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用问题碰撞出学生思维的火花

2017-06-20高纪喜

数学学习与研究 2017年11期
关键词:改造建构主义

高纪喜

【摘要】問题是促进学生的知识得以升华的一个重要途径.学生带着问题走进课堂,在分析、解决问题中提升能力,当突破一个个问题的同时,数学学习也会变得充实,知识体系也将日益丰富.本文主要从“问题教学模式”的理论基础、开展问题教学的策略、“问题教学模式”存在的局限性三个方面来探讨问题教学的实施.

【关键词】建构主义;问题教学模式;改造;研究活动

从苏格拉底的“谈话法”到19世纪末美国教育家杜威提出的“通过解决问题进行学习”的思想.“问题教学模式”在这近两千多年的时间里得到不断发展与创新.笔者结合现在教育改革的形势及“问题教学模式”在初中数学教学实践中的运用,谈谈自己的一些看法和做法,望同仁们赐教.

一、“问题教学模式”的理论基础

建构主义认为学习是学习者主动地建构内部心理表征的过程[1].关于实现建构主义教学的观点和实现建构主义课堂教学的策略,教育学研究者罗伯特·亚格尔(Robert Yager)提出:要寻求和使用学生的问题和观点引导课程和整个教学单元;要接受和鼓励学生观点的创新;使用学生的思维、经验来推动教学;使用开放性问题,并鼓励学生去精制他们的问题和回答;鼓励学生互相挑战各自的观念和概念;使用强调合作、尊重个性和使用劳动技能分配的合作学习策略;鼓励用适当的时间进行思考和分析,尊重和使用学生所提出的所有观点[2].

“问题教学模式”是以建构理论为基础发展起来的.是教师在教学中以教材为依据,为学生创设各种问题情境,引导学生进行自主学习或合作探究,并在实际探究过程中发现、分析和解决问题.学生只有带着问题学习,在问题思考与解决中提升自己的认识,才能真正掌握所学知识的精髓,碰撞出思维的火花.

二、开展问题教学的策略

(一)“问题教学模式”的适用范围

问题教学模式一般适用于数学的概念教学、公式和定理等教学和章节单元复习教学等,“学生对学习内容容易引发争议”的内容的教学更适合用问题教学的模式,这样的内容有利于触发学生深层次的思考,激发学生思维的积极性和潜能,培养他们的发散性思维.

(二)“问题教学模式”操作流程

“问题教学”的过程中的主要程序和教师、学生在各个教学环节中的作用如下图所示:

(三)“问题教学模式”的具体操作流程

问题是促进学生的知识得以升华的一个重要途径.学生带着问题走进课堂,在分析、解决问题中提升能力,当突破一个个问题的同时,数学学习也会变得充实,知识体系也将日益丰富,这在提高学生的创新能力、自学能力等方面都至关重要.因此,好的问题串是问题教学的精髓,不同的课型教师要设置不同的问题串,以此提高学生的数学学习兴趣和能力.

1.新授课教学中,问题情境的创设要“巧”

在教新人教2013年第1版八年级上册“角的平分线”这一节时,笔者对该课的主要环节做了如下设计:

问题 (八上教材第49页)思考:如图,要在S区建一个集贸市场,使它到公路和铁路的距离相等,离公路与铁路交叉处500米.这个集贸市场应建于何处(在图上标出它的位置,比例尺为1∶20 000)?

导出如下问题串(供学生思考、解决):

问题1 请同学们试试将本问题转化为我们熟悉的数学问题.

设铁路与公路交叉处的位置为点O,铁路的位置为OA,公路的位置为OB,要在S区找一点P建一个集贸市场,即在∠AOB内找一个点P,使点P到∠AOB两边的距离相等,并使OP=2.5 cm(比例尺1∶20 000).

设计意图:让学生在问题转化中培养数学建模能力.

问题2 你知道到∠AOB两边的距离相等的点在哪里吗?

问题3 猜想是否正确呢?(并由此导入新课)

问题4 尝试证明猜想.(由此归纳出这定理.)

问题5 (定理运用)如图,AD是△ABC的角平分线,且BD=CD,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为点E,F.求证:BE=CF.

变式1 上题中,若已知BD=CD,DE⊥AB,DF⊥AC,BE=CF.求证:AD平分∠BAC.

变式2 上题中,若已知AB=AC,AD⊥BC,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为点D,E,F.求证:DE=DF.

设计意图:通过多变使学生在运用定理中,深刻理解定理运用的条件,加深对定理因果关系的掌握.

在“问题”的设计时,要有层次感,让全体学生都能接受;要有一定的挑战性;要有继续深挖的潜力,这样才能激发学生的学习兴趣,愿意去接受问题的挑战.在“分析问题”时,教师要从知识间的联系、思想方法等角度去启发思考,引导、鼓励学生去克服重重困难,并针对学生的实际进行分层设问,把问题化小,让每一名学生都有思考的空间,特别是学习有困难的学生;要让学生有充分的讨论时间,发表自己想法的空间和时间.在“解决问题”时,教师要注意引导学生对知识、学法进行归纳,对问题的解答、评价、反馈上升为理论,从而培养学生的知识迁移能力和创新意识.

2.复习课教学中,问题的设置要分“层”

对已学知识的复习,要关注不同层次学生的知识储备特点,因此,“问题”的设置要注重对教材例习题的改造和延伸,设计问题时要突出层次感,以满足不同层次学生的学习需要,同时也充分关注优秀学生综合能力的提升.

在上一节初三“180°+90°的半角模型”中考专题复习课时,笔者设计了如下的教学片段:

(1)认识模型:新人教2013年第1版八年级下册教材第63页图.

“180°+90°的半角模型”:点O处有相等的边OA与OE,该点处有“180°+90°”的大角含半角.

(2)改编成题:如图,点O是边长为2的正方形ABCD的对角线AC的中点,O又是正方形A1B1C1O的一个顶点,正方形A1B1C1O绕点O旋转,OA1,OC1分别交边AB,BC于点E,F,连接EF.

(3)多问:

问题一:探究OE与OF的数量关系,并说明理由.

追问:你能用多种方法证明吗?

问题二:探究AE,CF与EF的数量关系,并说明理由.

问题三:试探究两正方形重合部分的面积怎样变化?并说明理由.

问题四:当BE为何值时,△BEF面积最大?

同问:△OEF的面积最小为.

问题五:当BE为何值时,EF的长最小?

同问:△BEF的周长最小为.

追问:在问题二到问题五的解答中,你能否分别用“代数法”与“几何法”证明你的结论?

问题六:求OE长的取值范圍.

设计意图:通过这一串设问揭示模型带来一般性的规律,在问题解答中培养学生“一题多解”“多中选优”的意识,培养数形结合的思想.

(4)图形处理——局部化:

如图,四边形ABCD中,∠ADB=∠ACB=90°,AD=BD.

设问:若BC=6,AC=8,连接CD.

问题一:求AD的长.

问题二:求CD的长.

问题三:求证CD平分∠ACB.

问题四:试探求AC,BC,CD三者存在的数量关系.

问题五:连接AB,与CD相交于点O,图形中有几对三角形相似,请分别写出.

问题六:分别求出AO与CO的长.

设计意图:通过这一串设问旨在揭示模型的局部与整体之间的关系,又能揭示出该四边形的特性,由此带出对新人教2014年第1版九年级上册教材第87页例4的拓展与思考,提高学生的图形意识和知识迁移能力.

为了让不同的学生都学有所成,选材要立足教材,对题目的改造要适度,不可冲淡必要的“双基”训练,成为新的“题海”.另外,层次要分明,让学生在解题中有更广阔的思维空间,让学有余力的学生能有更多收获;题与题之间的关联度要强,在解题过程中既熟悉所学,又不断创新,真正做到举一反三、触类旁通.

三、“问题教学模式”存在的局限性

教学中,问题教学模式并不是万能的,它也存在局限性.在一些短程序化操作或规定性的数学知识的传授过程中,就不能仅用问题教学模式,我们应该因材施教,采用合适的教学方法,例如,正负数的符号、算术平方根的符号等符号的教学;规定式公式,如a0=1(a≠0)等公式的教学;“两点之间线段最短”等数学公理的教学.这些时候我们都是无须讨论它们是对是错的,无法去探索为什么的.此外,问题教学模式需要的活动时间长,在创设问题、提出问题、分析探究问题、解决问题等各环节都需要学生的积极配合,动脑、动手、相互配合、深入探索,这可能会挤占学生解题操练的空间和时间.

综上所述,“问题教学模式”虽然在培养学生创新思维能力方面存在诸多好处,但在操作上也存在一些不足之处,如何平衡利弊,使我们的课堂变得高效、合理?望本文能起抛砖引玉的作用,引发同行们不断深入研究、不断探讨完善.

【参考文献】

[1]王培德.数学思想应用及探究——建构教学[M].北京:人民教育出版社,2003.

[2]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准解读(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012.

[3]郭永辉.浅析“问题—探究—问题”教学模式中问题的设计[Z].

[4]陈立军.以问题引领过程,让概念自主建构[J].数学通报,2014(4):31-33.

[5]崔保常.如何构建初中数学“问题解决”课堂教学模式[J].数学学习与研究,2016(4):25.

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