摘要:數(shù)學問題情境是學生掌握知識、形成能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識、發(fā)展心理品質(zhì)的重要源泉。本文論述了數(shù)學教學中創(chuàng)設(shè)問題情境的原則與方法。
情境是指對學習新知識和新能力產(chǎn)生影響的各種情況,既包括學生內(nèi)部的情況,也包括學生外部的情況。問題情境則是與教學內(nèi)容相聯(lián)系的由教師提供的具體活動場景和學習資源,用以激起學生學習興趣,從而提高學習效率。由此,創(chuàng)設(shè)良好的問題情境不僅能使教師當好組織者、引導者與合作者,而且更有利于學生自主、合作和探究學習方式的培養(yǎng),從而更好地實施新課程。
一、問題情境的創(chuàng)設(shè)原則
1.遵循啟發(fā)誘導原則
在教學中貫徹啟發(fā)誘導原則,主要是為了調(diào)動學生學習的積極性,引導學生積極思考,探索解決問題的方法。教師要善于結(jié)合教材和學生的實際狀況,用通俗形象、生動具體的事例,提出富有啟發(fā)性的數(shù)學問題,對學生形成一種智力活動的刺激,從而引導學生積極主動地去發(fā)現(xiàn)問題,獲取知識。
2.遵循直觀性原則
在教學中貫徹直觀性原則,主要是為了使學生掌握知識建立在感性認識的基礎(chǔ)上,幫助學生正確地理解書本知識。在數(shù)學教學中,正確、合理地選擇和應(yīng)用直觀性,可以幫助學生發(fā)現(xiàn)并理解數(shù)學結(jié)論,掌握數(shù)學方法,運用直觀性從不同的感覺渠道同時向大腦輸送信息,自然能使信息互相強化,從而有利于學生對數(shù)學結(jié)論的理解和掌握。例如:在講解二次函數(shù)時,可以先讓學生畫出二次函數(shù)y=x2,y=x2-1,y=(x-1)2的圖像,再畫出y=-x2,,y=-x2+1,y=-(x-1)2的圖像,請同學們觀察圖像和函數(shù)關(guān)系式,分析、總結(jié)二次函數(shù)與圖像之間的關(guān)系,學生會在畫出圖像的基礎(chǔ)上認真分析、討論,最后總結(jié)出函數(shù)與圖像的關(guān)系。
3。遵循理論聯(lián)系實際原則
學生學習數(shù)學知識,最終目的是運用于實際,解決實際問題,從實際到理論,再由理論回到實際,從認識論上來說完成了兩次飛躍,而且第二次飛躍比前一次飛躍更深刻,從學生學習的過程來說,學生帶著需要解決的實際問題學習,既可以引發(fā)學生的學習動機,提高學生學習的自覺性和積極性,也可以有效地提高學生的可接受性的限度,使理論學習更加深刻。在教學中,教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)實際的問題情境,幫助學生自覺地運用教學知識去分析、解決實際問題,提高解決問題的能力。例如:有一個橫放著的圓柱形油桶,恰好可裝10噸油,用一木棒垂直插入小孔,測定剩油的高度h,能否很快確定剩油大約多少噸?這顯然是一個實際應(yīng)用問題,設(shè)剩油量為W噸,如果能找出剩油W與h的函數(shù)關(guān)系,并畫出次函數(shù)的圖像,那么求解就方便了,只要測定h,看圖像就可以知道W的值了。
二、問題情境的創(chuàng)設(shè)方法
創(chuàng)設(shè)問題情境的關(guān)鍵是選準新知識的切入點,設(shè)計問題一定要有梯度,有連貫,能引起學生的注意和良好的情感體念。
1.通過設(shè)計概念的發(fā)生,擴展過程創(chuàng)設(shè)問題情境
數(shù)學概念的教學一般來說要經(jīng)歷概念的形成、概念的表述、概念的辨析、概念的應(yīng)用等階段。在數(shù)學概念教學中,教師如何設(shè)計有效的問題情境,充分調(diào)動學生參與課堂教學活動,使學生經(jīng)歷觀察、分析、類比、猜想、歸納、抽象、概括、推廣等思維活動,探究規(guī)律,得出新的數(shù)學概念,從而使學生體驗到數(shù)學概念的產(chǎn)生過程,提高他們對數(shù)學的認識水平,掌握數(shù)學思想方法,培養(yǎng)數(shù)學能力。
。1)創(chuàng)設(shè)類比發(fā)現(xiàn)的問題情境
中學數(shù)學中有許多概念具有相似的屬性,對于這些概念的教學,教師先引導學生研究已學過概念的屬性,然后創(chuàng)設(shè)類比發(fā)現(xiàn)的問題情境,引導學生去發(fā)現(xiàn),嘗試給新概念下定義。這樣,新的概念容易在原有的認知結(jié)構(gòu)中得以同化與構(gòu)建。如:二次函數(shù)概念與一次函數(shù)概念的類比等等,有些數(shù)學概念是已有概念的擴充,若能揭示已有概念的擴充規(guī)律,便可以水到渠成地引入新概念。如:實數(shù)概念的教學,先回顧已經(jīng)歷過的幾次數(shù)集擴充的事實:“正整數(shù)自然數(shù)非負有理數(shù)有理數(shù)”,上述數(shù)集擴充的原因及其規(guī)律如何?(實際問題的需要使得在已有的數(shù)集內(nèi)有些運算無法進行)數(shù)集的擴充過程體現(xiàn)了如下規(guī)律:①每次擴充都增加規(guī)定了新元素;②在原數(shù)集內(nèi)成立的運算規(guī)律,在數(shù)集擴充后的更大范圍內(nèi)仍然成立;③每次擴充后的新數(shù)集里能解決原數(shù)集不能解決的問題。有了上述準備后,教師提出問題引入新元素“根號”,這樣學生對根號的引入不會感到疑惑,對實數(shù)集概念的建立也不會覺得突然,使學生的思維很自然地步入知識發(fā)生和形成的軌道中,同時為概念的理解和進一步研究奠定基礎(chǔ)。
。2)提供感性材料,創(chuàng)設(shè)歸納、抽象的問題情境
有些數(shù)學概念源于現(xiàn)實生活,是從生產(chǎn)、生活實際問題中抽象出來,對于這些概念教學要通過一些感性材料,創(chuàng)設(shè)歸納、抽象的情境,引導學生提煉數(shù)學概念的本質(zhì)屬性。如:數(shù)軸概念的教學,觀察溫度計的特點,進一步引導學生抽象出本質(zhì)屬性:①度量的起點;②度量的單位;③增減的方向。我們能否用一個更加簡單形象的圖示方法來描述它呢?由此啟發(fā)學生用直線上的點表示數(shù),從而引進“數(shù)軸”的概念。這樣做符合學生的認識規(guī)律,給學生留下深刻持久的印象,同時也有助于激發(fā)學生的學習興趣,積極參與教學活動,有利于學生思維能力的培養(yǎng)和素質(zhì)的提高。
2.創(chuàng)設(shè)變式問題情境,對例題(習題)挖掘與拓展
變式教學是對教學中的定理和命題進行不同角度、不同層次、不同情形、不同背景的變式,以暴露問題的本質(zhì),揭示不同知識點的內(nèi)在聯(lián)系的一種教學設(shè)計方法。通過變式教學,使一題多用,多題重組,常給人以新鮮感,能夠喚起學生好奇心和求知欲,因而能夠產(chǎn)生主動參與的動力,保持其參與教學活動的興趣和熱情。教師在教學過程中,不能只重視計算結(jié)果,要針對教學的重難點,精心設(shè)計有層次、有坡度,要求明確、題型多變的練習題。要讓學生通過訓練不斷探索解題的捷徑,使思維的廣闊性得到不斷發(fā)展。要通過多次的漸進式的拓展訓練,使學生進入廣闊思維的佳境。
例1:在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,D為垂足,
AE是CF的中垂線交BC于E,求證:∠DFC=∠CAE。
分析:方法(1):因為∠DFC與∠CFA互余,所以要證∠DFC=∠CAE,關(guān)鍵證:∠CFA=∠ACF要證AC=AF,即有中垂線性質(zhì)可得。
方法(2):利用全等△進行證明,過點F作FM⊥CB于M,證△CDF≌△CMF,即可。
方法(3):利用中介量,連結(jié)EF可得EC=EF=>∠CAE=∠CFE=>∠DFC=∠CAE,利用△ACE≌△AFE=>EF⊥AB=>CD//EF=>∠DFC=∠CAE。
通過這創(chuàng)設(shè)這一例題的教學情境,不僅能使學生掌握新知識,還能起到復(fù)習鞏固舊知識的作用,使學生對證明角相等的方法有了更進一步的明確,同時能活躍課堂氣氛,使學生對數(shù)學學習產(chǎn)生濃厚的興趣,也培養(yǎng)了學生的一種鉆研精神,使學生在思考問題上具有靈活性、多變性,避免了學生在幾何證明中鉆死胡同的現(xiàn)象,所以,教師在教學過程中要重視一題多解的教學,特別在備課中要根據(jù)教學內(nèi)容、學生情況適當?shù)剡M行教材處理和鉆研,要對知識進行橫向和縱向聯(lián)系,這堂課才能做到豐富多彩,同時教師在課堂上也要有應(yīng)變能力,認真聽取學生的一些方法,不能局限于自己的思想法。總之,在數(shù)學教學中,教師若能夠千方百計為學生創(chuàng)設(shè)各種問題情境,營造出寬松、愉悅的教學環(huán)境,對學生學習興趣的激發(fā),思維能力的培養(yǎng),全面素質(zhì)的提高將起到重要的作用。在數(shù)學教學中,課題引入、教學解題、培養(yǎng)學生思維能力都需要創(chuàng)設(shè)問題的情境。
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