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摘要
课堂上巧妙设置问题,能有效引发学生思考。在核心素养视角下设计问题,要找准适当的火候、有思考的深度、不同的梯度、多维的角度,从而提高课堂教学质量。
关键词
初中数学 问题设计 核心素养
数学核心素养是数学课程目标的集中表现,是在数学学习的过程中逐步形成的,在学生自主发展的过程中有着不可替代的作用。核心素养的培养与提升不是另起炉灶,是蕴涵在知识与技能学习过程中的。在初中数学教学过程中,我们要根据内容的特点设计问题,让学生在获得知识的过程中,获得基本数学思想、基本数学活动经验,相应的数学核心素养进而得以提升。笔者就如何提出问题来谈谈自己的做法。
一、问题设计要找准适当的“火候”
在新旧知识转化时、在学生思维发生障碍时、在学生产生疑惑时、在学生思考关键处等,教师提问应设计得恰如其分。如在教授苏科版《数学》八年级上册第六章“探究一次函数的图像”时,课堂上有的学生可能会问“为什么一次函数的图像是一条直线”,这是一个非常有意义的话题。此时,有的学生会通过列表、描点、连线等过程画出函数图像,通过观察、发现一次函数的图像是一条直线;有的学生会根据函数表达式中变化的量相同,得出它的图像应该是一条直线而不是折线。笔者听课发现,课堂上解决这样的问题,往往就会被学生的观察、操作等活动一划而过,得出函数图像的性质,这样的学习是缺乏深度的学习。当学生找不到突破口时,教师应在知识形成过程的“关键点”上提出问题:要证明几个点在同一直线上,应该先说明其中的几个点在同一直线上?要证明三点共线的问题,往往可以通过怎样的方法解答呢?
在面对一般问题无从下手时,引导学生考虑特殊化解决,以认识问题本质,积累解决问题的经验。从数学学习、研究过程来看,通过类比、推广、特殊化等,可以促进数学思考,可以有效地寻找自己感兴趣的问题,从中获得研究方法的启示,提升逻辑推理的能力。
二、问题设计要有精心的预设
笔者在苏科版《数学》八年级下册“分式的基本性质”第一课时的导入中,设计了这样的问题:分数[23]与[46]相等吗?等式[23] =[46]从左到右是如何变形的?由等式[23] =[46],你还能够写出与[23]相等的等式吗?你能用含a的式子表示这个等式吗?那么[23]与分式[2a3a]相等吗?分式也有类似的性质吗?通过对上节课学习分式概念过程的回忆,以及对小学分数约分的回顾,让学生复习分数的基本性质,引导学生应用分数基本性质时,特别要注意分数的分子与分母同时乘(或除以)的这个数,必须是不能为0的数,为后续类比、探索分式的基本性质做铺垫。在学生复习分数基本性质的基础上,让学生“写出与[23] 相等的等式”,這样的结果有无数个,大胆猜想,将分数的分子、分母中的数转化为用含有字母的代数式,类比地提出分式具有的性质。在经历从特殊到一般、从具体到猜想的过程中,激发了学生探求新知的欲望,让学生初步感受分式的基本性质。这样的活动过程是建立在学生认识分数基本性质的基础上,对于分式的基本性质需要有不完全归纳的体验过程。因此,在教学过程中,仅仅告诉学生“也有类似的性质”是不够的,对于问题的设计要精心预设,知识的生成才能自然、水到渠成。
三、问题设计要有思考的深度
问题设计应在学生的“最近发展区”,帮助学生发现本质,解决难点。教师要根据知识难度、思维跨度等,综合确定问题解决需要的“能量”。如:已知关于x的一元二次方程mx2+2x-1=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围是 。本题是对一元二次方程根的判别式的直接应用。实际上面对这样的问题,学生还是停留在记忆层面上。教师应强化“有两个不相等的实数根”的条件。学生还没有具体问题情境可结合,对一元二次方程根的判别式缺乏明晰的认识。教师不妨将问题变形为已知关于x的方程mx2+2x-1=0有实数根,则m的取值范围是 。
四、问题设计要有不同的梯度
问题设计要有层次性,需要从知识的角度步步深入、从思维的角度由浅入深、从问题解决的角度进行发现、提出与解决等,学生不断面对新的合适的挑战,引导一节课有序推进。在苏科版《数学》八年级下册对“图形的旋转性质”进行课堂训练时,笔者设计了如下3道题:
问题1:如图1,将Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°,得到△A′B′C,连接AA′,若∠1=25°,则∠BAA′的度数是( )。
A.55° B.60° C.65° D.70°
问题2:如图2,将△ABC绕点A逆时针旋转100°,得到△ADE。若点D在线段BC的延长线上,则∠B的大小为 。
问题3:如图3,在正方形网格中,线段A′B′是线段AB绕某点逆时针旋转角α得到的,点A′与A对应,则角α的大小为( )。
A.30° B.60°
C.90° D.120°
笔者在上面问题的阶梯式设置中,能够尽可能满足不同层次学生的学习需要,充分凸显了解、理解运用、综合分析三个层次。第1问属于第一阶梯,面向基础组的学生,问题主要是基本的概念和浅显的问题,强调图形旋转概念的基本知识和方法的一般性运用,重在学会模仿;第2问属于第二阶梯,主要面向中层组的学生,问题为具有发展性的和稍有变化的,以教授基础知识和训练基本技能为重点,培养其一般的数学思维,重在理解图形旋转的性质;第3问属于第三阶梯,主要面向能力发展、提升组的学生,问题的设计具有一定的综合性和能力性,重在培养其思维的严谨和广阔,发展其抽象思维和灵活运用知识的能力。这样的问题设计,层层衔接,步步为营,逐步递进,每一阶梯的问题不仅能够针对不同层组的学生,而且使得前面的问题也作为后面问题解决的基础,为不同层次学生独立完成分层目标。
五、问题设计要有多维的角度
问题的指向性需明确,要不断引导学生发现问题的本质,多角度地思考问题,加强知识间的纵横联系,提高学生分析问题、解决问题的能力。如:如图4,在正方形ABCD中,点P是对角线BD上的一点,点E在AD的延长线上,且PA=PE,PE交CD于点F。 (1)證明:PC=PE;
(2)求∠CPE的度数;
(3)如图5,把正方形ABCD改为菱形ABCD,其他条件不变,当∠ABC=120°,连接CE,试探究线段AP与线段CE的数量关系,并说明理由。
这类问题主要是一种策略性的引导,可以应用三角形的全等条件、性质,正方形、菱形的性质以及三角形的内角和知识进行解答,还可以根据条件中隐含着点A、E、C到点P的距离相等,构造以点P为圆心、AP为半径的圆,将所求角转化为圆的圆心角。通过这样多角度地思考问题,有利于培养和发展学生的求异思维、发散思维、逆向思维等进行创新活动所必需的思维形式。在我们的数学课堂当中必须把一切能给学生的机会都给学生,对于新的知识点,要大胆放手让学生自己思考,自主探究、比较、发现,让学生学会从多角度思考问题,提高课堂教学的有效性。
六、问题串设计要有关联度
一节课中的问题设计,需要逻辑严密、前后呼应,通常以问题串的形式出现。一组问题组成一个完整的问题串,能够激发思考,启迪思维,引导学生把握数学内容的本质。设计探索型问题串,需要围绕定理、法则和公式的发生、形成、发展三个过程逐步展开,不断引导学生观察、动手操作、比较分析、猜想归纳,在“做数学”中学数学,获得数学学习的体验,提高探索能力,体味到数学的无穷魅力,以此促进学生的数学学习。再如教授苏科版《数学》七年级下册“认识三角形”中的三边关系时,笔者是这样设计的:
准备:4根小木棒,长分别为3、5、7、10(cm)。
(1)用手中的木棒摆一摆能摆成几个不同的三角形?并把边长记下来(其中最短边记作a,较短边记作b,最长边记作c)。思考是否任意长度的三根木棒都能围成三角形?
(2)计算并比较:
a+b c;b+c a;c+a b;
a-b c;b-c a;c-a b。
(3)通过以上计算,你认为三角形的三边存在怎样的关系?
(4)三角形三边关系的依据是什么?
(5)判断下列各组线段中,哪些能组成三角形,哪些不能组成三角形,并说明理由。①a=2.5cm,b=3cm,c=5cm。②e=6.3cm,f=6.3cm,g=12.6cm。追问:在三条线段长度都已给出的前提下,如何更好地运用性质?
问题(1)“摆一摆”活动让学生积极性高涨,进一步的追问把学生从单纯的动手操作引向有意义的思考。问题(2)使学生的探究更具体、明确。问题(3)鼓励学生比较分析、大胆归纳。问题(4)说明从实验中的特殊数据得出结论不一定可靠,需要严格的逻辑证明,使结论一般化,培养学生严谨的治学态度。问题(5)巩固和运用性质,“追问”使性质得以发展。5个问题可操作性强,以“为什么探究边性质→怎么探究→结论是什么→依据是什么→结论的推论是什么”为主线步步深入,紧紧围绕性质的发生、形成、发展进行设计,融合成一个整体。学生在此过程中充分参与合作探究,真正体验“做数学”的乐趣。
(作者单位:江苏省建湖县汇文实验初中教育集团)
课堂上巧妙设置问题,能有效引发学生思考。在核心素养视角下设计问题,要找准适当的火候、有思考的深度、不同的梯度、多维的角度,从而提高课堂教学质量。
关键词
初中数学 问题设计 核心素养
数学核心素养是数学课程目标的集中表现,是在数学学习的过程中逐步形成的,在学生自主发展的过程中有着不可替代的作用。核心素养的培养与提升不是另起炉灶,是蕴涵在知识与技能学习过程中的。在初中数学教学过程中,我们要根据内容的特点设计问题,让学生在获得知识的过程中,获得基本数学思想、基本数学活动经验,相应的数学核心素养进而得以提升。笔者就如何提出问题来谈谈自己的做法。
一、问题设计要找准适当的“火候”
在新旧知识转化时、在学生思维发生障碍时、在学生产生疑惑时、在学生思考关键处等,教师提问应设计得恰如其分。如在教授苏科版《数学》八年级上册第六章“探究一次函数的图像”时,课堂上有的学生可能会问“为什么一次函数的图像是一条直线”,这是一个非常有意义的话题。此时,有的学生会通过列表、描点、连线等过程画出函数图像,通过观察、发现一次函数的图像是一条直线;有的学生会根据函数表达式中变化的量相同,得出它的图像应该是一条直线而不是折线。笔者听课发现,课堂上解决这样的问题,往往就会被学生的观察、操作等活动一划而过,得出函数图像的性质,这样的学习是缺乏深度的学习。当学生找不到突破口时,教师应在知识形成过程的“关键点”上提出问题:要证明几个点在同一直线上,应该先说明其中的几个点在同一直线上?要证明三点共线的问题,往往可以通过怎样的方法解答呢?
在面对一般问题无从下手时,引导学生考虑特殊化解决,以认识问题本质,积累解决问题的经验。从数学学习、研究过程来看,通过类比、推广、特殊化等,可以促进数学思考,可以有效地寻找自己感兴趣的问题,从中获得研究方法的启示,提升逻辑推理的能力。
二、问题设计要有精心的预设
笔者在苏科版《数学》八年级下册“分式的基本性质”第一课时的导入中,设计了这样的问题:分数[23]与[46]相等吗?等式[23] =[46]从左到右是如何变形的?由等式[23] =[46],你还能够写出与[23]相等的等式吗?你能用含a的式子表示这个等式吗?那么[23]与分式[2a3a]相等吗?分式也有类似的性质吗?通过对上节课学习分式概念过程的回忆,以及对小学分数约分的回顾,让学生复习分数的基本性质,引导学生应用分数基本性质时,特别要注意分数的分子与分母同时乘(或除以)的这个数,必须是不能为0的数,为后续类比、探索分式的基本性质做铺垫。在学生复习分数基本性质的基础上,让学生“写出与[23] 相等的等式”,這样的结果有无数个,大胆猜想,将分数的分子、分母中的数转化为用含有字母的代数式,类比地提出分式具有的性质。在经历从特殊到一般、从具体到猜想的过程中,激发了学生探求新知的欲望,让学生初步感受分式的基本性质。这样的活动过程是建立在学生认识分数基本性质的基础上,对于分式的基本性质需要有不完全归纳的体验过程。因此,在教学过程中,仅仅告诉学生“也有类似的性质”是不够的,对于问题的设计要精心预设,知识的生成才能自然、水到渠成。
三、问题设计要有思考的深度
问题设计应在学生的“最近发展区”,帮助学生发现本质,解决难点。教师要根据知识难度、思维跨度等,综合确定问题解决需要的“能量”。如:已知关于x的一元二次方程mx2+2x-1=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围是 。本题是对一元二次方程根的判别式的直接应用。实际上面对这样的问题,学生还是停留在记忆层面上。教师应强化“有两个不相等的实数根”的条件。学生还没有具体问题情境可结合,对一元二次方程根的判别式缺乏明晰的认识。教师不妨将问题变形为已知关于x的方程mx2+2x-1=0有实数根,则m的取值范围是 。
四、问题设计要有不同的梯度
问题设计要有层次性,需要从知识的角度步步深入、从思维的角度由浅入深、从问题解决的角度进行发现、提出与解决等,学生不断面对新的合适的挑战,引导一节课有序推进。在苏科版《数学》八年级下册对“图形的旋转性质”进行课堂训练时,笔者设计了如下3道题:
问题1:如图1,将Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°,得到△A′B′C,连接AA′,若∠1=25°,则∠BAA′的度数是( )。
A.55° B.60° C.65° D.70°
问题2:如图2,将△ABC绕点A逆时针旋转100°,得到△ADE。若点D在线段BC的延长线上,则∠B的大小为 。
问题3:如图3,在正方形网格中,线段A′B′是线段AB绕某点逆时针旋转角α得到的,点A′与A对应,则角α的大小为( )。
A.30° B.60°
C.90° D.120°
笔者在上面问题的阶梯式设置中,能够尽可能满足不同层次学生的学习需要,充分凸显了解、理解运用、综合分析三个层次。第1问属于第一阶梯,面向基础组的学生,问题主要是基本的概念和浅显的问题,强调图形旋转概念的基本知识和方法的一般性运用,重在学会模仿;第2问属于第二阶梯,主要面向中层组的学生,问题为具有发展性的和稍有变化的,以教授基础知识和训练基本技能为重点,培养其一般的数学思维,重在理解图形旋转的性质;第3问属于第三阶梯,主要面向能力发展、提升组的学生,问题的设计具有一定的综合性和能力性,重在培养其思维的严谨和广阔,发展其抽象思维和灵活运用知识的能力。这样的问题设计,层层衔接,步步为营,逐步递进,每一阶梯的问题不仅能够针对不同层组的学生,而且使得前面的问题也作为后面问题解决的基础,为不同层次学生独立完成分层目标。
五、问题设计要有多维的角度
问题的指向性需明确,要不断引导学生发现问题的本质,多角度地思考问题,加强知识间的纵横联系,提高学生分析问题、解决问题的能力。如:如图4,在正方形ABCD中,点P是对角线BD上的一点,点E在AD的延长线上,且PA=PE,PE交CD于点F。 (1)證明:PC=PE;
(2)求∠CPE的度数;
(3)如图5,把正方形ABCD改为菱形ABCD,其他条件不变,当∠ABC=120°,连接CE,试探究线段AP与线段CE的数量关系,并说明理由。
这类问题主要是一种策略性的引导,可以应用三角形的全等条件、性质,正方形、菱形的性质以及三角形的内角和知识进行解答,还可以根据条件中隐含着点A、E、C到点P的距离相等,构造以点P为圆心、AP为半径的圆,将所求角转化为圆的圆心角。通过这样多角度地思考问题,有利于培养和发展学生的求异思维、发散思维、逆向思维等进行创新活动所必需的思维形式。在我们的数学课堂当中必须把一切能给学生的机会都给学生,对于新的知识点,要大胆放手让学生自己思考,自主探究、比较、发现,让学生学会从多角度思考问题,提高课堂教学的有效性。
六、问题串设计要有关联度
一节课中的问题设计,需要逻辑严密、前后呼应,通常以问题串的形式出现。一组问题组成一个完整的问题串,能够激发思考,启迪思维,引导学生把握数学内容的本质。设计探索型问题串,需要围绕定理、法则和公式的发生、形成、发展三个过程逐步展开,不断引导学生观察、动手操作、比较分析、猜想归纳,在“做数学”中学数学,获得数学学习的体验,提高探索能力,体味到数学的无穷魅力,以此促进学生的数学学习。再如教授苏科版《数学》七年级下册“认识三角形”中的三边关系时,笔者是这样设计的:
准备:4根小木棒,长分别为3、5、7、10(cm)。
(1)用手中的木棒摆一摆能摆成几个不同的三角形?并把边长记下来(其中最短边记作a,较短边记作b,最长边记作c)。思考是否任意长度的三根木棒都能围成三角形?
(2)计算并比较:
a+b c;b+c a;c+a b;
a-b c;b-c a;c-a b。
(3)通过以上计算,你认为三角形的三边存在怎样的关系?
(4)三角形三边关系的依据是什么?
(5)判断下列各组线段中,哪些能组成三角形,哪些不能组成三角形,并说明理由。①a=2.5cm,b=3cm,c=5cm。②e=6.3cm,f=6.3cm,g=12.6cm。追问:在三条线段长度都已给出的前提下,如何更好地运用性质?
问题(1)“摆一摆”活动让学生积极性高涨,进一步的追问把学生从单纯的动手操作引向有意义的思考。问题(2)使学生的探究更具体、明确。问题(3)鼓励学生比较分析、大胆归纳。问题(4)说明从实验中的特殊数据得出结论不一定可靠,需要严格的逻辑证明,使结论一般化,培养学生严谨的治学态度。问题(5)巩固和运用性质,“追问”使性质得以发展。5个问题可操作性强,以“为什么探究边性质→怎么探究→结论是什么→依据是什么→结论的推论是什么”为主线步步深入,紧紧围绕性质的发生、形成、发展进行设计,融合成一个整体。学生在此过程中充分参与合作探究,真正体验“做数学”的乐趣。
(作者单位:江苏省建湖县汇文实验初中教育集团)