初中数学“问题解决”教学的探究与思考

时间:2022-07-02 08:21:52

初中数学“问题解决”教学的探究与思考

问题解决教学是以问题为媒介,通过创设问题情境,引起学生的认知冲突,引导学生对问题进行深入思考、自主分析、类比、猜想、验证等一系列的思维活动,从而使学生对数学知识形成深刻的理解,提高学生分析问题、解决问题的能力。问题是数学的心脏,数学学习能力与数学问题的解决有着十分紧密的联系。因此,在初中数学教学中,教师要重视问题解决教学,优选教学策略,激发学生的好奇心和探究欲,培养学生的问题意识和探索精神,提高学生分析问题、解决问题、反思问题的能力。

一、初中数学“问题解决”教学的实施原则

1.有效性原则

数学问题解决教学的主要目的是通过问题训练学生的思维,启发学生深入思考,主动获取知识,提升自身的能力。因此,如何增强数学问题解决教学的实效性,就成为一个值得探究和思考的问题。在初中数学教学中实施问题解决教学时,教师要把握好有效性原则,通过合理有效的提问方式,引导学生积极思维,主动探究,培养学生分析问题、解决问题的能力,使学生乐于学习,热爱学习。

2.启发性原则

在教学过程中,教师要围绕教学目标,结合学生的认知规律,精心设计问题,启发学生积极思维,大胆质疑、猜想,主动探索知识。在课堂教学中,创设问题情境后,教师不应急于去讲解问题的答案,而应加以适当地点拨指导,鼓励学生开动脑筋,独立思考,积极探索,直至得出结论。这样经过教师适当的启发引导,学生会自觉地去思考、探索、证明,再现知识的发现过程,从而获得对知识的深刻理解。

3.针对性原则

教学不应随意进行,而应经过周密考虑和统筹安排。既要对教学的整体布局进行反复斟酌,又要对教学中的每个具体环节进行反复思考。要紧扣教学目标,针对学生的实际情况和教学重点、难点来设计问题,问题题意清晰,条理分明。在提出问题的过程中,要根据学生的认知规律和最近发展区,自易而难、由表及里、由点带面、由浅入深地提出问题,调动学生积极思维的主动性和能动性,激发学生学习新知识的强烈动机和兴趣。在解决问题的过程中,要充分考虑学生可能遇到的障碍,可能做出的反应,并事先设计好应对策略,以备不时之需,只有这样教学才能顺利、顺畅、自然。

4.适时性原则

教学要达到良好的效果,必须把握好“适时”两字。古人云“不愤不启,不悱不发”,当学生处于“愤悱”状态时,教师的及时提问和适时指导,往往可以因势利导,激发学生探究知识的欲望,调动学生参与教学活动的积极性和主动性。当学生“百思不得其解”“心求通而未得”“口欲言而未能”时,教师巧妙地提问,给学生思维方向和解决途径以暗示和点拨,可以使学生思维畅通,快速准确地解决问题,从而收到 “曲径通幽”“柳暗花明”的效果。

二、初中数学“问题解决”教学的实施策略

1.创设情境,提出问题

创设情境,提出问题是实施问题解决教学的第一步。古人云“疑是思之始,学之端”,思维源于疑问,兴趣始于好奇,创设恰当的问题情境往往可以激发学生的好奇心和探究欲望,调动学生的学习热情,从而更加自觉地参与知识的获得、问题的解决过程。因此,在初中问题解决教学中,教师要紧扣教学内容,结合学生的年龄特点以及思维发展规律,精心创设情境,提出有效问题,诱导启发学生积极思维,自主探究,寻求出问题的解决之道。如讲授“用二元一次方程组解决问题”时,笔者创设了“鸡兔同笼”的问题情境:“小江在路上看见一个收购鸡和兔的商人,鸡、兔放在同一个笼子中,小江问商人笼中鸡和兔各有几只。商人说:‘我从上面数,有35个头,从下面数,有94只脚。’请问同学们,你知道笼中各有几只鸡和兔呢?”通过这样的情境创设,既可以吸引学生的注意力,启迪学生的思维,又可以激发学生探究新知识的热情,增强数学课堂教学的有效性。

2.自主探究,分析问题

自主探究,分析问题是问题解决教学的关键环节,提出问题,并不等于分析解决问题,还需要为学生提供广阔的时间和空间,引导学生自主探究,主动分析问题,探求出解决问题的策略。因此,在初中数学问题解决教学中,教师在创造问题情境后,要充分给予学生思考的空间,提供独立“攻坚”的机会,引导学生自主探究,运用已有的知识经验对问题进行深入的分析、研究,大胆地设想与创新,从而加深对数学知识的理解。

如在探究“三角形全等的判定”时,笔者设计了这样一个问题:“请同学们拿出三支长短不一的笔,组成一个ABC,三支笔分别表示ABC的三条边AB、AC、BC。若保持点A不动,分别旋转AB和AC,使∠A的大小发生变化,请大家仔细观察、思考:随着∠A的变化,三角形的其他元素有着怎样的变化呢?”经过思考,学生纷纷有了自己的看法。有的学生认为,当∠A发生变化后,原来的笔是无法组成三角形的,要想组成三角形,三边均需要发生变化。有的学生则认为,当∠A发生变化时,AB和AC的长度可以保持不变,只需让∠A对应边BC的长度也随之变化即可,即当∠A变小时,将BC变短,当∠A变大时,将BC变长。这时教师再引导学生设想:“若另外用三支笔组成一个A1B1C1,使得AB=A1B1,AC=A1C1,∠A=∠A1,那么能否用边来替换∠A使得两个三角形仍然全等呢?请说明原因。”有学生提出,当B1C1=BC时,B1C1所对的角∠A1与BC所对的∠A也相等,因此可以用B1C1=BC来替换∠A。画一个ABC,取AB=3cm,BC=4cm,AC=5cm,另再画一个A1B1C1,使AB=A1B1,AC=A1C1,B1C1=BC,然后将各自三角形剪下来,相互叠放一起,发现这两个三角形完全重合,这说明可以用B1C1=BC来替换∠A。

3.合作交流,解决问题

合作交流,解决问题是问题解决教学不可或缺的环节。学生经过自主探究后,有了初步认识,再进行合作交流,会使学生对知识的认识进一步升华。因此,在初中问题解决教学中,教师要为学生提供一些相互合作、相互交流的机会,加强学生之间的合作,促进各种观点的交流,引导学生相互学习,相互评价,在共同解决问题的过程中,让学生体验到成功的喜悦,激发学生“再创造”的动机。

如讲授“相似三角形的性质”后,教师提出了这样的一个探究问题:如何测量操场上的旗杆高度?然后将学生分成三个合作小组,引导各小组成员自主探究,合作交流,共同设计操作方案,解决问题。最后,要求各小组派一名代表汇报结果。各小组的操作方案如下所示。

①在观测者和旗杆之间的地面上平放一面镜子,利用镜子的反射原理,再构造出相似三角形,测出相关的距离,求出旗杆的高度。

②找一根高度适当的标杆,利用视线调整其位置,构造出相似的三角形,然后再测出相关的距离,求出旗杆的高度。

③通过卷尺测出人的身高,再分别测出人在阳光下影子的长度以及旗杆影子的长度,然后利用相似三角形的性质便可求出旗杆的高度。

4.实践应用,深化问题

实践应用,深化问题是问题解决教学的升华部分。知识只有经过实践应用,才能变成自己的实际才干。因此,在初中数学问题解决教学过程中,在自主探究、合作交流、解决问题的基础上,教师要注意引导学生运用所学的数学知识,解决一些日常生活中的实际问题,通过实践应用,深化知识理解,完善认知结构,加强数学的应用能力。比如学习《函数》后,教师可设计投资和消费等生产生活中的实际应用问题,增强学生的数学应用能力:“某中学计划购置一批某型号电脑,市场价每台5 000元,现有甲、乙两电脑商家竞标,甲商报出的优惠条件是购买10台以上,从第11台开始每台按65%计价,乙商报出的优惠条件是每台均按70%计价,两家的电脑品牌、质量、售后服务均相同,假如你是该学校的负责人,你会选择哪一个商家?请说明理由。”

总之,在初中数学教学中,有效地实施问题解决教学,既可以让学生体验到提出问题、分析问题、解决问题的全过程,感受到学数学、用数学的乐趣,又可以培养学生应用数学的意识和合作探索精神,提高学生分析问题、解决问题和反思问题的能力。

(作者单位:赣榆县罗阳中学,江苏 赣榆,222100)

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