高中數(shù)學教學問題意識及培養(yǎng)
時間:2022-02-18 09:49:29
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1問題的提出
《普通高中數(shù)學課程標準(2017年版)》在課程目標中增加了“學科核心素養(yǎng)”的內(nèi)容,指出數(shù)學學科核心素養(yǎng)是數(shù)學課程目標的集中體現(xiàn),強調(diào)數(shù)學課程目標是在“四基”“四能”的基礎上,發(fā)展學生六方面的核心素養(yǎng),達成“三會”,明確提出高中學生需要具備分析問題、解決問題、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力,形成理性思維的習慣.這表明了新一輪課改的一個核心內(nèi)容就是要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維和實踐能力,而創(chuàng)新源于問題,創(chuàng)新性思維的起點是問題,終點是問題的解決,“提出問題”是一切發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的源泉.正如著名教育家陶行之先生在《每事問》中所言:“發(fā)明千千萬,起點是一問.”學習的過程是探索知識的過程,是發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程.在這一過程中,學生不斷地思考,不斷地解決問題,同時也不斷地產(chǎn)生困惑和疑問,再通過探索研究與合作交流不斷地深化理解,不斷地形成靈感,不斷地有所發(fā)現(xiàn).因此,新課標下數(shù)學課堂教學中培養(yǎng)學生的問題意識、提高學生提出問題的能力顯得尤為重要,此問題也正在成為廣大一線教師關(guān)注的課題.那么,什么是問題意識?在我們的數(shù)學課堂上,學生“提出數(shù)學問題”的現(xiàn)狀如何?能力如何?影響學生提出問題的因素有哪些?怎樣在數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的問題意識和提出問題的能力?本文對此做了一些研究探討,請同行指正,供大家參考.
2“問題意識”的內(nèi)涵理解
“問題意識”是指在認識活動中意識到一些難以解決的、有疑惑的實際問題或理論問題時產(chǎn)生的一種懷疑、困惑、焦慮、探究的心理狀態(tài),這種心理狀態(tài)驅(qū)使學生積極思維,不斷提出問題和解決問題.[1]現(xiàn)代認知心理學認為:一種新的知識的學習,在學習者頭腦中要進行新舊知識的相互作用,經(jīng)過一連串的心理活動,新知識才能同化到原有知識結(jié)構(gòu)中去,形成新的認知結(jié)構(gòu).只有具備了能與已學知識對應的認知結(jié)構(gòu),思維過程中才會經(jīng)常出現(xiàn)“為什么”.[2]具有良好“問題意識”的學生常常會問自己“是什么?”“為什么?”“怎么辦?”,為解決這些問題,他們會啟動思維,搜尋頭腦中的原有知識,對其重新分析、理解,從而對知識的掌握更為深刻.此外,解決問題的欲望還會促使他們?nèi)ゲ殚嗁Y料、請教別人,從而使他們的知識得以擴充,認知結(jié)構(gòu)得以完善.學貴有疑,有疑才有思,有思才有問,有問才有悟.這是做學問的真諦.李政道博士在答蘇州學生問時曾經(jīng)坦言:“做學問,一定要先學‘問’,自己能提問題,再經(jīng)過自己的思考,才能真正掌握學問,增長學問.”[3]思維的過程就是提出問題、分析問題、解決問題的過程,問題決定著思維的目的、方向和范圍.美國《科學教育標準》對科學素養(yǎng)規(guī)定的六大特征,其中第一特征就是“有科學素養(yǎng)意味著一個人對日常所接觸的各種事物能夠提出、能夠發(fā)現(xiàn)、能夠回答因好奇心而引出來的一些問題.”愛因斯坦曾指出:“提出一個問題往往比解決一個問題更為重要.因為解決問題也許是一個數(shù)學上或?qū)嶒炆系募寄埽岢鲂聠栴}、新可能性、從新角度去看舊問題,卻需要創(chuàng)造性的想象力,而且標志著科學的真正進步.”[4]數(shù)學教學的首要任務,并不在于直接給學生傳播現(xiàn)成的知識,最根本的就是要發(fā)展學生的思維能力和創(chuàng)新意識,學生在學習中的數(shù)學思維體驗可以讓他們在其他學科或日常生活解決問題時發(fā)揮重要作用.學生只有具備了問題意識,才能在學習中積極思考,主動探索,體驗完整的知識發(fā)生、發(fā)展過程,把知識逐漸內(nèi)化為自己的能力,而不是簡單地從教師那里獲得知識,這對學生加深對數(shù)學知識的記憶、理解和運用都有極大的促進作用.如果我們的數(shù)學教學是以“問題意識”進行引導的,那學生就能夠形成主動提出問題的習慣,這其中一定伴隨著思維能力的培養(yǎng)和提高.“問題意識”能夠開發(fā)學生的思維,當學生有了“問題意識”,自然就會想著解決自己提出的問題,進而在各種解決方案中培養(yǎng)和提升創(chuàng)新能力.在實際教學中,作為教師我們經(jīng)常有這樣的困惑:為什么一個問題講了很多遍學生仍然不知道如何處理?為什么在面對一個稍微有點背景變化的問題時,學生就理不出解題的頭緒?許多情況下,為什么學生明明有許多問題但就是不會提問,而總是等著老師去提出問題呢?這個問題的答案就是:學生沒有形成提出問題的意識,缺乏提出問題的勇氣,沒有形成自己提出問題的能力.數(shù)學教學中學生提出問題,除了對所學內(nèi)容質(zhì)疑問難,更重要的是學生在數(shù)學學習或解決問題的過程中能發(fā)現(xiàn)或提出需要研究的新問題.后者具有數(shù)學研究的特征,對學生的能力有一定的挑戰(zhàn),對學生數(shù)學素養(yǎng)的養(yǎng)成有很大的幫助,能使學生的思維產(chǎn)生碰撞,形成創(chuàng)造的欲望和創(chuàng)新性思維的可貴品質(zhì),為學生的長效發(fā)展和可持續(xù)性發(fā)展打下堅實的基礎.
3學生“問題意識”缺乏的成因分析
觀察我們的數(shù)學課堂,可以發(fā)現(xiàn):從小學到高中,知識越學越多,但是學生上課的積極性和主動性是逐級遞減的,舉手提問或回答問題的成為稀缺,很多學生反應出“沒有把握不舉手”“知道也不敢舉手”,學生從不主動去打斷老師的講課,提出自己的問題或困惑;學生很少針對教師講課的內(nèi)容提出不同意見;學生積極主動思考的時間和相互討論、質(zhì)疑的機會也越來越少.大多數(shù)學生的學習過程變成了“預習、聽課、作業(yè)、復習”的循環(huán),遇到問題第一反應想的不是自己想辦法解決,而是“問老師”“找答案”.由此看來,我們的學生很多時候懶于思考,不敢質(zhì)疑,缺乏問題意識.造成這種問題意識薄弱的主要原因是什么呢?學生提出問題受主觀因素和客觀因素的影響.從主觀上看,學生提出問題受知識因素及思維因素的影響,也受學生好奇心、獨立性、勇氣、求知欲、自信心、毅力、性格等因素的影響;從客觀上看,學生會受到所處的學習環(huán)境、課堂氛圍的影響,這與教師的教學行為密切相關(guān).[5]具體地講,主要表現(xiàn)在以下幾個方面.(1)受心理因素影響,學生不想提問在上學之前,許多小孩對周圍事物充滿新鮮感和好奇心,勤學好問.而在學校,特別是到了高中,學生每天都是機械地、有規(guī)律地進行學習和生活,覺得學習是一件習以為常的事,學習的好奇心大幅度減弱,雖然會碰到很多問題,但往往習慣于等待老師和同學給出答案,自己卻不想提問.(2)受心理因素影響,學生不敢提問長期以來,教師是知識的權(quán)威,課堂教學的過程往往是在教師的精心安排下完成的,學生心中雖然有問題,但常常因為害怕同學嘲笑、害怕教師批評、害怕打斷課堂節(jié)奏,對自己缺乏自信或者提問時受挫造成陰影等,在遇到問題時選擇自己去找答案或者干脆放棄問題,放棄思考,不敢提問.(3)受學習能力影響,學生不會提問從學生的認知能力來看,由于學生知識儲備的不足,缺乏對知識的積累和自主建構(gòu)、自主完善,沒有為提出問題打好基礎,加之思維能力的差異使自己不能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的問題進行深入的思考或質(zhì)疑,從而不能提出比較有質(zhì)量和有深度的問題,或者是“感覺有點問題,但就是問不出來”,導致不會提問.(4)受教學方式影響,學生不能提問傳統(tǒng)的課堂教學讓學生習慣了“老師提問,我回答”的模式,他們不會去思考“老師提問”以外的其他問題.同時,不少教師高高在上,放不下“架子”,在教學中喜歡一講到底,不給學生提出問題的機會,使學生在遇到問題自己處理不了時,優(yōu)先選擇問同學,或者等待老師的回答,從而不能提問.
4學生“問題意識”的培養(yǎng)策略
(1)改變教學認知,合理調(diào)整教學目標教學活動就是教會學生知識,這也許是我們很多教師的教學目標,但這種認知是非常片面的.數(shù)學教學的目的在于提升學生的知識儲備和思維能力,而提升思維能力顯然更為重要.在課堂教學中只有充分調(diào)動學生的積極性,激發(fā)學生的問題意識,才能更好地激發(fā)學生內(nèi)隱的創(chuàng)新素質(zhì).學生知識儲備少,對未知領(lǐng)域的好奇心強,這正是問題意識的集中體現(xiàn).數(shù)學教學的一個重要內(nèi)容,就是喚醒和激勵學生內(nèi)心的潛在能量.只有在愉悅、寬松的教學環(huán)境中,學生積極的學習態(tài)度和探索精神才能被激發(fā)出來.我們要充分重視他們的求知欲,以激發(fā)學生的學習積極性、培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識為重要教學目標,改變以例題示范,講解為主的教學方式,引導學生投入到探索與交流的學習活動中,充分調(diào)動起學生的問題意識,使數(shù)學教學的過程成為思維的碰撞,讓學生在思維碰撞的過程中產(chǎn)生創(chuàng)造的火花.(2)發(fā)揮學生的主體作用,給學生搭建提問的平臺美國著名心理學家布魯納說:“學習者不應是信息的被動接受者,而應該是知識獲取過程中的主動參與者.”教學是一種學生主體主動參與的學習活動,教育的主體是人,我們的課堂要讓學生充分地參與經(jīng)歷,由疑問產(chǎn)生求知欲,由求知欲產(chǎn)生思維.朱熹曾說過:“讀書無疑者,須教有疑,小疑則小進,大疑則大進.”把課堂還給學生,讓他們在探求中得到鍛煉.創(chuàng)造思維產(chǎn)生于提出問題平臺之中,而問題的平臺在課堂,和諧的課堂氛圍是培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維的重要方式.[6]在一個以“問題意識”引導的課堂中,學生會完全投入到對問題的思考中,當學生自己解決問題后內(nèi)心會油然而生出成就感,這種成就感在遇到一個新的問題時會讓學生有沖動進一步去思考、嘗試解決問題,這樣自然地就形成了一個良好的循環(huán).同時,我們也要注意,在學生參與過程中出現(xiàn)的簡單問題、“愚蠢”問題、另類思維,千萬不能因為這種思維可能影響教學過程就輕易扼殺或不理不睬、不予剖析,否則學生思想的小火花就被澆滅,提問積極性會大打折扣,也挫傷學生的創(chuàng)造精神.例如,在講解直線過定點問題時,筆者給出這樣一個問題:“已知直線l的方程為(k+1)x-(k-1)y-2k=0,求證:不論k取何實數(shù),直線l過定點,并求出這個定點的坐標.”在分析討論了解題的思路后,將解題過程板書如下:直線l的方程可化為(x+y)+k(x-y-2)=0,為使此方程對任意實數(shù)k恒成立,必須且只需x+y=0,x-y-1=0,{解之得x=1,y=-1.{故直線l過定點M(1,-1).正當我準備講下一個題的時候,有學生舉手說:“我有另外的方法,也能找到定點!”他講的方法是讓k=1和2,用特殊的兩條直線得到的交點作為定點.這是一個非常合理的思考角度,雖然他的這一方法不完善,沒有給出怎么證明,我還是大大表揚了這個學生敢于提出自己的想法的精神,并把他的方法補充完整.看得出,之后的課堂上他學習的積極性更高了!教學是一門藝術(shù),教學藝術(shù)就像園藝一樣,需要合理的規(guī)劃和設計,需要耐心的培植和澆灌,需要精心的取舍和修剪.教師在平時的課堂教學中需要采取平等、開放、誠實的態(tài)度,注重師生之間的心理換位.不要讓學生感覺教師講的永遠是對的、教師的方法一定是最優(yōu)最好的.在教學中,不要給學生一種高高在上、數(shù)學權(quán)威的感覺,要消除學生的心理壓力,應當變“師道尊嚴”的師生關(guān)系為教學相長的朋友關(guān)系,重視為學生創(chuàng)造一種民主和諧的課堂氣氛,在這種氛圍下,學生會對教師產(chǎn)生信任,做到敢于發(fā)問.同時,多鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題,當遇到“不合時宜”的問題時要認真分析,幫助學生合理突破,并尋找學生的“閃光點”予以表揚.這樣科學合理的評價,使學生的積極性被充分調(diào)動,有助于激發(fā)學生的提問熱情.(3)創(chuàng)設問題情境,讓學生自主探究、自主提問、自主解決問題源于情境,數(shù)學情境是含有相關(guān)數(shù)學知識和數(shù)學思想方法的情境,同時也可以是數(shù)學知識產(chǎn)生的背景,它不僅能激發(fā)數(shù)學問題的提出,也能為數(shù)學問題的提出和解決提供相應的信息和數(shù)據(jù).在高中數(shù)學教學中,教師可以通過問題情境的創(chuàng)設來給學生提供“問問題”的平臺,讓學生主動發(fā)現(xiàn)問題,成為“問題”的主體,使學生的學習主動性和創(chuàng)造性得到充分激發(fā).例如,筆者在“導數(shù)在研究函數(shù)單調(diào)性中的應用”一節(jié),一開始就給出了一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)和反比例函數(shù)的圖象、對應的單調(diào)性及各自的導數(shù),問學生發(fā)現(xiàn)了什么.學生通過觀察怯怯地歸納:“是不是在區(qū)間(a,b)上f′(x)>0,那么f(x)為該區(qū)間的增函數(shù);在區(qū)間(a,b)上f′(x)<0,那么f(x)為該區(qū)間的減函數(shù)?”學生大膽地提出了一般性的結(jié)論,“對不對?”緊接著學生就對自己的猜測產(chǎn)生了懷疑,從而產(chǎn)生了強烈的論證結(jié)論的欲望,此時我趁熱打鐵,讓學生分組討論,找尋證據(jù)……我們在設計問題情境時,要能夠激發(fā)學生的求知欲與好奇心,讓學生感覺到有問題需要得到解決并產(chǎn)生提出問題、解決問題的欲望.重點是要注重引導學生,進行發(fā)現(xiàn)問題與深入思考,真正激發(fā)學生解決問題的欲望.教師在問題情境設計時還要聯(lián)系實際,多關(guān)注學生的最近發(fā)展區(qū)(本例中我關(guān)注到學生學過“導數(shù)的幾何意義是在某一點處的切線斜率”,所以可以以此突破論證過程),由淺入深地提升學生的數(shù)學思維能力和解決實際問題的能力,通過多種手段呈現(xiàn)情境,讓學生在認知過程中不至于產(chǎn)生突兀感,不至于難于入手,真正培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,通過攻堅克難中的成就感提升個體的創(chuàng)造性思維.(4)借助有意差錯,培養(yǎng)學生敢于質(zhì)疑、積極提問的習慣傳統(tǒng)的教學注重常規(guī)方法,注重習慣性思維的培養(yǎng),這往往也造成了學生主動性、創(chuàng)造性的缺失,讓學生變得懶于動腦,喜歡死記硬背所謂常規(guī)方法和常規(guī)技巧.但我們應當清醒地意識到,敢于提問、敢于質(zhì)疑,才會經(jīng)歷求同和求異的思維碰撞,得到最佳的思維效果.面對學生有問題而不問,我們?nèi)绾螒獙Γ课覀冋J為關(guān)鍵是要鼓勵學生多問、多質(zhì)疑,讓他們增強提問的信心,從而形成多提問的學習習慣.我們的課堂不一定要馬上就把知識一股腦兒地教給學生,讓學生在錯誤(或自己的錯題)中質(zhì)疑,提出自己的問題、看法、見解也是培養(yǎng)提問意識和創(chuàng)新思維的一個重要途徑.學生在課堂活動中的學習興趣、注意力、合作能力、發(fā)表的意見和觀點,都是教學過程中的重要資源.為把握學生在易錯、易混淆處會出現(xiàn)的問題,教師要適時給學生搭建一個展現(xiàn)自我的舞臺,在學生質(zhì)疑、討論的過程中,充分暴露思維上存在的錯誤或瑕疵,引領(lǐng)思考,及時點撥,促使學生多角度、多方面地提出新的問題,深化數(shù)學理解,優(yōu)化數(shù)學思維.例如,在基本不等式應用教學時,筆者給出了這樣的一個例題:已知x,y>0,x+2y=1,求1x+1y的最小值.針對學生解決這一問題時易犯的錯誤,故意給出如下錯解:因為x,y>0,x+2y=1≥22槡xy,所以x槡y≤12槡2,故1x+1y≥21xy槡≥4槡2.果然,很快就有學生說兩個等號不能同時取到,指出上述解法是錯的!這么一來,學生見老師居然出錯,來了興趣,不僅集思廣益,討論出了正確的解法,而且有學生“對形如一般的mx+ny和px+qy的兩個式子(字母都為正數(shù)),知道其中一個是定值,求另一個的最小值”這一類問題都進行了歸納總結(jié),而這一切源自對教師權(quán)威的質(zhì)疑和由此帶來的一系列問題的分析解決.在這個過程中,一方面學生增強了提問的信心,從而形成多質(zhì)疑、多提問的學習習慣;另一方面,學生體驗到了成功的喜悅和提問的魅力.這些錯誤中的生成,給課堂帶來了涌動的生命力和真實的精彩.(5)課堂上教師不妨少講一些,留給學生充足的時間去提問傳統(tǒng)的教學模式下,教師受教學任務的驅(qū)動,往往需要學生一節(jié)課跟著老師的節(jié)奏接連不斷地思考,而學生如果對其中有的內(nèi)容產(chǎn)生了疑問,也往往只能放棄思考,因為課堂是一環(huán)扣一環(huán)的,不可能因為自己的思考,不去跟隨教師的腳步,這樣容易產(chǎn)生知識點的遺漏.這樣的教學恰恰使得學生養(yǎng)成“不思考”“沒問題”的習慣,讓學生的思維教條、死板.因此,教師不可以再爭分奪秒地講授,要想想學生能接受多少,思維能不能跟上,會不會中間有問題產(chǎn)生.把時間留給學生去思考,在課堂上巧妙設置“空白”.提出一個問題或者講完一個原理后,要留下空白給學生以更多思考時間和空間,使學生有機會去提問、去思考,多一點與學生的互動,在教學的各個環(huán)節(jié)上多關(guān)注學生的思維狀態(tài).例如,在排列組合講“平均分堆”問題時,發(fā)現(xiàn)學生的幾種方案都錯了(不是出現(xiàn)了重復就是少了情況),教師沒有馬上告訴他們應該怎么做,而是留成了課外思考.課后,有幾個學生來跟我討論,學生之間也是相互提問、相互討論,經(jīng)過一天時間的沉淀,第二天再次講解,學生就有了深刻的認識.總之,學生創(chuàng)造性思維的養(yǎng)成就要從學會提問開始.教師在教學中應突出學生的主體地位,以問題為主線,增強學生的問題意識,培養(yǎng)學生敢問—想問—會問或善問的能力.學生問得多了,學生提問的能力方可提高,學生的創(chuàng)造性思維方可得到充分的發(fā)展.
參考文獻
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作者:過大維 錢軍先 單位:江蘇省無錫市輔仁高級中學