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问题导学视角下的初中数学教学方法探讨论文

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2024-12-10 12:01:21    来源:    作者:dingchenxi

摘要:《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)要求学生“经历用数学方法解决问题的过程,感悟科学研究的过程与方法,感受数学在与其他学科融合中所彰显的功效,积累数学活动经验,逐步形成‘会用数学的语言表达现实世界’的核心素养。”

  [摘要]《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)要求学生“经历用数学方法解决问题的过程,感悟科学研究的过程与方法,感受数学在与其他学科融合中所彰显的功效,积累数学活动经验,逐步形成‘会用数学的语言表达现实世界’的核心素养。”此背景下,教师应认识到问题对初中数学教学的作用,并将问题合理运用到教学当中。本文阐述问题导学法的内涵及理论基础,结合具体案例说明问题导学视角下的初中数学教学策略,指出教师可通过设定教学目标确定问题导学教学方向,通过提出趣味问题、系列问题、变式问题等问题落实兴趣培养、深度教学等工作。

  [关键词]问题导学;视角;初中数学;教学方法

  初中数学在义务教育课程体系中占据至关重要的地位。现阶段的初中数学课程围绕数学概念、性质、规律展开教学,旨在培养学生的数学思维及应用能力。传统的“填鸭式”教学往往将学生置于被动的学习境地,不利于其对数学原理的自主探究。问题导学法以问题为工具,提倡教师借助问题激发学生的自主探究意识,使其在解读、分析、解决问题的过程中完成深度学习。新时期背景下,初中数学教师有必要从问题导学视角出发研究初中数学教学策略,为优化教学氛围,提高学生学习主体性提供更多可能性。

  一、什么是问题导学

  (一)内涵

  问题导学也被称为问题式学习(Problem-Based Learning),是基于确切问题的、以学生为中心的教学模式。问题导学提倡应用问题驱动学生自主学习,由此激发学生的潜能和创造力,使其由“被动接受学习”向“主动探究学习”发展。国内外学者对问题导学的研究较多,如巴罗斯教授(Barrows.H)与克尔森博士(Kel-son.A)联合发表的Problem-based learning A Total Approach to Education中指出:问题导学可被视作一种学习方式,即学习者基于给出的信息,按照确切要求处理生活、学习中遇到的难题,并在此过程中获取新知识、掌握新方法的一种学习方式。我国学者陈慧芳发表的《问题导学:开展“对话式教学”的应然之道》一文中指出问题导学是一种“问题化”教学,问题是教学的核心,师生双方在围绕问题探讨原理、解题方法的过程中完成教学互动。综合国内外学者的研究成果,可明确问题导学是一种坚持学生学习主体地位的,将问题作为教学载体的,指导学生在发现、分析、解决问题过程中学习新知的一种教学模式。

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  (二)理论基础

  问题导学以认知学习理论、建构主义理论、人本主义学习理论为理论基础。其中,认知学习理论认为学习的过程是积极认知的过程,学习者应主动地发现学习,通过加工旧知识获取新知识,完成知识体系的完整建构。认知学习理论明确了新、旧知的迁移关系。根据该理论,教师可利用问题引导学生探索新、旧知之间的关系,引导学生发现问题中蕴藏的规律,为问题导学的有效应用确定方向。

  建构主义学习理论认为学习是学生加工旧知识、整理新知识的过程,无法由他人代替。该理论倡导教师在教学中应关注学生的个体学习情况,根据其知识建构需求为其提供合适的学习环境,使其在参与情境、探究问题的过程中完成新知学习。根据该理论,教师可以围绕课程教学主题创设问题情境,基于情境引导学生分析、探究问题,使学生在循序渐进的教学活动中完成对新知的有效探索。

  人本主义学习理论强调“人”的价值,挖掘“人”的发展潜能。该理论代表人物马洛斯指出学生在学习、成长过程中存在认知需要、审美需要、自我实现需要。教师只有满足学生的相关学习需要,才能够提高其学习效能感。根据该理论,教师在问题导学过程中应保证学生的主体地位,同时以积极的态度提出问题、与学生互动、肯定学生的答题成就,从多方面满足学生的学习需要,进一步增强问题导学效果。

  二、问题导学视角下的初中数学教学方法

  (一)明确教学目的,厘定问题导学方向

  问题导学视角下,教师应围绕教学目的设计并提出问题,确保问题教学内容与数学课程教学内容同向同行,有效引发学生对课程本质内容的深度探究。教学目的的确立要以学生的个人发展需要及课程教学要求为主。一方面,教师应结合学生在过往教学中的表现,分析其对数学理论知识、数学思想方法的掌握情况,设定其学习起点;另一方面,教师应结合课程内容与新课标要求,确定主要教学任务。综合分析相关内容明确课程教学目的,以其为指向开展问题导学工作,确保学生能够在探究问题的过程中,明确学习主题,从而强化其认知。

  以人教版初中数学七年级上册“正数和负数”一课教学为例,为明确问题导学的应用方向,教师可分析学生学情与教学要求,确定教学目标。在此课教学之前,学生已完成了整数的学习,掌握了数轴的绘制与使用方法,具备一定的正、负数学习潜力。新课标要求教师在“正数和负数”课程教学中夯实学生关于“数与代数”的知识基础,培养学生数感、量感、推理能力与抽象能力等。综合以上分析内容,可明确该课教学目标:使学生了解正、负数的概念,学会用正、负数表示实际问题中具有相反意义的量,形成良好的抽象能力。根据教学目标,教师可明确问题导学视角下的教学方针为:(1)用生活化问题引出正数、负数概念,引发学生浅层认识;(2)用探究性问题驱动学生思考讨论,促进其对正、负数内涵的理解;(3)用应用型问题驱动学生应用正、负数表示具体内容,巩固其学习成果。教师通过综合分析确定课程教学目标,并以目标为锚点,确定问题导学视角下初中数学教学方向,为教学工作的有序开展提供更多思路。

  (二)创设问题情境,激发学生数学兴趣

  人本主义学习理论重点研究如何为学习者创造一个良好的环境,使其从自己的角度出发感知世界,发展出对世界的理解,达到有效学习的境界。问题导学视角下的初中数学教学要以人本主义为理论基础,致力于为学生创建满足其个性发展的学习环境。教师可基于初中学生的阶段特征设计趣味问题,并围绕问题创设情境,借助情境增强学生的数学探究体验,使其在感知情境内容、探究情境问题的过程中产生数学学习兴趣,形成自主探究的学习态度。

  以人教版初中数学七年级下册“平行线及其判定”一课教学为例,为使学生在课程学习中对数学原理产生探究兴趣,教师可基于学生的个人喜好设置问题情境,如一些学生喜欢玩七巧板等益智游戏。教师可取一块长方形装饰板,将其发给学生,让学生观察。同时,教师提出问题:这是一块装饰板,若想知道对边是否平行,可以用哪些方法来解决?在此情境中,教师用常见的物体作为教学载体,提出与课程主题有关的问题,由此引导学生将现实生活与数学学科内容有机关联,提出:(1)平行线永不相交,可以延长装饰板的对边看两边是否相交;(2)用直尺附在装饰板的一边,平移直尺,若直尺与装饰板另一边完全重合,说明两边平行……这样,以学生的兴趣爱好为出发点,借助生活中常见的物体创设问题情境,在情境中鼓励学生大胆说出数学探究想法,从而有效培养学生的数学问题探究兴趣。

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  (三)提出系列问题,提高数学学习深度

  根据建构主义理论,学生在学习过程中往往基于已掌握的知识和已形成的经验探究新问题,并在此过程中,发现新的数学规律,获得新的理论知识与技能。问题导学视角下,教师可根据学生的学习规律设计系列问题,逐步驱动学生由“已知”探索“未知”,提高其学习深度。首先,教师可分析新课与旧课的联系,确定问题设计思路。其次,教师可设计简单、直观的问题,帮助学生勾连新、旧课程内容,激活学生的知识迁移思维。最后,教师设计概括性问题,要求学生总结问题中蕴藏的数学规律与原理,提高其抽象思维水平。

  以人教版初中数学八年级上册“全等三角形”一课教学为例,此课安排在平移、对称、线段、角、相交线与平行线、三角形等课程之后,与相关知识存在前后联系。教师可基于相关课程内容设计导入问题,围绕此课主题设计探究问题,逐步引导学生探析本课数学原理,如将一个图形置于对称轴左侧,该如何绘制对称轴右侧的图形?对称轴左、右两侧的图形具有怎样的关系?这两个问题围绕过去的教学内容展开,巧妙引出“全等”的概念。接着,教师可追问:要绘制一对全等的三角形应当怎样做?全等三角形有哪些特征?如何判断两个三角形是否全等?教师提出系列问题,围绕全等三角形的概念、特征及判定方法展开,在驱动学生探究问题的过程中可逐步提高其学习深度。教师基于新、旧课程的关联先提出导入问题,激活学生的知识迁移思维,再围绕课程主题提出探究问题,驱动学生用观察、对比、分析的思维方法抽象数学原理,逐步提高学生的学习水平。

  (四)提出变式问题,培养学生创新思维

  创新思维即从新颖的角度出发看待问题、解决问题的思维。变式问题以具体问题为原型,通过变换问题形式和内容制造新问题,能给学生耳目一新之感。问题导学视角下,初中数学教师应合理利用变式问题组织学生探究,使其在分析、对比、解题的过程中掌握类比分析、对比思考等思维方法,在潜移默化的过程中提高其创新思维能力。具体教学中,教师应先围绕课程主题确定原问题,基于原问题的结构、内涵思索问题变式策略,并基于教学需求合理采取形式、内容变式等策略。

  以人教版初中数学八年级下册“勾股定理”一课教学为例,在完成理论教学内容后,教师可组织变式练习,先出示典型问题夯实学生的知识基础,再进行问题变式活跃学生数学思维,如已知一直角三角形的两边长分别为6与8,求第三边的长?先用典型问题锻炼学生应用新知解决问题的能力,巩固其学习基础。之后,教师围绕此设计变式问题,如等边三角形ABC的面积为93,这个三角形的边长是多少?解决此变式问题,需要学生创新解题视角,根据等腰三角形的顶角平分线、底边上的高、底边上的中线可把等腰三角形分成两个全等的直角三角形进行解题,从而锻炼学生的创新思维。这样,先设计典型问题巩固学生学习基础,再设计变式问题活跃学生创新思维,充分发挥问题导学作用,促进学生综合发展。

  (五)提出应用问题,锻炼数学应用能力

  新课标明确初中数学教学要培养学生利用数学概念、原理和方法解释现实世界现象和规律的数学应用能力。应用问题是以现实生活中的具体事件为原型,要求学生用数学代数式、论证方法解决的一类问题。问题导学视角下提出应用问题,可驱动学生从应用的角度出发探究化学学科知识与现实生活的具体关联,从而激发其应用意识。同时,教师在提问过程中适时引导,组织学生借助方程模型、函数模型解决具体问题,可锻炼其数学应用能力。

  以人教版初中数学九年级上册“一元二次方程”一课教学为例,为锻炼学生的数学应用能力,教师可设计此应用问题:有一块长方形的铝皮,长24厘米,宽18厘米,在四角都截去相同的小正方形,折起来做成一个没盖的盒子,使底面积是原来面积的一半,盒子的高是多少?此问题为现实生活中常见的问题,具有一定的应用教学价值。组织学生设未知数(假设盒子高为x cm)、列方程((24-2x)(18-2x)=0.5×24×18)、求解(x=3或x=18)、排除不符合问题情况的解(x=18),可使学生在解题过程中总结数学知识的应用策略及方法,提高其应用能力。通过设计并提出应用问题为学生提供更多数学应用的机会,使其在建构数学模型、运用算理算法解答问题的过程中总结数学应用方法,提高其数学应用能力。

  综上所述,从问题导学视角出发开展初中数学教学,可提高学生的学习深度,满足学生的自主学习需要。教师应立足教学实际,同时参考国内外学者对问题导学法的研究成果及相关教育理论梳理教学思路,确定所采取的教学策略符合新课标的相关标准。教师不仅要基于教学需要及学生实情设定教学目标,以其为锚点确定问题导学方向,还要基于课程教学内容设计趣味问题、变式问题、应用问题等教学问题,引导学生主动参与教学活动。问题导学视角下的初中数学教学形式多样,教师应树立持续发展观,不懈求索相应教学策略,为初中数学教学课堂的持续优化做好准备。

  参考文献:

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