黃鏗健



問題是學生學習的起點,可以說在操作層面上,數學教學本質就是問題教學.若教師沒有“問題意識”,則整個教學過程就變成了“知識傳遞”,若沒有高質量問題的驅動、有效的課堂對話,數學的學習將停留在低層次的思維上,導致數學知識表層化、學生思維淺層化,直接降低了高中數學課堂教學的品質與深度,
核心素養導向的高中數學教學倡導基于理解的深度學習,而有效問題的互動是引領學生深度學習的關鍵因素,是有效提升核心素養的路徑之一.數學教學過程以問題情境激發學生思維,精心預設與生成用進一步的問題來推動學習,突破思維的藩籬,引領學生從“低階思維”走向“高階思維”,進而促使知識技能向能力素養轉化.
1創設問題情境,激發深度思考
《普通高中數學課程標準(2017年版)》提出:“高中數學教學以發展學生數學學科核心素養為導向,創設合適的教學情境,啟發學生思考,引導學生把握數學內容的本質.”[1]這意味著在教學中,教師應精研教材,挖掘其中蘊含的素養價值,以學生為中心,結合教學任務創設問題與情境,把握問題設計的落腳點,明確問題解決和深度學習的價值取向發揮問題對思維引領的作用.
首先要立足教材知識.設計問題要按照材知識的順序性、層次性和邏輯性,將要探究的核心知識有機地融入,準確把握核心問題的設計意圖,借此激發學生深度思考,促成各種思維參與深度學習,
其次要關注“已有認知”,問題情境作為學習活動的出發點,關注學生已有的認知基礎,要把握問題設置的梯度、角度、廣度和深度,精心設計漸進式的題組或專題性的問題鏈,情理交融,由淺入深,由具體到抽象,引領學生思維逐步深入,觸發思維的生長,實現數學學科的育人價值,
例1教學《方程的根與函數的零點》時,在學習函數零點概念后,沒有直接給出零點存在性定理.而是先提出問題:能否求出函數f(x)= Inx+2x一6的零點?
一番思索后,學生發現根據前面獲得的概念和經驗無法求解,產生了探究的急迫需要,處于“憤”的狀態,此時教師不急于“啟”,設置如下漸進式層次性問題,搭建思維階梯,引導學生拾級而上探索.
學生在探究的過程中,觀察發現、分析思考后歸納出零點存在性定理,
通過創設情境、提出問題進行的學習活動,有時可能還只停留在知識的表面,屬于淺層學習,是否真正理解到位、掌握本質,還需要教師圍繞核心知識,對核心問題“關鍵點”的再追問,“問題追問,是教師對學生當前理解的再啟動,是對問題本質的再接近.是對知識意蘊的再挖掘”,[2]為此設計下面兩個追問,
問題2判斷下列結論是否正確,若不正確,能否舉出反例?
問題3函數還要滿足什么條件在區間[a,b]上有且只有一個有零點?
由問題2,學生通過思考辨析、舉例判斷,經歷具體到抽象、再到具體應用的思維過程,把握到零點存在性定理的三個注意點:①函數圖象是連續不斷的;②定理的逆命題不是真命題;③至少存在一個零點,而由問題3學生認識到零點的個數還與函數的單調性有關,對函數的零點存在性定理有更為深刻的理解.
研究表明,深度理解需要循序漸進,要借助梯度的問題與及時的追問來促進,問題引領下的深度學習,教師要找準學生數學知識的生長點和思維的起點,圍繞核心知識進行“新問”、對原問題“追問”,驅動學生不斷深入思考探究、抽象概括,對所學習內容的認識有更全面的理解,促進數學知識與思維能力協調發展,促成數學學科素養的提升.
2 深度整合變式,提升遷移能力
學生數學學習的初始階段受到教材知識體系與學生認知水平等限制,大部分知識方法的獲取都相對獨立、零碎、片面,理解也比較淺顯.這要求教師在完成某一階段學習后,圍繞某一“主題”進行單元復習課的深度學習,培養學生整體認知和綜合解決問題的能力,這也是提高學生思維能力,發展學生核心素養的必然要求,而缺乏單元整體設計的高中數學教學往往表現為:一是教學目標設計碎片化,知識點相對獨立、零散,不能構建起單元、章節學科知識間縱橫聯系;二是解題析題缺乏過程分析和思路優化,不能把握拓展變式的方向與“度”,
以素養立意的深度學習,要求教師深度單元整體設計,用心體察,大力挖掘教材資源,“在整合、優化設計”上下功夫,不但注重“學習內容的有機整合,同時也關注教學過程的優化整合”,[3]在單元復習課中通過整合與變式設計,在選編題上做好整合求新,在知識的交匯處做好有效拓展變式,引領學生總結反思,形成本單元的通性通法,促進遷移能力的提升,
在選編題立意方面,一是層次把握——知識與技能、思想與方法目標;二是整體規劃——二次函數型函數求值域問題,選編的初始問題簡單,直達本質,回避高難度高技巧的題目,由一題得一法,幫助學生建立關于“一類二次函數型函數求值域問題”的核心能力認知結構.注意對重點、典型問題的梳理,探究解題方法,總結提煉做到多題歸一,進而由一類通一片,提高復習的效益.
對于問題(1)再設計以下拓展變式,
變式1將題中的數字2改為字母a,變為“求函數y= sin2 x+acosx+1的最大值”,怎么求?試說出思路,
變式2若函數v= sin2 x+acosx+1的最大值為4,求實數a的值,又如何解?
以上問題的表述形式雖然千變萬化,但其中的思維模式并無二致.通過橫向與縱向等多角度、多層次設計問題,讓學習直達數學的深層邏輯與本質,幫助學生整合認知結構,提升思維遷移能力.
3多維思考問題,深化思維品質
思維是認知的核心,是深度學習的內在核心要素,是問題設計的初心和使命,設計富有挑戰性的問題,引領學生深度經歷數學知識重現、重構的過程,產生數學學習“原動力”,借此引發學生的高階思維,直達問題思考的深度,實現問題解決,培養學生的創新思維力,這一過程顯然有助于“富有活力的思想的啟發”,有利于學生思維品質的自我拔節成長,有益于促進個人核心素養的提高.
比如,在學習三角恒等變換時,由于公式多,在變形過程中如何合理選用公式是個難點,為此借助一道課本變式題為載體,通過三角恒等變換中的差異分析,尋找變形的方向,選用恰當的公式,提高變形的效率,引導學生多維度思考問題,揭示問題本質,優化思維品質.
此外,還可以從“代數式的結構特征”維度分析,聯想兩點連線的斜率進行探究,限于篇幅,不再展開.完成探究后,教師運用思維導圖(圖3),引導學生進行歸納總結、反思體悟.根據教學目標,精選具有典型性、針對性、靈活性的例題,盡可能融知識、思想方法和能力于一體.借“題”發揮,進行適度的發散性思維教學,引導學生多維度的探索與思考,適時啟發,拓展學生的思維、拓寬學生的視野,幫助學生知識網絡化、方法系統化,建構思維導圖,引領學生思維向高階升級.
總之,問題引領下的深度學習基于核心素養,突出學生的主體性,符合學生的認知水平,聚焦教學重難點,指向數學學科本質.學生在問題驅動下,形成數學學習“內驅力”,進入“層進式”和“沉浸式”的學習,由淺入深、由此及彼,自主建構知識體系,從淺表的、碎片化知識的獲取走向深層次的理解與應用,提升思維品質,發展數學核心素養,
參考文獻
[1]教育部.普通高中數學課程標準(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018
[2]徐進勇.問題追問促進深度學習[J].中學數學雜志, 2019 (09):21-24
[3]王華民,周德明,問題與追問整合與變式探究性學習——促進學生深度學習的若干路徑[J].中學數學教學,2020 (04):9-13