1 研究背景
我们全面普及九年义务教育,每个适龄儿童都有机会进入校园接受教育。在整个九年义务教育阶段里,学习数学的时间最长的学科之一,也贯穿着不同科目的发展,因此数学在学生的升学考试中占重要的地位。上个世纪90年代以来,西方学者大多侧重于问题情境学习理论的研究。问题情境教学理论研究在西方学术论坛掀起学习狂潮,基于国际理论研究的风潮,根据中国数学教育改革和学生学习的实际情况,我国全面推进中小学数学问题情境教学研究。因此有必要对数学教学中“问题情境”的效果或作用进行研究,这样有利于了解中小学生的探究能力;可以帮助学生激发的学习兴趣,使得学生成绩得到进一步提高;可以帮助教师转变教学观念;有利于推动“问题情境”教学模式进入课堂;有利于发现课堂上存在的一些问题,改善教学方法,提高教学质量;有利于发现教科书中的问题,推动教科书改革。
在义务教育阶段的教学活动过程中,我们很容易发现:由于大部分的中小学生的自我意识的发展尚不健全或处在较低水平,他们常常缺乏良好的自我调节能力、控制能力和活动自觉性。因此,如果使他们在被动情况下去接受那些在他们看来说来是味同嚼蜡,枯燥无味,甚至毫无意义的内容,就容易造成心理负担和精神上的压力,以至于出现失望、厌学、逃学等不良的行为,这样既不益于心理健康,又阻碍其思维能力、创新能力的发展与提高以及品德、行为、思想性格的改造。通过创设问题情境来发现问题、培养学生学习知识兴趣,来他们刺激强烈好奇心和积极性,使学生在主动、愉悦的心态下学习数学新知。
2 研究的思路与方法
2.1 研究的总思路
在研究过程中,我们既要站在现代教育新课标思想要求的高度,广泛地吸收其的学科理论知识与精华,又要善于从国内外各种丰富的教学实践经验中归纳提炼总结。理论研究和实际学习应贯彻整个课题研究始终,同时也要倾听同行之间的想法和建议,理解学生的知识,经验与环境背景 。然而在设计创设问题情境时,要考虑到学生认知过程的个体性和完整性,可以使用大量的设问的方法,诱导学生一步一步地深入思考,挖掘学生无限的潜能。
2.2 研究方法
爱因斯坦说过:“提出问题比解决问题更重要,它标志着科学的进步。”在数学教学过程中,创设问题情境如果要做到激发、唤醒和鼓舞学生的求知欲望,形成鲜明的思想情感体验,就必须要求我们采用丰富多彩的创设“问题情境”的教学方法,比如采用实物演示法、讲数学故事或者数学典例、采用计算机技术和平板电脑云教育平台等有趣的教学方法,引导学生主动参与到数学教学的课堂中,达到知、情、意、行统一的教学效果。
除此之外,我们还要注意,在创设“问题情境”时,我们要体现它的“五性”:
--障碍性:引起冲突,产生不平衡,提出智力挑战;
--趣味性:富有趣味性,引发学生积极思维;
--开放性:对于问题的思考方法灵活多样,无标准答案;
--差异性:适合不同层次的学生,循序渐进地回答问题;
--实践性:以独立思考或小组讨论的探究实践活动寻求方法。
2.2.1 利用实物演示来创设问题情境
数学“问题情境”创设的方式千姿百态,层出不穷,要从中脱颖而出,吸引学生的注意力,我们可以利用实物演示的方法来创设“问题情境”。利用学生的视觉感官更加清晰地了解实物的外观,从而更直面认识客观事物的一般规律,让学生更加容易理解与掌握知识,符合中小学生学习的特点。
案列1:沪科版七年级上册4.1“几何图形”的认识,设计了如下的问题情境:
教师首先通过展示课前准备好的三角形、正方形等常见平面图形和长方体、正方体、球、圆柱、圆柱、四棱锥等立体图形的实物,在新课开始时给学生一一展示,并要求学生回答这些实物的名称,然后让学生展示课后要求学生动手做一做生活中的正几面体。(课前教师安排学生在课后自己动手操作,在上课时比一比谁做的正多面体最漂亮)
浅谈中小学数学教学中的“问题情境”的作用(图1)
浅谈中小学数学教学中的“问题情境”的作用(图2)
学生通过自己作图、裁剪、拼接最后成功得出正几面体。这一系列步骤,加强了学生动手操作能力,激发学生浓厚的学习兴趣,同时让学生在成功的操作完成实物的情况下,体验数学的乐趣,深化对已感知内容的内心体验;学生的思维能力得到提高,创造思维随之如雨后春笋般萌发,这样的“问题情境”使课堂气氛达到最高点,让学生全身心投入到后续的学习之中。
2.2.2 利用数学故事来创设问题情境
新课程标准中强调:教师要激发中小学生的学习兴趣,引导中小学生能够积极主动参与到课堂的教学当中,进一步挖掘中小学生的实践发展能力和创新思维能力。我们能够从中小学生的心理特征和年龄大小出发,选择使用有趣的数学史作为问题情境创设,来引起学生对伟人的仰慕和数学知识的兴趣。这样一来,既打通了数学与生活之间无形的屏障,又增加学生的学习激情。联系实际生活,把枯燥无味的课本知识转化成生活中常见的问题,引导学生学习,激发学生学习的欲望,充分调动学生的创造性和积极性。
案例2:沪科版九年级上册22.3“相似三角形”的性质,设计一下的问题情境:
师:在古时候人们就会运用三角形的性质去解决实际中的问题,比如利用三角形相似去测量大树、高塔等的高度。古希腊有一位数学家、科学家、哲学家泰勒斯到埃及游学,埃及有一座历史悠久的金字塔,却没有人能准确地测出它的高度。
有一年夏天,泰勒斯和他的弟子们在金字塔的影子下讨论数学问题,有人想让泰勒斯出洋相,便对泰勒斯说:“你有能力推测度量金字塔的实际高度吗?”泰勒斯不慌不忙的对那个人说:“有,明天给答复你。”第二天的中午,泰勒斯带上他的弟子和那些嘲笑他的人,在埃及老百姓的作证下,他带上一条已经测量过的木棍,之后把木棍倒插在地上,在日光映射下,这样一来我们首先可以度量出地上木棍阴影的长度,其次再度量出金字塔阴影的长度,最后泰勒斯利用已学过比例的方法就可以成功地算出了金字塔的实际高度,即浅谈中小学数学教学中的“问题情境”的作用(图3) [5]。
浅谈中小学数学教学中的“问题情境”的作用(图4) 浅谈中小学数学教学中的“问题情境”的作用(图5)
师:这个问题我们可以运用什么知识解决呢?是否可以运用比例知识解决呢?和三角形相似又有什么联系呢?同学们有没有想到相应的或者更好的方法呢?
学生一边津津有味的听着教师讲故事,另一边教师对学生提出一些具有思考性和代表性的问题让学生思考,从而进入课题的学习研究。这样的情境,非常贴近我们的生活,给学生塑造一个想象、抽象、开放性的数学化过程。既让学生了解了数学史,又激发学生的认知需求,形成一种想学、乐学、主动学的学习状态。
2.2.3 利用有趣的视频来创设问题情境
如果我们做事要达到事半功倍的效果,在开始的着手做这件事时候就必须养成良好的习惯和事先做好充分的准备。这样我们必须设计精彩的问题情境,才能进一步创设良好的课堂教学气氛。兴趣是学生学习动机中的主打因素,它能够刺激学生的大脑的中枢神经,有利于刺激人体各个感官有效地、迅速地接收各种教学信息。集中学生学习的注意力,捉住契机,引导学生学习新知识,从而达到事半功倍的教学效果。
案例3:“有理数的乘法”,设计以下的问题情境:
教师利用视频播放器制作一段儿歌视频,视频上显示:“1只青蛙,1张嘴,2只耳朵4条腿,扑通一声跳下水,2只青蛙2张嘴,4只眼睛8条腿,扑通扑通跳下水……n只青蛙n张嘴,2n只眼睛4n条,n声扑通跳下水。”
师:这是我们熟悉的儿童歌谣,歌谣里有我们学过的整数的乘法,那么你们知道视频上的n,2n,4n与我们这节课要学习有理数的乘法有什么关系呀?N可以表示成什么样的数呢?
利用学生熟悉有趣的歌谣+视觉效果,利用多媒体教学软件制作生动的视角效果,为学生创造轻快的学习氛围,捉住学生的注意力,创设多种感知性的问题情境,在激发学生学习兴趣的同时,一定程度上培养学生的鉴赏能力,提高了学生的审美情趣。
2.2.4 利用现代计算机技术来创设问题情境
传统的一支粉笔+一块黑板的教学模式,已经满足不了现代教育的需求,我们应倡导使用多媒体+白板的教学模式,把我们认为抽象的、枯燥无味的学习内容通过计算机技术栩栩如生的展示在学生的面前。一方面刺激学生的对计算机技术的好奇心,从而可以吸引学生的注意力和观察力,另一方面培养学生的想象空间能力和抽象思维能力。
案例4:“轴对称图形”的认识,设计了以下的问题情境:
教师一开始上课,就直接利用多媒体+白板的教学模式,在讲台上给学生展示白板技术,把一张张图片(一只美丽的蝴蝶、一片枫叶、大写字母A、英国国旗,五角星,京剧脸谱)用电子笔在白板上先找到一条对称轴,然后通过折叠,使得它们左右两边完全重合在一起,给学生视觉上直观认识一写轴对称图形。然后教师提问出相应的问题:我们生活中还有那些图形是轴对称图形?你能通过老师的演示说一说轴对称图形的定义吗?
通过多媒体+白板的情境,有助于学生理解本节课的教学内容。教师通过一系列的动手操作演示,创设一种让学生犹如身临其境的情境,既锻炼学生的观察能力,思维抽象能力,巩固了学生对本节课知识结构上大体的认识与理解,又可以提高学生的兴趣,激发学生对新知的好奇心。
2.2.5 利用其他学科知识来创设问题情境
我们一直把数学当成一门独立性的学科,认为其独立性很强,其实是一个非常大的错误,数学和其他学科息息相关,密不可分,我们可以结合其他学科的实例作为问题情境创设能够加强和其他学科之间的联系,利用其他学科的素材,化抽象为具体,化静为动,作为创设问题情境,提高学习的热情与兴趣。
案例5:有关“有理数的乘方”的教学片断,我们可以利用生物细胞分裂的情况来作为情境导入:某种细胞每10分钟便有1个细胞分裂成2个,经过40分钟后,这种细胞可以有1个可以分裂成多少个?引导学生思考作为问题情境创设。另外我们可以用数学史作为情境创设,我们既了解了历史,又学习数学有关知识,如祖冲之计算了圆周率、杨辉三角、赵爽证明勾股定理;利用物理知识,有小球从100米的高处自由落地后,每次反弹回来原来高度的一半再落下,作为等差数列的问题情境创设等等。
我们引用我们熟悉的其他学科的实例作为问题情境,引入新知,让学生轻易的接受,轻松的进入课堂的学习氛围。此外,进一步复习其他学科的知识,加强对其知识的巩固,还拓展他们的视野,让学生在较开放的学习的环境下学习新知,让学生学会利用归纳、联系的关系来看待问题,使得原以为枯燥乏味的数学问题变得通俗易懂,变得生动有趣,激发学生无限的学习欲望,也使得数学与其他学科之间形成一座无形的桥梁。
2.2.6 利用平板电脑云教育平台来创设问题情境
云教育平台是一个现代化的教育信息服务平台,在这个平台当中教育部门、学校、老师、学生、家长和其他与教育工作者,能参与其中扮演不同的角色,实现教学、管理、学习、交流、沟通一体化。
利用云教育,教师可利用课后的时间在云教育平台的教师端进行备课,这样的课件比教师运用PPT制作的课件或用其他软件制作的课件更加完美、更能满足学生的要求,备课完毕后把相关课件上传到云平台学生端,在学生到云教育平台教师上课的时候把相关的资料发送给学生。当学生到云教育平台教室上课时,每位学生按照学号(1-62号)对号入座到每一台平板电脑座位。学生围在正八边形的桌子(即8个学生作为小组),方便小组讨论,各抒己见。
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