探究高中數(shù)學(xué)課堂問題鏈教學(xué)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

【摘要】當(dāng)前社會對創(chuàng)新能力的需求日益增加，教育教學(xué)應(yīng)重視對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng).本文以高中數(shù)學(xué)教學(xué)為研究對象，探討問題鏈教學(xué)法對學(xué)生創(chuàng)新能力的影響.采用教學(xué)實驗和問卷調(diào)查等研究方法，對問題鏈教學(xué)法進(jìn)行深入探討.研究發(fā)現(xiàn)，問題鏈教學(xué)法可以有效培養(yǎng)學(xué)生開放性問題解決能力，激發(fā)學(xué)生獨立思考的興趣和能力，對提高學(xué)生創(chuàng)新能力具有顯著效果.而且，問題鏈教學(xué)法可以調(diào)動學(xué)生內(nèi)在動機，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能主動探求數(shù)學(xué)問題的連續(xù)性和連貫性，能更好地理解和領(lǐng)會數(shù)學(xué)知識，有效解決學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不足的問題.研究結(jié)果對高中數(shù)學(xué)教學(xué)有一定的借鑒意義，可以為未來數(shù)學(xué)教學(xué)研究提供新的研究思路和教學(xué)方法.

【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);問題鏈教學(xué)法;課堂教學(xué)

當(dāng)今社會，創(chuàng)新能力是衡量綜合素質(zhì)的重要指標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力成為教育界亟待解決的問題.高中數(shù)學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面具有重要作用，但傳統(tǒng)教學(xué)方法存在問題，如難以提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、缺乏對創(chuàng)新能力的有效培養(yǎng)等.近年來，問題鏈教學(xué)法作為新教學(xué)模式受教育工作者歡迎，它強調(diào)構(gòu)建問題鏈，能激發(fā)學(xué)生積極性和主動性，有效培養(yǎng)學(xué)生解決開放性問題的能力和獨立思考意識，對提高創(chuàng)新能力有顯著效果.本文以問題鏈教學(xué)法為工具針對高中數(shù)學(xué)教學(xué)，探索其對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的影響，期望為未來高中數(shù)學(xué)教學(xué)提供借鑒.

1創(chuàng)新能力在現(xiàn)代社會的重要性

1.1對現(xiàn)代社會對創(chuàng)新能力需求的認(rèn)識

現(xiàn)代社會對創(chuàng)新能力的需求體現(xiàn)在多個層面[1].隨著科技快速發(fā)展和全球化進(jìn)程的推進(jìn)，創(chuàng)新能力成為國家競爭力的重要組成部分.企業(yè)和組織需要借助創(chuàng)新能力來應(yīng)對市場變化和技術(shù)進(jìn)步，從而保持其在全球市場中的競爭地位.創(chuàng)新不僅推動了新產(chǎn)品和新技術(shù)的開發(fā)，也為解決復(fù)雜社會問題提供了新的思路.

社會對創(chuàng)新能力的重視還體現(xiàn)在政策和資源的投入上.許多國家紛紛制定相關(guān)政策，推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境的改善，并加大對科技研究和教育的投入，旨在培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力的人才.創(chuàng)新能力也是文化和社會進(jìn)步的重要推動力，它有助于破除傳統(tǒng)思維的桎梏，推動社會向更高層次發(fā)展.

1.2教育教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力中的角色

教育教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力中的角色尤為重要[2].教育不僅是傳授知識的過程，更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和解決問題能力的重要途徑.在教學(xué)過程中，教師發(fā)揮著關(guān)鍵作用，通過科學(xué)設(shè)計和實施教學(xué)活動，鼓勵學(xué)生主動思考和探索.課堂上的互動與討論，不僅有助于學(xué)生理解知識點，還能激發(fā)其創(chuàng)新潛力.教學(xué)方法的多樣化，如啟發(fā)式教學(xué)、探究式學(xué)習(xí)等，有助于打破傳統(tǒng)教學(xué)的單一模式，促進(jìn)學(xué)生從多個角度思考問題，培養(yǎng)其分析和創(chuàng)新能力.教師應(yīng)注重將學(xué)科知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，使學(xué)生在解決實際問題的過程中提升創(chuàng)新能力[3].教育環(huán)境的開放和包容，也為學(xué)生提供了試錯和創(chuàng)新的空間，促使其在實踐中不斷成長.在現(xiàn)代教育體系中，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已成為重要目標(biāo)，通過有效的教學(xué)策略和方法，可以為學(xué)生未來的發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ).

2問題鏈教學(xué)法的形成和特性

2.1問題鏈教學(xué)法的產(chǎn)生及其教學(xué)理念

問題鏈教學(xué)法起源于教育學(xué)中的建構(gòu)主義理論.建構(gòu)主義認(rèn)為，知識并非簡單傳遞，而是學(xué)習(xí)者在已有的知識基礎(chǔ)上，通過主動建構(gòu)形成的.問題鏈教學(xué)法正是這一理論的具體應(yīng)用，通過設(shè)計一系列環(huán)環(huán)相扣的問題，引導(dǎo)學(xué)生不斷深入思考，逐步解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題.這種方法強調(diào)提出具有挑戰(zhàn)性和層次性的問題，從而幫助學(xué)生不斷發(fā)展認(rèn)知能力.

在教學(xué)理念方面，問題鏈教學(xué)法突出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，教師則更多地扮演引導(dǎo)者和協(xié)作者角色.問題鏈的設(shè)計注重連續(xù)性和遞進(jìn)性，使學(xué)生在回答一個個問題的過程中，自然地聯(lián)想到前后知識的聯(lián)系，形成系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu).這種教學(xué)方法注重激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動機，促使他們積極思考，樂于探究.

問題鏈教學(xué)法不僅要求教師具備良好的專業(yè)知識和設(shè)計問題的能力，還要求教師能夠靈活調(diào)整教學(xué)策略，根據(jù)學(xué)生反饋不斷優(yōu)化問題鏈.從宏觀上看，這種方法不僅提升了學(xué)生的開放性問題解決能力，還培養(yǎng)了他們獨立思考和探索的興趣與能力.問題鏈教學(xué)法還可以有效應(yīng)對傳統(tǒng)教學(xué)中存在的學(xué)生積極性不高、參與度不夠的問題，通過問題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的深刻理解和應(yīng)用.

2.2問題鏈教學(xué)法的特性及其在教學(xué)中的應(yīng)用

問題鏈教學(xué)法具有獨特的特性，如邏輯思維的遞進(jìn)性、問題設(shè)計的連貫性及學(xué)生參與的互動性.這種教學(xué)方法強調(diào)通過一系列相關(guān)聯(lián)的問題，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入地探討和解決問題，從而培養(yǎng)其分析和綜合能力.

例如以2019蘇教版教材“三角函數(shù)”的教學(xué)為例，教師可以這樣運用問題鏈教學(xué)法.首先設(shè)問：“大家在生活中見過哪些有周期性變化的現(xiàn)象呢？”引發(fā)學(xué)生思考周期性的概念在實際中的體現(xiàn).接著追問：“這些現(xiàn)象與我們即將學(xué)習(xí)的三角函數(shù)有什么聯(lián)系呢？”引導(dǎo)學(xué)生將實際現(xiàn)象與數(shù)學(xué)知識關(guān)聯(lián)起來.然后進(jìn)一步追問：“三角函數(shù)的定義是什么？它的周期是怎么確定的？”促使學(xué)生深入理解三角函數(shù)的基本概念和性質(zhì).再反問：“如果改變?nèi)呛瘮?shù)的參數(shù)，它的圖象會發(fā)生怎樣的變化呢？”激發(fā)學(xué)生的批判性思維，讓他們思考參數(shù)對函數(shù)圖象的影響.

此外，在幾何教學(xué)中，設(shè)計一系列幾何問題鏈，讓學(xué)生通過動手操作和推理來解決問題.例如，問題鏈可以從一個簡單的幾何圖形開始，如三角形，然后逐步增加難度，引導(dǎo)學(xué)生探索三角形的性質(zhì)、相似三角形的判定、三角形的面積計算等問題.學(xué)生們可以通過制作三角形模型、測量角度和邊長等方式，親身體驗幾何知識的形成過程.在解決問題的過程中，鼓勵學(xué)生嘗試不同的方法和思路，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力.

問題鏈教學(xué)法還強調(diào)師生互動，通過討論和交流，激發(fā)學(xué)生的思維碰撞，讓學(xué)生養(yǎng)成獨立探究與合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣，從而增強學(xué)生的主體意識和學(xué)習(xí)動力.在三角函數(shù)的課堂上，教師可以組織學(xué)生分組討論不同參數(shù)下三角函數(shù)圖象的特點，然后讓各小組代表發(fā)言，分享他們的討論結(jié)果，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作.

3問題鏈教學(xué)法對高中數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)效果

3.1問題鏈教學(xué)法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用

問題鏈教學(xué)法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，充分展現(xiàn)了創(chuàng)新教學(xué)理念的深度與廣度.在實踐中，問題鏈教學(xué)法并非簡單地將問題作為教學(xué)主線，而是構(gòu)建起一個連貫且系統(tǒng)的問題網(wǎng)絡(luò).該方法以遞進(jìn)式的邏輯關(guān)系，將數(shù)學(xué)知識點以問題的形式串聯(lián)起來，形成有機整體.

例如在“函數(shù)”這一章節(jié)的教學(xué)中，教師可以這樣運用問題鏈教學(xué)法.首先，提出“在生活中，哪些現(xiàn)象可以用函數(shù)關(guān)系來表示呢？”引發(fā)學(xué)生思考函數(shù)與實際生活的聯(lián)系.接著，給出具體的例子，如“某商場的商品價格隨銷售量的變化而變化，這是一種什么函數(shù)關(guān)系呢？”引導(dǎo)學(xué)生分析具體情境中的函數(shù)類型.然后，追問“函數(shù)的定義是什么？它有哪些關(guān)鍵要素？”讓學(xué)生深入理解函數(shù)的基本概念.再進(jìn)一步提出“如何繪制這個函數(shù)的圖象呢？”促使學(xué)生動手實踐，掌握函數(shù)圖象的繪制方法.最后，深入探討“不同類型的函數(shù)在實際生活中的應(yīng)用有哪些？”拓展學(xué)生的思維，增強知識的應(yīng)用能力.

將學(xué)生分成小組，每個小組發(fā)放一份關(guān)于函數(shù)的問題鏈資料.問題鏈從生活中的函數(shù)現(xiàn)象出發(fā)，逐步引導(dǎo)學(xué)生分析函數(shù)的定義、性質(zhì)和應(yīng)用.小組學(xué)生共同討論每個問題，記錄討論過程和結(jié)果.然后，各小組選派代表進(jìn)行匯報，分享他們對問題的理解和解決方案.教師在這個過程中進(jìn)行引導(dǎo)和點評，幫助學(xué)生深化對函數(shù)知識的理解.例如，問題鏈中的一個問題是：“請舉例說明一個實際生活中的分段函數(shù)，并分析其在不同區(qū)間的函數(shù)表達(dá)式和意義.”學(xué)生們通過討論，可能會想到出租車計費、水電費計算等實際例子.通過分析這些例子，學(xué)生們不僅能夠更好地理解分段函數(shù)的概念，還能體會到數(shù)學(xué)在實際生活中的應(yīng)用價值.

3.2問題鏈教學(xué)法在高中數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的課堂實踐

在高中數(shù)學(xué)課堂中，教師可以進(jìn)一步豐富問題鏈教學(xué)法的實踐方式.

例如在立體幾何的教學(xué)中，教師可以設(shè)計問題鏈：“生活中有哪些常見的立體圖形？”“這些立體圖形有哪些特征？”“如何計算它們的表面積和體積？”引導(dǎo)學(xué)生從熟悉的生活場景入手，逐步深入理解立體幾何的概念和公式.

在解析幾何的教學(xué)中，教師可以提出問題：“如何用代數(shù)方法表示平面上的點和直線？”“直線的方程有哪些形式？”“如何判斷兩條直線的位置關(guān)系？”通過問題鏈引導(dǎo)學(xué)生建立起代數(shù)與幾何的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思想和創(chuàng)新思維.

在課堂討論環(huán)節(jié)，教師可以組織學(xué)生針對問題鏈中的難點問題進(jìn)行小組辯論.

例如在討論“函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系”時，將學(xué)生分成正方和反方，正方主張“導(dǎo)數(shù)大于零則函數(shù)單調(diào)遞增”，反方則提出不同觀點.通過辯論，學(xué)生們可以更深入地理解數(shù)學(xué)概念，鍛煉批判性思維和創(chuàng)新能力.

教師還可以引入數(shù)學(xué)建模活動，以問題鏈為引導(dǎo)，讓學(xué)生解決實際問題.比如，在學(xué)習(xí)數(shù)列知識后，提出問題：“某公司的銷售額逐年增長，已知前幾年的銷售額數(shù)據(jù)，如何預(yù)測未來幾年的銷售額？”學(xué)生們通過建立數(shù)列模型，運用所學(xué)知識進(jìn)行分析和預(yù)測，提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力.

此外，教師可以利用信息技術(shù)，如數(shù)學(xué)軟件和在線教學(xué)平臺，展示問題鏈中的數(shù)學(xué)問題，讓學(xué)生通過動態(tài)圖象和互動操作更好地理解數(shù)學(xué)概念.例如，在講解圓錐曲線時，利用軟件展示不同參數(shù)下圓錐曲線的變化，幫助學(xué)生直觀地感受數(shù)學(xué)之美，激發(fā)創(chuàng)新靈感.

3.3問題鏈教學(xué)法在高中數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的反思與建議

問題鏈教學(xué)法在高中數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的應(yīng)用具有顯著效果，但仍存在若干需要改進(jìn)的方面.教學(xué)中應(yīng)注重問題鏈的設(shè)計，確保問題鏈的邏輯性和連貫性，以引導(dǎo)學(xué)生逐步深入思考.教師在引導(dǎo)學(xué)生自主解決問題時，應(yīng)當(dāng)適度提供指導(dǎo)，避免學(xué)生陷入困境.為了更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛力，可以結(jié)合實際情境，設(shè)計具有挑戰(zhàn)性和開放性的數(shù)學(xué)問題.應(yīng)關(guān)注學(xué)生個體差異，通過多樣化的教學(xué)手段，確保每一位學(xué)生都能在問題鏈教學(xué)中受益.總結(jié)而言，問題鏈教學(xué)法的有效實施需要不斷反思和優(yōu)化.此外，在問題鏈教學(xué)法的實施過程中，還可建立動態(tài)評估機制.定期對學(xué)生在問題解決過程中的表現(xiàn)進(jìn)行評估，了解學(xué)生的思維發(fā)展和創(chuàng)新能力提升情況，以便及時調(diào)整問題鏈的難度和方向.同時，加強教師培訓(xùn)，提升教師設(shè)計高質(zhì)量問題鏈和引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思考的能力.鼓勵教師之間分享問題鏈教學(xué)的成功經(jīng)驗和案例，共同探討、解決遇到的問題.還可以引入信息技術(shù)，如在線學(xué)習(xí)平臺和數(shù)學(xué)軟件，為問題鏈教學(xué)提供更多的資源和工具，進(jìn)一步提升教學(xué)效果.

4結(jié)語

本研究基于高中數(shù)學(xué)教學(xué)背景，深入研究問題鏈教學(xué)法對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作用.研究發(fā)現(xiàn)，該教學(xué)法能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力、提高學(xué)生解決開放性問題及獨立思考能力、調(diào)動內(nèi)在動機，助其理解數(shù)學(xué)知識并解決學(xué)習(xí)積極性不足的問題.但研究存在局限性，如局限于高中數(shù)學(xué)，未探索在其他學(xué)科的應(yīng)用，且多依賴學(xué)生自我報告.未來，希望進(jìn)一步開展相關(guān)研究，探索在其他學(xué)科的應(yīng)用，深化對其細(xì)節(jié)操作、組織過程和教學(xué)效果評價等方面的研究，以更有效地促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展.

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