張志強(qiáng) 周穎
[摘? 要] 數(shù)學(xué)教育,就是要學(xué)生創(chuàng)造最能激發(fā)思維的情境,促使學(xué)生進(jìn)行循序漸進(jìn)、不斷深入的思考. “問(wèn)題+”能不著痕跡地將新的思想、新的知識(shí)融入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),在不斷改變問(wèn)題的情境或改變思維的角度中掌握變化中的不變,促使學(xué)生深度學(xué)習(xí). 筆者結(jié)合深度學(xué)習(xí)理論,通過(guò)幾個(gè)在課堂教學(xué)中運(yùn)用“問(wèn)題+”,推動(dòng)學(xué)生深度思考,從而給數(shù)學(xué)課堂教學(xué)注入新的生機(jī)和活力,使課堂教學(xué)比傳統(tǒng)方式更為輕松活潑的教學(xué)案例,談?wù)勛约旱囊恍w會(huì)和思考.
[關(guān)鍵詞] 深度學(xué)習(xí);問(wèn)題+;教學(xué)案例
“問(wèn)題+”,就是在一個(gè)典型數(shù)學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)上,教師針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況,運(yùn)用相關(guān)的知識(shí)和方法,從不同角度、不同層次、不同背景下對(duì)數(shù)學(xué)概念、定理、習(xí)題等進(jìn)行變化,有意識(shí)地設(shè)問(wèn),讓學(xué)生從“+”的表象中發(fā)現(xiàn)其與原問(wèn)題的本質(zhì)是一致的,從中探究數(shù)學(xué)規(guī)律. 從而讓學(xué)生抓住問(wèn)題的本質(zhì),做到以不變應(yīng)萬(wàn)變,從不同方面、角度和情況來(lái)解決這一數(shù)學(xué)問(wèn)題,進(jìn)而概括出解決一類數(shù)學(xué)問(wèn)題的一般性的數(shù)學(xué)規(guī)律和方法.
下面結(jié)合教學(xué)案例,談?wù)勛髡弑救嗽诮虒W(xué)中通過(guò)“問(wèn)題+”促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的一些嘗試.
新授課導(dǎo)入時(shí)“問(wèn)題+”,促使學(xué)生以充沛的熱情深度融入課堂
良好的開端是成功的一半. 在新授課知識(shí)建構(gòu)時(shí),教師可運(yùn)用“問(wèn)題+”進(jìn)行設(shè)計(jì),結(jié)合書本教學(xué)內(nèi)容,精心創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣. 進(jìn)而激發(fā)學(xué)生新概念學(xué)習(xí)的沖動(dòng),讓學(xué)生以豐沛的熱情深浸在課堂知識(shí)的探究之中.
案例1:在人教版必修一起始節(jié)“集合”的第一節(jié)新授課時(shí),教師可以設(shè)計(jì)以下一組問(wèn)題:周末同學(xué)們陪同家長(zhǎng)到大統(tǒng)華商場(chǎng)去購(gòu)物.
問(wèn)題:大統(tǒng)華商場(chǎng)中的電視機(jī)與大統(tǒng)華商場(chǎng)中的所有商品是什么關(guān)系?學(xué)生一定可以回答出“個(gè)體與總體的關(guān)系”. 這樣創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境既簡(jiǎn)潔明了,又讓學(xué)生產(chǎn)生了身臨其境的感覺.
問(wèn)題+1:某某同學(xué)與班級(jí)里的所有同學(xué)是什么關(guān)系?直線上的某個(gè)點(diǎn)與直線是什么關(guān)系?桌面上的每個(gè)點(diǎn)和桌面是什么關(guān)系?每一個(gè)自然數(shù)與全體自然數(shù)是什么關(guān)系?這樣就從生活和數(shù)形幾個(gè)角度對(duì)“個(gè)體與總體的關(guān)系”加以了詮釋,再把個(gè)體抽象成每一個(gè)對(duì)象即元素,而全體便抽象成了集合. 這樣,學(xué)生對(duì)集合這個(gè)新概念就有了一種親切感,從而也就有了學(xué)好它的積極性.
問(wèn)題+2:大統(tǒng)華商場(chǎng)購(gòu)物結(jié)賬時(shí)購(gòu)物車中物品對(duì)照集合與元素的概念,你能概括一下集合概念的幾個(gè)要點(diǎn)嗎?購(gòu)物車中物品,對(duì)應(yīng)“一定范圍內(nèi)”;你選擇的,對(duì)應(yīng)“確定的”,顯然購(gòu)物車中的物品可能有相同的,但是在結(jié)賬時(shí),結(jié)算清單上相同的物品名稱只打印一次,而在后面標(biāo)注不同的數(shù)量,即購(gòu)物車中物品按商品名稱是不重復(fù)計(jì)的,即打印的購(gòu)物結(jié)算單上的物品總體按商品名稱就構(gòu)成了一個(gè)“集合”,從而讓學(xué)生對(duì)集合含義中的幾個(gè)關(guān)鍵詞“一定范圍內(nèi)”“確定的”“不同的”就都有了更為深刻的認(rèn)識(shí)體會(huì)和理解.
問(wèn)題+3:我們知道收銀員在掃描商品時(shí),是從購(gòu)物車中隨意拿取的,既沒有按價(jià)格的高低,也沒有按物品的大小,這一現(xiàn)象說(shuō)明了什么?在此教師靈巧地借題發(fā)揮,學(xué)生順勢(shì)就能非常自然地想到集合元素的“無(wú)序性”.
設(shè)計(jì)這一組“問(wèn)題+”,就是從學(xué)生熟悉的客觀事實(shí)(如實(shí)例)出發(fā),創(chuàng)設(shè)了生動(dòng)形象的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)情境,幫助學(xué)生建立起了感性認(rèn)識(shí)和抽象概念(理性認(rèn)識(shí))之間的聯(lián)系,從表面的不同中找出相同的實(shí)質(zhì),抽象出集合的概念,對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和熱情起到了不可磨滅的作用.
概念引入、定理發(fā)現(xiàn)時(shí)“問(wèn)題+”,促使學(xué)生深度思考,促進(jìn)知識(shí)的有效遷移
高中數(shù)學(xué)的許多概念、定理比較抽象,學(xué)生感覺枯燥,學(xué)起來(lái)有索然無(wú)味之感. “問(wèn)題+”讓學(xué)生從動(dòng)手、動(dòng)腦的過(guò)程中復(fù)習(xí)與本課相關(guān)的原有知識(shí)要點(diǎn),讓學(xué)生深度回顧,促進(jìn)知識(shí)的遷移,通過(guò)類比發(fā)現(xiàn)新的知識(shí).
案例2:“雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程”的一課.
問(wèn)題:橢圓和雙曲線的定義,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了,它們分別是怎么敘述的?
問(wèn)題+1:兩個(gè)定義的相同處有哪些?不同點(diǎn)是什么?
問(wèn)題+2:橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是什么?你能結(jié)合橢圓與雙曲線的定義異同處,根據(jù)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,猜想出雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程嗎?
問(wèn)題+3:你能類比橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo),推出雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程嗎?
問(wèn)題+4:對(duì)于雙曲線中有條件確定方程和有雙曲線方程研究雙曲線的性質(zhì),你知道如何解決了嗎?
上面“問(wèn)題+”的設(shè)計(jì)是很有講究的:復(fù)習(xí)回顧為學(xué)生發(fā)現(xiàn)、證明雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程提供了一個(gè)“模板”. “問(wèn)題”“問(wèn)題+1”“問(wèn)題+2”“問(wèn)題+3”從學(xué)生現(xiàn)有發(fā)展水平出發(fā)提出問(wèn)題,期望通過(guò)這些問(wèn)題達(dá)到一種可能達(dá)到的新的發(fā)展水平,即潛在發(fā)展水平,體現(xiàn)了直觀性. “問(wèn)題+4”體現(xiàn)了開放性,由前面的探究過(guò)程,學(xué)生自然而然地就知道用類比的方法,類比橢圓就能解決雙曲線問(wèn)題. 這實(shí)際上是在引領(lǐng)學(xué)生達(dá)到另一個(gè)潛在發(fā)展水平. 如此形成雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程的猜想、證明、應(yīng)用的問(wèn)題鏈. 教師通過(guò)“問(wèn)題+”,將學(xué)生的思維引向深入,引導(dǎo)學(xué)生自主探究,獲得新知,發(fā)展了學(xué)生的智慧,加深了對(duì)數(shù)學(xué)的理解. 促使學(xué)生對(duì)“將已有的知識(shí)方法遷移到新的問(wèn)題情境中,作出決策并解決問(wèn)題”有了深刻的理解,深度學(xué)習(xí)理念在學(xué)生心中就能生根發(fā)芽.
易錯(cuò)處“問(wèn)題+”,促使學(xué)生深度反思,促進(jìn)知識(shí)的正確建構(gòu)
對(duì)于學(xué)生易錯(cuò)的地方,教師如果就錯(cuò)而錯(cuò)地向?qū)W生指出,學(xué)生不能留下深刻的印象,往往學(xué)生會(huì)一錯(cuò)再錯(cuò).
案例3:“基本不等式應(yīng)用”的一課.
問(wèn)題:已知x>0,求y=x+■的最小值.
問(wèn)題+1:已知x<0,y=x+■的最值是什么?
問(wèn)題+2:函數(shù)y=x+■有最值嗎?為什么?
問(wèn)題+3:已知x>0,求y=x+■的最小值.
問(wèn)題+4:函數(shù)y=■+■的最小值為2嗎?為什么?
基本不等式的應(yīng)用是高中數(shù)學(xué)的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn),學(xué)生應(yīng)用該定理時(shí)很容易忽視應(yīng)用條件“一正、二定、三等”. “問(wèn)題+1”出乎意料,“x<0”能用基本不等式嗎?學(xué)生經(jīng)過(guò)深度思考,就知道加個(gè)“-”就可以了,不過(guò),不等號(hào)的方向要變,最小值變成了最大值;“問(wèn)題+2”綜合了“問(wèn)題”和“問(wèn)題+1”,在這里,“問(wèn)題+”起著強(qiáng)化“一正”的作用;“問(wèn)題+3”中,x·■不是常數(shù),需要湊成y=x+3+■-3才行,使學(xué)生對(duì)“二定”有了深度的理解;而“問(wèn)題+4”則使學(xué)生對(duì)“三等”這個(gè)極易被忽視的條件有了深度反思.以上“問(wèn)題+”,促進(jìn)了學(xué)生對(duì)基本不等式知識(shí)應(yīng)用的正確建構(gòu).
探究活動(dòng)時(shí)“問(wèn)題+”,促使學(xué)生深度聯(lián)系,促進(jìn)知識(shí)的拓展與化歸
案例4:“直線與圓的位置關(guān)系”的復(fù)習(xí)課.
問(wèn)題:已知圓O的方程為x2+y2=4,點(diǎn)M(x,y)是直線x+y-4=0上的動(dòng)點(diǎn),MA,MB分別切圓于A,B兩點(diǎn),求過(guò)點(diǎn)M(2,3)的圓的切線方程.
問(wèn)題+1:求切線長(zhǎng)MA的最小值.
問(wèn)題+2:求四邊形MAOB周長(zhǎng)的最小值.
問(wèn)題+3:求四邊形MAOB面積的最小值.
問(wèn)題+4:求■·■的最大值.
問(wèn)題+1:直線與圓的位置關(guān)系的問(wèn)題要緊緊圍繞圓心、構(gòu)成直角三角形的兩個(gè)要點(diǎn). 原問(wèn)題的解決,只要構(gòu)造直角三角形MAO,由MA=■=■,要求MA的最小值,只要求MO的最小值,進(jìn)而只要求圓心O到直線x+y-4=0上點(diǎn)的距離的最小值,即點(diǎn)O到直線x+y-4=0的距離.
問(wèn)題+2:學(xué)生只要聯(lián)系四邊形MAOB的周長(zhǎng)=4+2MA,馬上就把它化歸為原問(wèn)題得以解決.
問(wèn)題+3:學(xué)生只要能把它進(jìn)行轉(zhuǎn)化,四邊形MAOB的面積=S■=2S△MAO=MA·OA=2MA,又化歸到原問(wèn)題得以解決.
問(wèn)題+4:關(guān)鍵也在于轉(zhuǎn)化,■·■=■·■cos∠AOB=4cos∠AOB=4cos2∠MOA=4(2cos2∠MOA-1)=42■■-1,又回到了只要求MO的最小值即可.
上面從一道習(xí)題出發(fā),一題多變,開闊了學(xué)生的視野,豐富了學(xué)生的認(rèn)知;這種前后串聯(lián)的“問(wèn)題+”,體現(xiàn)了方法探究的和諧融合,有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的熟練掌握和靈活應(yīng)用,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的等價(jià)變形能力和化歸能力,精彩在一個(gè)個(gè)的“問(wèn)題+”中生成.
在“問(wèn)題+”課堂導(dǎo)學(xué)模式中,課堂教學(xué)由“教為中心”向“學(xué)為中心”轉(zhuǎn)化. 教師是指導(dǎo)者,是基于學(xué)生,服務(wù)于學(xué)生的. “問(wèn)題+”避免了重復(fù)的、低層次的重復(fù)追問(wèn),而是以學(xué)生數(shù)學(xué)認(rèn)知發(fā)展為追求,恰到好處地引領(lǐng)學(xué)生的思維,推動(dòng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)和思考,不著痕跡地促進(jìn)了學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展. “問(wèn)題+”就是學(xué)生深度學(xué)生的助推器.