江蘇省吳江高級中學 凌 鋒
問題是數(shù)學的心臟,問題是數(shù)學教學的動力引擎。在高中數(shù)學教學中,教師要善于設(shè)置問題,引導學生的深度思考、探究。問題與學生的數(shù)學學習往往是相輔相成的,好的問題能激發(fā)學生思維,催生學生想象?!胺菃枱o以廣識,非學無以致疑?!弊鳛榻處?,要以問啟學、以問導學,通過問題,引導學生進行高效的數(shù)學學習。
所謂“萌芽問題”,是指“能萌生、開啟學生數(shù)學思維的問題?!痹诟咧袛?shù)學教學中,不僅教師要精心設(shè)計問題,還要引導學生主動發(fā)問。不僅要設(shè)置事實性的問題——是什么,而且要設(shè)置反思性的問題,追問“為什么”。只有善于追問“為什么”,學生的思維才能更加靈動、深邃。教師要賦予學生深度思考、探究的空間,讓問題成為學生數(shù)學學習的萌生點。
比如,“向量”(矢量)的概念是高中數(shù)學的基本概念,也是高中物理力學學習的重要概念。這一部分內(nèi)容的學習不僅具有數(shù)學意義,而且具有物理學意義。所謂“向量”,是指“一個同時具有大小和方向、且滿足平行四邊形法則的幾何對象”。為了從本源意義上揭示向量概念的來源,為促進學生的數(shù)學理解,筆者借助學生熟悉的“速度”這個量來引入:有一只老鼠在前面,其速度是12 米每秒,有一只貓在后面,其速度為15 米每秒,貓一定能追上老鼠嗎?剛開始,學生紛紛認為“能追上,因為貓的速度比老鼠快一些,總會在某一個地方追上老鼠”。為此,筆者進一步追問:速度快就一定能追上嗎?學生展開深度研討。在交流、研討之中,學生周全地想到:如果它們?yōu)橐粋€方向,就能抓到,而如果它們倆不是同一個方向,就不會抓到,甚至南轅北轍。至此,學生深刻認識到,貓抓老鼠不僅依靠速度,而且要考慮方向。于是,向量這一抽象的數(shù)學、物理學概念的最本源的核心要素就被揭示了出來。
萌芽問題要賦予學生廣闊的思維空間。提問是一種數(shù)學教學智慧,它不僅能喚醒學生的認知,而且能引導學生對數(shù)學知識進行重組,從而催動學生的創(chuàng)新。問題不僅能讓學生獲得“魚”,而且能讓學生獲得“漁”,從而讓學生的數(shù)學學習體現(xiàn)邏輯性、嚴密性。
反觀當下高中數(shù)學問題教學,一個重要的問題是“問學課堂”淪落為“問答課堂”。“瑣碎問”“機械問”“形式問”等現(xiàn)象層出不窮。換言之,這些問題不是問在點子上、問在關(guān)節(jié)處,因而不具有思維含量,對學生沒有多大的啟發(fā)。核心問題教學要求教師的問題教學要把握數(shù)學學科的本質(zhì),設(shè)計的問題要“少而精”,要求問題要切入學生數(shù)學學習的“最近發(fā)展區(qū)”,能對學生的數(shù)學學習形成適度的刺激,引發(fā)學生的認知沖突。
教學《求數(shù)列的通項公式》,學生的學習難點是:用不同的方法求出通項公式。如果教師分別講解各種方法,一是容易讓學生產(chǎn)生學習疲勞,二是泯滅了學生的學習興趣,不利于學生的自主探究。筆者在教學中精心設(shè)計核心問題,通過核心問題助推學生的理解、探究。
問題1:等差數(shù)列的概念是什么,如何用數(shù)學的符號語言來表示?
問題2:能否運用an+1-an=d(n∈N*)來求出數(shù)列{an}的通項公式?
學生在問題的探究中,能夠自然引出諸種方法,如迭代法、恒等變形法、累加法等。
問題3:等比數(shù)列的概念是什么,如何求出等比數(shù)列的通項公式?
學生通過類比,能得出恒等變形法、迭代法、累乘法等。
美國心理學家桑代克認為:“學習的本質(zhì)是在刺激和反應之間形成聯(lián)結(jié)?!痹跀?shù)學教學中,要讓學生的數(shù)學思維快速生長,就需要一些外來的刺激。作為教師,要循序漸進地設(shè)計核心問題,在學生的已知和未知之間架設(shè)一座橋梁,從而能巧妙地刺激學生的數(shù)學學習。
德國著名思想家黑格爾說:“創(chuàng)造性思維需要有豐富的想象?!痹诟咧袛?shù)學教學中,生成性的問題,有助于發(fā)散學生思維。這就要求教師在教學中,要結(jié)合數(shù)學知識,引導學生向縱深處探究。發(fā)散性思維,有助于拓展學生的思維深度,深化學生的數(shù)學理解。通過枝節(jié)性的問題,讓學生固化思維的束縛、禁錮,讓學生敢于嘗試新方法、新策略等。
比如,教學《圓錐曲線》這一部分內(nèi)容,通常會采用兩種教學方法組織教學,其一是將橢圓、雙曲線和拋物線等合成一個整體進行教學,這樣有助于學生對圓錐曲線形成統(tǒng)一認識,即圓錐曲線是“到定點的距離與到定直線的距離的商是常數(shù)e 的點的軌跡”,但卻不利于學生深入地展開學習;其二是分別研究橢圓、雙曲線和拋物線,對每一種曲線都從定義、方程、幾何性質(zhì)上加以討論,這樣的教學有助于學生深度學習,但卻不利于形成整體認知。循著教材的設(shè)計思路,筆者在教學中,用“總分總”的方式進行,凸顯數(shù)學知識生成的連貫性、邏輯性。運用問題生發(fā)的方法,發(fā)散學生的思維,既讓學生展開深度研究,又讓學生從整體上把握。首先出示一個引導性的問題:平面內(nèi)到一定點的距離等于定值的點的軌跡是什么?在引導性的問題基礎(chǔ)上,發(fā)散學生的思維,引導學生主動問學。有學生認為,可以將平面改成空間,有學生認為,可以將“到一個定點”改成“到兩個定點”,有學生認為,可以將“到一個定點”改成“到一條直線”,等等。通過發(fā)散學生的思維,自然能將學生引向研究“雙曲線”、研究“拋物線”“橢圓”等。
恩格斯說:“思維是地球上最美麗的花朵?!敝?jié)性問題有助于學生將要思考的內(nèi)容融為一個整體。在教學中,教師要精心設(shè)計問題生長的路徑,引導學生從簡單到復雜、從易到難、從封閉到開放,促進數(shù)學思維的合理性生長。