摘要:本文通过函数概念这一教学案例,分析得出结论:数学课堂教学应该以“问题引导——任务驱动”模式,使学生能够积极主动参与课堂,从而达到培养学生“四能”, 提高学生核心素养,构建高效课堂的目的。
关 键 词:问题引导任务驱动;案例分析;函数概念
一、研究背景和现状
2017年出版的普通高中数学课程标准新课标中要求:教师应结合相应的教学内容,落实“四基”,培养“四能”,促进学生数学学科核心素养的形成和发展,达到相应水平的要求。[1] 四能,即发现和提出问题的能力、分析和解决问题的能力,这并非是一个新的名词。新课改以来,诸如“探究性学习”、 “合作学习”、 “小组学习”等学习模式的探讨长盛不衰,在中小学数学课堂及各类期刊杂志上颇有市场。但是探其根源,此类学习方式总离不开问题的提出和解决。
数学是思维的体操,思考从提出一个问题开始,到解决这个问题而终结。思维的过程体现在具体的问题上,但是我国中小学数学课堂对于“概念”教学的处理目前处于“以教师讲授、学生做题巩固”为主要形式的尴尬地位。一个定义,几个关键词,若干条注意,教师的讲授完毕;随之而来的是大量的辨析、变式等练习巩固。甚至有些教师对概念本身的理解不到位,或者觉得概念很简单,学生看得懂,忽视对概念的讲解,导致学生对概念缺乏兴趣,思维活动缺失,长此以往,禁锢学生的思维发展和创造能力,中华民族伟大复兴之路颇为艰难。
因此,本文通过函数概念这一教学案例,分析得出结论:数学课堂教学应该以“问题引导——任务驱动”模式,使学生能够积极主动参与课堂,从而达到培养学生“四能”, 提高学生核心素养,构建高效课堂的目的。
二、对“问题引导——任务驱动”概念教学模式的分析
1、找准概念的生长点——初识概念
学生认知结构中已有的适当知识对新知识有意义学习起固着作用,这是美国心理学家奥苏伯尔提出的有意义学习方式。[2]古人云“温故而知新”,表达也是同一个意思。找准概念的生长点,对激发学生的求知欲、启发学生深入思考、引导学生探究起到了重要作用。我国初高中数学课程有很多重复的概念,例如初中、高中均学习函数概念,这里新旧知识就可以作为函数概念的生长点。再如:学习直线平行概念,生活中的实物“铁轨”、“斑马线”就可以作为知识的生长点。
2、设计问题任务驱动——感悟概念
教师在设置问题上,要巧妙将概念植入,以问题驱动方式带动学生对概念的思考。并且采取注重层层递进、步步接近目标的提问方式。
例如:在《等差数列的概念》中,教师给出以下几个数列:
并直接提问:下列数列有什么共同点?
那么学生也只能象征性的思考一会儿,然后照着书本读一遍等差数列的定义。
教师想当然认为学生很聪明,已经掌握了等差数列的概念,开始例题讲解……
这就造成课堂的教学的浅层化、表象化,学生对概念一知半解。
但是如果精心设计如下7个问题,学生对等差数列以及公差的概念更加深入。
问题1:在这5个数列中,相邻两项的变化你能求出来吗?
问题2:如果数列递增,后一项减去前一项增加多少?
问题3:如果数列递减,后一项比前一项减多少?
问题4:如果数列每一项都相等,后一项减去前一项又是多少?
问题5:在这5个数列中,相邻两项的差都一样吗?
问题6:在这5个数列中,第一项有没有前一项?是从哪一项开始有前一项的?
问题7:你能总结出等差数列的定义吗?
3、师生探究——概念形成
学生经过思考是可以解决上述7个问题,但是学生的回答往往呈现出浅显化、口语化、缺乏严谨性。因此,教师有必要对学生的回答进行反复提问和反复回答,在反复中进行强调、修改、完善,引导学生进行概念的整体构建,明确概念的内涵并拓宽概念的外延。[3]
三、 “问题引导——任务驱动”概念教学模式的典型案例分析
选取案例:函数的概念[4]
在本案例中,通过3个问题和两个情景引出函数概念,并通过问题4引发学生讨论函数定义的要点。
问题1:我们在初中学习过函数的概念,它是如何定义的呢?在初中已经学过哪些函数?(在学生回答的基础上出示投影)
此问题是对初中所学知识的复习回顾,抓住新旧知识的生长点并联系学生的最近发展区,让学生对本课所学知识有一个整体的认识。
问题2:根据初中函数的定义判断 是否表示一个函数?
此问题引导学生进行思考、小组讨论后,造成认知冲突:初中所学函数定义为“变量对应”,而 这一函数中“隐藏”了自变量。通过已有知识难以回答老师的问题,认知冲突激发学生学习的兴趣,开始探求从新的角度来认识理解函数概念。
情境1:某一股票一个月的行情图(如图1)
图1
情境2:男子110米栏世界纪录创立的时间和成绩:(如表1)
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
年份 |
1900 |
1908 |
1920 |
1936 |
1959 |
1973 |
1993 |
2006 |
2008 |
成绩 |
15’’4 |
15’’14 |
14’’8 |
14’’2 |
13’’2 |
13’’1 |
12’’91 |
12’’88 |
12’’87 |
表1
问题3:情境1、情境2中存在怎样的函数关系?自变量、因变量分别是什么?
在这三个问题回答之后,直接给出函数定义。
情景1和情景2联系生活,培养学生抽象概括和数学建模的能力,这一点值得肯定。但是问题3的引出就稍有不当,此问题还是从变量对应的角度提问学生,这就使得高中数学函数的“集合映射”的引入极其突兀。通过这三个问题学生对于函数的认识依旧停留在初中水平,因此有必要对问题3进行继续追问。
可以构建如下问题:
问题4:在情景1中,对于每一时间都有唯一的股票指数对应吗?
问题5:在情景2中,对于每一年份都有唯一的世界记录成绩对应吗?
问题6:你能找到这两种对应关系吗?
问题7:对应关系能用解析式表示吗?
问题8:你能举出类似的情景,并说出函数及其对应关系吗?
通过以上问题的补充,学生对函数概念的本质更加深刻:从问题4和问题5点出函数内涵中“每一个”、“确定的”、“唯一的”等属性;从问题6和问题7引出函数内涵中“对应法则”;从问题8引发学生发散思维,用数学中的变量对应关系来描述生活中的事例。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准[M].北京:人民教育出版社,2017.10
[2] 蔡颖慧,曹少尧. 两“准”找到固着点 三“巧”搭建脚手架[J]. 《上海中学数学》, 2015, (7): 53-54
[3]郑祥云,梅立盛.“四单”教学设计及其在小学数学学习中的运用——以“问题导引”为核心[J].南京晓庄学院学报,2016,32(05):49-53.
[4]卫福山. 高中数学核心概念教学的思考与实践——以“函数的概念”为例[J].《数学通讯》, 2018, (5): 20-24
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