,教师要对学生进行观察,了解不同学生的表现,根据学生的学习特点,进行有针对性的指导,从而让每一个学生都能够积极探索问题,提升课堂教学的效果[4]。
(四)重视归纳,加深认识
归纳总结是数学教学的重要环节,目的是让学生掌握问题解决方式,为学生迁移所学知识奠定良好的基础。教师应培养学生良好的反思习惯,引导学生以多种方式归纳总结自己探索问题的过程,使学生在反思的过程中发现有效的数学学习方法、自己的优势及不足,促使学生改进问题,取得更大的进步。教师在这个过程中也要通过发散提问、评价等方式引导学生,让学生归纳探索问题的方法。
基于学生的学习习惯养成需求,在学生探索问题后,教师可以提出“在这堂课上,你都学到了哪些知识?使用了什么研究方法”的问题,驱动学生进行反思,让学生养成良好的反思习惯。此外,教师还可以借助练习引导学生归纳问题。例如,在教授“函数的单调性”时,在学生掌握函数单调性的内涵后,教师可以提出“对y =x2+2x -6、y = 的单调性进行分析,可以怎样利用函数单调性的定义来证明你的结论”的问题,让学生在解决问题的过程中对自己的知识学习过程进行反思,进一步认识到判断函数单调性的关键在于对定义的使用,加深学生的认识。在学生归纳总结的过程中,教师可以开展过程性评价,客观指出学生学习上的不足,引导学生反思自己的问题。例如,在教授“平面与平面平行的判定”时,教师可以从“能否迁移线面平行的学习经验”“能否将生活实际场景和数学知识结合起来”等角度进行评价,引起学生对细节的重视,从而取得更好的课堂教学效果。
教师要重视学生对问题的归纳总结,让学生反思学习过程,加深对所学知识的认识,搭建完整的认知框架。
结语
在高中数学教学中,教师要重视问题驱动法的应用,借助问题驱动的方式实现学生从被动学习到主动学习的转变,让学生更好地理解知识形成的过程,加深对数学知识的理解,掌握数学学习方法,提升学习能力,促进学生数学素养的发展。教师应结合学生的阶段性成长特点,借助创设情境、迁移知识、多元探索、归纳总结等方式,加深学生的问题探索体验,提升教学效果,为学生今后的深度学习奠定良好的基础。
【参考文献】
[1]赵薇,徐运阁.核心素养导向下的问题驱动式教学:以“两角差的余弦公式”为例[J].中学数学,2023(19):17-19.
[2]蒙秋颖.问题驱动下的高中数学教学模式探究[J].高考,2023(28):18-20.
[3]陈丽艳.探究式教学在高中数学教学中的应用研究[J].智力,2023(28):44-47.
[4]罗超.以问题驱动为核心的高中数学教学方法探究[J].高考,2023(24):111-113.