“問”出思維的火花

李莉　黃秀旺

摘要

什么樣的數(shù)學課堂才能激發(fā)學生的數(shù)學思考，并將數(shù)學思考引向深層次，引發(fā)學生思維的生長？結合教學活動中的經(jīng)驗和反思，從概念教學、符號教學、探究教學、解題教學等4個方面談談如何設置有利于激活學生思維活動的問題。

關鍵詞

問題 數(shù)學課堂 思維能力

《義務教育數(shù)學課程標準（2011年版）》強調(diào)，數(shù)學教學應激發(fā)學生數(shù)學思考的興趣，調(diào)動學生思考數(shù)學的積極性，從而將數(shù)學思考引向深層次，引發(fā)學生創(chuàng)造性思維。什么樣的數(shù)學課堂才能達到這一要求？對于這種教學境界，或許仁者見仁，智者見智，但根據(jù)學生的具體學情巧妙、恰當?shù)卦O置課堂問題，提出符合學生心理狀態(tài)和認知規(guī)律的問題，能不斷激發(fā)學生新的學習動機，激起學生新的認知沖突，實現(xiàn)在課堂上培養(yǎng)和提高學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。本文將重點從自身的教學實例中談談問題的設置。

一、“問”出概念的內(nèi)涵和外延

概念是最基本的思維形式。數(shù)學中的命題，都是由概念構成的，數(shù)學中的推理和證明，又是由命題構成的。因此，數(shù)學概念的教學，是整個數(shù)學教學的重要支點。阿基米德說：“給我一個支點，我可以撬動地球。”正確地理解數(shù)學概念，是掌握數(shù)學知識的前提，數(shù)學概念好比支點，而數(shù)學法則、定理好比杠桿，可見概念的重要性。

案例：分式方程。

問題的引入：

問題1 甲、乙兩人加工同一種服裝，乙每天比甲多加工一件，乙加工服裝24件所用的時間與甲加工服裝20件所用的時間相同。怎樣用方程來描述其中數(shù)量之間的相等關系？

問題2 一個兩位數(shù)的個位數(shù)字是4，如果把個位數(shù)字與十位數(shù)字對調(diào)，那么所得的兩位數(shù)與原兩位數(shù)的比值是[74]。怎樣用方程來描述其中數(shù)量之間的相等關系？

問題3 某校學生到離學校15km處植樹，部分學生騎自行車出發(fā)40min后，其余學生乘汽車出發(fā)，汽車速度是自行車速度的3倍，全體學生同時到達。怎樣用方程來描述其中數(shù)量之間的相等關系？

設計意圖：用學生熟悉的實際問題引入分式方程的模型，激發(fā)學生對本節(jié)課學習的興趣。

探索規(guī)律，揭示新知：

問題1 比較前面所學的一元一次方程，上面所得方程與一元一次方程有什么區(qū)別？

問題2 下列方程中，哪些是分式方程，為什么？

（1）2x+[x+15=0]； （2）[2x+x2=5]；

（3）[1x+1=2]； （4）[2y3+y-12=1].

設計意圖：教師引導學生將其與熟悉的一元一次方程比較，學生通過比較兩者的異同得出分式方程的概念。

讓學生判斷哪些方程是分式方程，進一步鞏固分式方程的特點：分母中含有未知數(shù)。

二、“問”出學生的符號感

數(shù)學課堂教學中，建立符號意識有助于學生理解符號的使用是數(shù)學表達和進行數(shù)學思考的重要形式。符號意識是指能夠理解并且運用符號表示數(shù)、數(shù)量關系和變化規(guī)律；知道使用符號可以進行運算和推理，得到的結論具有一般性。

案例：二次根式（2）。

師：觀察下列各式的特點，找出各式的共同規(guī)律，并用表達式表示你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律。

[22]=_____，[52]=_____，[102]=_____，

[（-2）2]=_____，[（-5）2]=_____，

[（-10）2]=_____，[02]=_____。

通過觀察，你得到的結論是什么？試著說一說。你能用字母表示上面的結論嗎？

設計意圖：充分調(diào)動學生的積極性，通過計算、討論，總結得出其相關性質(zhì)。

生：當a≥0時，[a2]=_____；當a<0時，[a2]=______。

根據(jù)絕對值的意義：當a≥0時，[a]=a；當a<0時，[a]=-a，由此可知：[a2]=[a]。

教師板書：（1）[4]；（2）[（-1.5）2]；（3）[（x-1）2]（x≤1）。

師：你能分別說說a在上面題目中分別代表什么嗎？

設計意圖：引導學生理解字母a不僅可以表示一個數(shù)，也可以表示一個單項式和多項式，加強符號感。

三、“問”出學生的探究能力

教師在積極誘導學生使他們感到自己是個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探究者的同時，必須加強引導，及時調(diào)控，充分發(fā)揮教師參與者、組織者、指導者和激勵者的作用，為“生成性資源”定向?qū)Ш?。教師要不斷捕捉、判斷、重組從學生那里獲取的各種信息，見機而作，適時調(diào)整。

案例：多邊形的內(nèi)角和。

師：我們已經(jīng)知道三角形的內(nèi)角和是180°，那么你們知道四邊形的內(nèi)角和是多少度嗎？

生1：正方形和長方形的內(nèi)角和為360°。

師：那一般的四邊形呢？你是怎么得到的呢？

生2：我們也可以像研究三角形一樣用量角器測量或剪下四個內(nèi)角進行拼接。

師追問：這位同學回答得非常好，邊數(shù)少的多邊形可以通過量角或者剪拼來求和，如果邊數(shù)很多那又怎么辦？

生3：我可以通過連接對角線把多邊形分割成幾個三角形，利用三角形內(nèi)角和求得多邊形內(nèi)角和。

師接著追問：你們覺得剛才同學回答的方法中哪一種可以推廣呢？

學生交流討論之后得出：從一個頂點出發(fā)連接對角線發(fā)現(xiàn)可以得出幾個三角形，發(fā)現(xiàn)多邊形內(nèi)角和與各三角形內(nèi)角和之間的關系，三角形個數(shù)與多邊形邊數(shù)的關系。

建構活動過程是一個從特殊到一般歸納推理的過程，教學中規(guī)律要讓學生自己去尋找，結論讓學生自己去發(fā)現(xiàn)總結，讓學生充分經(jīng)歷數(shù)學上“化歸”的過程，滲透轉化的數(shù)學思想；教學中要讓學生嘗試從不同角度尋求解決問題的方法，并能有效地解決問題，嘗試評價不同方法的差異，從而尋求最優(yōu)化的解題方法。教師的兩次追問讓學生體驗了從特殊到一般的研究過程，為學生的探究找到了方法，體現(xiàn)了新舊知識之間的聯(lián)系，培養(yǎng)了學生的探究能力。

四、“問”出學生的解題能力

1.在學生思考粗淺處追問。

學生受知識經(jīng)驗的影響，在積極學習、認真思考、熱烈討論中，有時思維會遇到障礙或矛盾，不能進一步思考、解釋、分析，此時，教師要有意識地追問和引導，搭設思維跳板，開拓思路，激起學生創(chuàng)新的火花。

案例：概率。

師：一名籃球運動員的三分球投籃命中的概率是0.7，這個0.7表示什么意思？

生1：0.7表示這個運動員投10個球，進了（稍微停頓了一下）7個球。

教室里一片嘩然。教師笑了笑，沒有評價，而是把目光投向全班學生。

生2馬上站起來：他投10個球一定進7個球嗎？應該說投了10個球，大約進了7個球。

師追問：那他是不是只投了10個球？

有學生好像悟到了什么：應該說他投很多次球，這10次里面有可能進了8次，那10次里面有可能進了6次，但是平均下來，每10次平均進球7個。

在數(shù)學教學過程中很多學生會望文生義，不求深入思考。教師抓住學生的認知沖突，通過不斷的追問，引導學生去爭論，把課堂上生成的信息加工成階梯式攀升的問題。學生通過討論、爭辯，產(chǎn)生自悟，最終達成共識。

2.在學生思考錯誤處追問。

布魯納曾經(jīng)說過：“學生的錯誤都是有價值的。”的確如此，錯誤是孩子最樸實的思想、最真實的經(jīng)驗。所以學生的錯誤往往是一種鮮活的教學資源，我們教師應該善于挖掘和發(fā)現(xiàn)錯誤背后隱藏的教育價值，引領學生從錯中求知，從錯中探究。

案例：三角形邊的關系。

教師讓學生判斷：10厘米、5厘米、4厘米這三條線段能否圍成三角形。

生1：可以，因為10+5>4，兩邊之和大于第三邊，所以能圍成三角形。

很顯然，學生的回答是錯誤的，教師沒有馬上糾正，而是追問：還有別的想法嗎？

生2：10+4>5，兩邊之和大于第三邊，我認為也可以。

生3：我認為不行，因為5+4<10。

教師繼續(xù)追問：為什么有的兩邊之和大于第三邊，有的兩邊之和卻不大于第三邊呢？你覺得在什么情況下，才能圍成三角形呢？

生4：剛才兩個學生答得不正確，我覺得應是三條邊中，任意兩邊之和都要大于第三邊，才可以。

教師在學生能深刻理解“任意”的意思后，繼續(xù)追問：那我們是不是每次都要考慮三種情況呢？

學生紛紛表示：不需要。那樣太麻煩了，只需要考慮最短的兩條邊的和是否大于第三邊，如果最短的兩條邊的和大于第三邊，那么一個長邊與一個短邊的和肯定大于另一條短邊了。

“問題是科學思維的焦點”，好的問題是打開思維的鑰匙?！叭切芜叺年P系”的重、難點是讓學生理解三角形任意兩邊之和大于第三邊，會判斷三條線段能否圍成三角形，只要看最短的兩條邊的和是否大于第三條邊。學生在學習中由于考慮問題不全面，通常都暴露出此案例中的錯誤和問題，教師不斷追問，不僅讓學生明白了錯誤的根源，而且讓學生很好地理解了“任意”，也很好地掌握了判斷三條線段能否圍成三角形的最好方法。錯誤是有利教學的鮮活資源，教師要及時捕捉，讓學生在糾錯中體驗到自己主動建構知識的快樂，取得滿意的學習效果。

3.在學生對問題的答案有爭議時追問。

學生受知識經(jīng)驗的影響，有時思維會遇到障礙或產(chǎn)生矛盾，不能進一步思考、解釋、分析，此時，教師應針對學生的思維矛盾沖突及時追問，積極引導，啟發(fā)學生的思維，從而幫助學生開拓思路。

案例：相似三角形。

問題：一個三角形的三邊長分別為3cm、4cm、5cm，和它相似的三角形一邊長為6cm，求另外兩邊長。

生1：另外一個三角形的兩邊長分別為8cm和10cm。因為6是3擴大兩倍得到的，另外兩條邊也相應地擴大了兩倍。

教師笑著看看全班同學追問：你回答得很好，其他同學還有什么想法嗎？

生2：我不同意他的說法，問題中并沒有說6和3是對應邊，6和4也可以是對應邊。

“是的，是的，6和5也可以是對應邊?！敝宦牭较旅鎸W生七嘴八舌地議論道，同座位之間在相互爭論，教師繼續(xù)追問：你們覺得該怎么解決這道問題呢？

生3：我覺得要分3種情況討論，分別是6和3對應，6和4對應，6和5對應，所以應該有3個答案。

教師繼續(xù)追問：那同學們覺得什么樣的問題需要這種分類討論呢？

學生討論之后發(fā)現(xiàn)：當某些條件不確定時，通常需要分類討論。

在中學數(shù)學中，分類討論的數(shù)學思想是頗為常見的，分類是在題目部分條件缺失或不明確的情況下，按照數(shù)學對象的相同點和差異點，將數(shù)學對象區(qū)分為不同種類的思想方法。掌握分類的方法，領會其實質(zhì)，對于加深基礎知識的理解，提高分析問題、解決問題的能力是十分重要的。正確的分類必須是周全的，既不重復、也不遺漏。

課堂是知識傳遞的交接地，是師生生命涌動的精神家園，是由諸多教學細節(jié)組成的，精彩的教學細節(jié)使課堂充滿靈動。而教師每一次有價值的提問正是教學中的精彩細節(jié)，它撥動著學生的心弦，引領著學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，給數(shù)學課堂帶來了太多的精彩。

（作者單位：1江蘇省南京市江寧區(qū)湖熟初級中學；2江蘇省南京市竹山中學）

本文系南京市江寧區(qū)初中數(shù)學鄉(xiāng)村骨干教師培育站研修項目“基于初中生思維力生長的問題導學式課堂教學”的研究成果。

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