段志貴 張雯 沈桂如
摘要:從學(xué)生主體和思維發(fā)展的角度提出了“設(shè)問誘思”的教學(xué)策略,以突破課堂教學(xué)改革的瓶頸,有效提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的質(zhì)量。該教學(xué)策略以古代先哲的教學(xué)主張為參照,以認(rèn)知思維發(fā)展規(guī)律為基礎(chǔ),以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)。使用該教學(xué)策略應(yīng)遵循生本性、遞進(jìn)性、針對性和靈活性原則。以《函數(shù)的概念》一課為例,闡述該教學(xué)策略的實(shí)施結(jié)構(gòu)(過程要點(diǎn)):創(chuàng)設(shè)情境性問題,誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生疑惑;設(shè)計(jì)分析性問題,誘導(dǎo)學(xué)生生成念頭;篩選鞏固性問題,誘導(dǎo)學(xué)生加深理解;提出總結(jié)性問題,誘導(dǎo)學(xué)生提煉本質(zhì)。
關(guān)鍵詞:“設(shè)問誘思”;教學(xué)策略;數(shù)學(xué)課堂;函數(shù)的概念
以教師為中心的課堂教學(xué)模式越來越受到人們的詬病。新一輪課程改革倡導(dǎo)將課堂還給學(xué)生,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,強(qiáng)調(diào)突出學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)有利于激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性的教學(xué)氛圍。對此,在實(shí)際的數(shù)學(xué)教學(xué)中,不少教師已經(jīng)作出積極的嘗試,但是不少課堂還存在著偽自主學(xué)習(xí)的問題。基于理論的探索和實(shí)踐的總結(jié),我們從學(xué)生主體和思維發(fā)展的角度提出了“設(shè)問誘思”的教學(xué)策略,以突破課堂教學(xué)改革的瓶頸,有效提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的質(zhì)量。
一、“設(shè)問誘思”的理念溯源及理論基礎(chǔ)
“設(shè)問誘思”即設(shè)計(jì)問題,誘發(fā)思考,是指在課堂教學(xué)中,教師基于學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),利用一系列探索性問題,引發(fā)學(xué)生思考,使其理解、領(lǐng)悟數(shù)學(xué)知識(shí)和方法的一種教學(xué)策略。其本質(zhì)是一種啟發(fā)式教學(xué)。這一教學(xué)策略既與古代先哲的教學(xué)主張一脈相承,又符合現(xiàn)代教學(xué)思想。
(一)“設(shè)問誘思”以古代先哲教學(xué)主張為參照
啟發(fā)式教學(xué)在西方最早可以追溯到古希臘時(shí)期著名哲學(xué)家、教育家蘇格拉底所提倡的“產(chǎn)婆術(shù)”。蘇格拉底認(rèn)為,教師是“知識(shí)的產(chǎn)婆”,在教學(xué)中不應(yīng)該直截了當(dāng)?shù)匕阎R(shí)告訴學(xué)生,而應(yīng)該在與學(xué)生談話的過程中,通過揭露學(xué)生認(rèn)識(shí)中的矛盾,逐步引導(dǎo)學(xué)生自己得出正確答案。啟發(fā)式教學(xué)在我國可以追溯到春秋戰(zhàn)國時(shí)期思想家、教育家孔子所提倡的“不憤不啟,不悱不發(fā),舉一隅不以三隅反,則不復(fù)也”。孔子認(rèn)為,教學(xué)的關(guān)鍵在于啟發(fā)學(xué)生,不應(yīng)該簡單地灌輸知識(shí),而應(yīng)該啟發(fā)學(xué)生舉一反三、觸類旁通。
“設(shè)問誘思”教學(xué)策略以古代先哲的啟發(fā)式教學(xué)主張為參照,強(qiáng)調(diào)在課堂教學(xué)中,教師要善于抓住學(xué)生思維躍進(jìn)的關(guān)鍵,結(jié)合現(xiàn)實(shí)的數(shù)學(xué)情境,適時(shí)地提出能夠讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知疑惑的問題,使他們在思考中發(fā)現(xiàn)、提出問題并分析、解決問題,從而更深刻地理解知識(shí),掌握方法。
(二)“設(shè)問誘思”以認(rèn)知思維發(fā)展規(guī)律為基礎(chǔ)
按照認(rèn)知心理學(xué)的觀點(diǎn),人的思維活動(dòng)是一個(gè)不斷探索并發(fā)現(xiàn)新事物的心理過程,在這一過程中,對已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行不斷的調(diào)整、修改是認(rèn)知思維的重要任務(wù)。一般來說,人的思維發(fā)展要經(jīng)歷兩個(gè)階段:第一個(gè)階段是,發(fā)現(xiàn)新事物的特征或找出新事物之間的聯(lián)系;第二個(gè)階段是,利用大腦中已有的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn),觀察新事物,吸收新信息,對原有認(rèn)知系統(tǒng)進(jìn)行合理的更新或重組。從本質(zhì)上說,人的思維發(fā)展不是對新事物的簡單回顧與再現(xiàn),而是一種再加工與再創(chuàng)造。
“設(shè)問誘思”教學(xué)策略遵循認(rèn)知心理學(xué)中的思維發(fā)展規(guī)律,認(rèn)為教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)科學(xué)的問題情境,既包括學(xué)生能夠解決的問題,也蘊(yùn)含一些新知識(shí)的特征,使學(xué)生在不斷解決問題、解答疑惑的過程中,理解、掌握新知識(shí),并在不斷鞏固、應(yīng)用的過程中,把新知識(shí)納入自己已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),形成更為完整的知識(shí)系統(tǒng)。
(三)“設(shè)問誘思”以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,學(xué)生對知識(shí)的理解是基于自己的經(jīng)驗(yàn)背景建構(gòu)起來的。它強(qiáng)調(diào),學(xué)生不是空著腦袋走進(jìn)教室的,教學(xué)要把學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)作為新知識(shí)的生長點(diǎn),利用理想的問題情境,幫助學(xué)生自主探究,意義建構(gòu)。情境式教學(xué)和探究性學(xué)習(xí)是建構(gòu)主義理論在教學(xué)中比較典型的應(yīng)用:教師創(chuàng)設(shè)與學(xué)生的實(shí)際密切相關(guān)的問題情境,讓學(xué)生展開探究,通過新舊知識(shí)的相互作用建構(gòu)(理解)新知識(shí)。
“設(shè)問誘思”教學(xué)策略以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo),重視學(xué)生學(xué)習(xí)的自主探究,重視學(xué)生知識(shí)的自我建構(gòu)。這樣的課堂中,教師不是為了提問而提問,而是在考慮學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知規(guī)律的基礎(chǔ)上,結(jié)合教學(xué)實(shí)際,精心選擇一系列難度遞進(jìn)的問題,促使學(xué)生在特定的情境中,產(chǎn)生疑惑,激發(fā)深入探究的欲望;在利用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并提出問題、分析并解決問題的過程中,理解知識(shí),獲得思維的全面發(fā)展。
二、“設(shè)問誘思”的教學(xué)原則
(一)生本性原則
生本性原則是指,問題的提出應(yīng)該以學(xué)生為本,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)反應(yīng),把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,立足于學(xué)生的實(shí)際發(fā)展水平,著眼于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。學(xué)生是課堂學(xué)習(xí)的主體,如果教師刻板地按照預(yù)設(shè)的教學(xué)流程推進(jìn)教學(xué),忽視學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),就容易出現(xiàn)學(xué)生因跟不上教師節(jié)奏而懈怠思考,機(jī)械學(xué)習(xí),甚至放棄聽講的現(xiàn)象。
一方面,要關(guān)注學(xué)生的“生成”狀態(tài):在課前,根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ),預(yù)設(shè)課堂中可能出現(xiàn)的情況,做好充足的教學(xué)準(zhǔn)備;在課上,面對學(xué)生的反饋,選擇合適的問題引導(dǎo)他們思考。另一方面,要關(guān)注學(xué)生的“思維”狀態(tài):在學(xué)生接受良好時(shí),提出層次更高的問題,使他們進(jìn)一步理解知識(shí)、提升思維;在學(xué)生眉頭緊鎖時(shí),及時(shí)調(diào)整進(jìn)度,再次剖析過程,從學(xué)生能夠解決的問題出發(fā),誘導(dǎo)他們思考。再一方面,要關(guān)注學(xué)生的“情緒”狀態(tài):面對繁重的學(xué)習(xí)任務(wù)、枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí),學(xué)生難免會(huì)出現(xiàn)疲倦、抗拒的心理,教師要適時(shí)地提出詼諧幽默的問題,活躍課堂的氣氛,集中學(xué)生的注意,并激發(fā)他們深層次的情感與思維投入。此外,教師也應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑,獨(dú)立思考,積極地分享自己的想法,從而站在學(xué)生的角度,營造輕松、自主、合作的學(xué)習(xí)氛圍。
(二)遞進(jìn)性原則
遞進(jìn)性原則是指,問題的設(shè)計(jì)應(yīng)該逐步遞進(jìn)。與其他學(xué)科相比,數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象程度較高,學(xué)生很難直接接受形式化的數(shù)學(xué)結(jié)論。因此,教師可以在新舊知識(shí)的聯(lián)結(jié)處提問,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)新舊知識(shí)之間的聯(lián)系與差異,進(jìn)而更好地發(fā)掘新知識(shí)的生長點(diǎn),明確新知識(shí)的特點(diǎn);可以在教學(xué)的重難點(diǎn)處利用層次遞進(jìn)式或正反兩面式問題,讓學(xué)生在有層次、有條理的思考中,深度理解知識(shí),完整建立知識(shí)結(jié)構(gòu),獲得數(shù)學(xué)思維的發(fā)展;當(dāng)然,也可以在課后作業(yè)中布置難度較大的一些問題,讓學(xué)生不斷探索,延續(xù)學(xué)習(xí)。
基于這一原則的“設(shè)問誘思”教學(xué),一方面,提出的問題要有較低的起點(diǎn)。低起點(diǎn)不是降低要求,而是先設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生能力范圍內(nèi)的問題,為他們找到學(xué)習(xí)的立足點(diǎn),以此降低學(xué)習(xí)的難度,增強(qiáng)學(xué)生的信心,積極推動(dòng)進(jìn)一步的深度學(xué)習(xí)。另一方面,提出的問題要有層次上的遞進(jìn)。既不能一開始就把所有問題平鋪直敘地告訴學(xué)生,也不能站在一個(gè)角度反復(fù)提問。問題應(yīng)該一個(gè)比一個(gè)深入,才能發(fā)展學(xué)生的思維,讓他們在思考的過程中不知不覺地掌握數(shù)學(xué)本質(zhì)。
(三)針對性原則
針對性原則是指,要針對教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容,科學(xué)地選擇合適的問題。問題沒有固定的模式,但一定是能夠引起學(xué)生思維躍進(jìn),使學(xué)生在問題解決的過程中,能熟練地掌握和運(yùn)用知識(shí),也能潛移默化地體會(huì)數(shù)學(xué)思想的價(jià)值與意義,同時(shí)獲得思維上的發(fā)展。少而精是數(shù)學(xué)課堂好問題的重要標(biāo)準(zhǔn)。提問講究精準(zhǔn),盡量做到明確、清晰、通俗、生動(dòng)。如果教師的提問籠統(tǒng)含糊、言語啰嗦,就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生思維混亂,抓不住學(xué)習(xí)的主線與內(nèi)容的本質(zhì),使得教學(xué)效果大打折扣。
一要注重教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。教學(xué)目標(biāo)既指引著課堂教學(xué)的方向,又能給教師評估教學(xué)效果提供參照的標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能,體會(huì)數(shù)學(xué)思想方法以及積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),是數(shù)學(xué)教學(xué)的主要任務(wù),課堂上的問題應(yīng)該始終以這些任務(wù)的達(dá)成為最終目標(biāo)。每個(gè)問題都要成為學(xué)生由一個(gè)知識(shí)到另一個(gè)知識(shí)的轉(zhuǎn)折點(diǎn),由一個(gè)思維到另一個(gè)思維的跳躍點(diǎn),使學(xué)生能夠自然而然地提出問題、解決問題、拓展應(yīng)用。二要關(guān)注教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)。要注重教學(xué)內(nèi)容的生活化,將直觀的生活內(nèi)容作為學(xué)生學(xué)習(xí)的出發(fā)點(diǎn);講究教學(xué)內(nèi)容的探究性,給學(xué)生一定的“空白”,讓他們在思考探究中,發(fā)現(xiàn)并提出問題、分析并解決問題;追求教學(xué)內(nèi)容的討論性,設(shè)計(jì)開放性問題,讓學(xué)生在互動(dòng)交流中拓展思維,鍛煉表達(dá)能力。例如,“等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式”的教學(xué),利用生活情境引入能夠獲得不錯(cuò)的效果,但是考慮到學(xué)生有關(guān)等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),利用類比的方式提問“等差數(shù)列有前n項(xiàng)和公式,那么等比數(shù)列是不是也應(yīng)該有這樣一個(gè)公式呢?如果有的話,應(yīng)該怎么得到呢”,則更有利于學(xué)生數(shù)學(xué)能力的提高。
(四)靈活性原則
靈活性原則是指,提問的形式應(yīng)該根據(jù)課堂的情況靈活地變化。利用提問引領(lǐng)學(xué)生思維的發(fā)展,總會(huì)讓教學(xué)囿于這樣一種形式——教師問,學(xué)生答。然而,提出問題往往比解決問題更為關(guān)鍵,如果教師的提問只是為了引導(dǎo)學(xué)生回答出設(shè)想好的答案,就會(huì)制約學(xué)生自主探究、提出問題的能力。
根據(jù)這一原則,在“設(shè)問誘思”教學(xué)中,要做到變“線性提問”為“立體提問”,用啟發(fā)性語言、開放性問題,引導(dǎo)學(xué)生通過獨(dú)立思考或小組合作,從不同的視角感知問題、認(rèn)識(shí)知識(shí)。例如,在“古典概型”的教學(xué)中,可以提問:對于上面幾個(gè)模型,大家能發(fā)現(xiàn)有怎樣的共同特點(diǎn)嗎?同時(shí),也要根據(jù)問題的難易,適當(dāng)?shù)亓艚o學(xué)生思考的時(shí)間和空間,從而不僅能給學(xué)生鍛煉的機(jī)會(huì),深化對知識(shí)的理解,也能提高他們的思維創(chuàng)造性,增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣。此外,還需要注意的是,如果課堂中學(xué)生提出了教師課前未曾預(yù)設(shè)到的問題,那么教師應(yīng)該先仔細(xì)考慮問題的價(jià)值:若問題能夠凸顯本節(jié)課的思維主線,則可以組織學(xué)生共同討論;反之,則應(yīng)該留到課后個(gè)別交流。
三、“設(shè)問誘思”的教學(xué)結(jié)構(gòu)
“設(shè)問誘思”的核心在于問題或問題情境的設(shè)計(jì)。“是不是”“對不對”等提問式語句只能引發(fā)淺層次、機(jī)械式的問答對話。有價(jià)值的問題既要與學(xué)生的實(shí)際緊密相連,讓學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上產(chǎn)生疑惑,引起思維活動(dòng);又要符合教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生朝著最終的學(xué)習(xí)目標(biāo)前行;更要具有啟發(fā)性、引導(dǎo)性,有效激發(fā)學(xué)生的求知欲,發(fā)展學(xué)生的思維。
依據(jù)“設(shè)問誘思”的教學(xué)原則以及章建躍先生提出的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu),我們將“設(shè)問誘思”教學(xué)分為4個(gè)相互承接、聯(lián)通的環(huán)節(jié),由此形成一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)。
第一個(gè)環(huán)節(jié):情境性問題的思考。所謂“情境性問題”,是指依托一定的學(xué)習(xí)、生活背景或知識(shí)經(jīng)驗(yàn),能讓學(xué)生產(chǎn)生疑惑的問題。情境性問題可以是與日常生活密切相關(guān)的,如“描述某一天的氣溫變化情況”,也可以是與已有數(shù)學(xué)知識(shí)密切相關(guān)的,如“是否也可以找到一個(gè)十進(jìn)制的數(shù)來衡量角的大小”。無論是怎樣的形式,都必須指向?qū)W生的思考,讓學(xué)生在疑問中感悟?qū)W習(xí)目標(biāo),尋找前進(jìn)方向。
第二個(gè)環(huán)節(jié):分析性問題的探究。所謂“分析性問題”,是指能引導(dǎo)學(xué)生解讀相關(guān)信息、把握知識(shí)本質(zhì)的層層遞進(jìn)式問題,通常是多個(gè)問題的集合。學(xué)生通常要從能夠解決的實(shí)際問題出發(fā),逐步經(jīng)歷由形象到抽象或由已知到未知的思維過程,進(jìn)而通過歸納或類比生成對知識(shí)的認(rèn)識(shí)和對本質(zhì)的理解。這也說明,問題的設(shè)計(jì)除了要考慮難易程度和思維含量的遞進(jìn)外,還需要考慮目標(biāo)指向,貫通與新知識(shí)的關(guān)聯(lián)。
第三個(gè)環(huán)節(jié):鞏固性問題的辨析。所謂“鞏固性問題”,是指在學(xué)生掌握形式化的結(jié)論后,能引導(dǎo)他們加深理解的問題。一般從形式化結(jié)論的角度提出,包括思辨性的問題與實(shí)踐性的練習(xí),如“函數(shù)的表示方法有哪些”“判斷下列是否是函數(shù)”等,目的是促使學(xué)生了解知識(shí)的細(xì)節(jié)、特例及其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法,全面深化理解,避免認(rèn)知的片面性和表面化帶來的錯(cuò)誤。
第四個(gè)環(huán)節(jié):總結(jié)性問題的升華。所謂“總結(jié)性問題”,是指在一節(jié)課的末尾,能引導(dǎo)學(xué)生回顧、總結(jié),實(shí)現(xiàn)思維升華的問題。對一節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的升華,關(guān)鍵在于學(xué)生能夠基于自己的理解,組織出對知識(shí)本質(zhì)的描述,并能從聯(lián)系的角度,解決前面提出的問題,進(jìn)而將新知識(shí)納入已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),發(fā)展數(shù)學(xué)思維及素養(yǎng)。
四、“設(shè)問誘思”的教學(xué)案例
函數(shù)內(nèi)容在高中數(shù)學(xué)中占據(jù)重要地位,同時(shí)也是高考考查的重點(diǎn)之一。函數(shù)概念的學(xué)習(xí)對高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)有著里程碑的意義,不僅是接下來指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)等具體函數(shù)模型學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是學(xué)生思維發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。下面以《函數(shù)的概念》一課為例,闡述“設(shè)問誘思”策略在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的實(shí)施結(jié)構(gòu)(過程要點(diǎn))。
(一)創(chuàng)設(shè)情境性問題,誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生疑惑
學(xué)生在初中就已經(jīng)學(xué)習(xí)過函數(shù)定義的“變量說”,即在一個(gè)變化過程中,如果有兩個(gè)變量x、y,且對于x的每一個(gè)確定的值,y都有唯一確定的值與其對應(yīng),我們就把x稱為自變量,把y稱為因變量,并稱y是x的函數(shù)。在教學(xué)中,教師可以先帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)初中的函數(shù)定義,再根據(jù)這一定義,提出一個(gè)能讓學(xué)生產(chǎn)生思維矛盾的問題:
如下頁圖1所示,已知點(diǎn)A(0,1)、B(1,1)與P(x,0)構(gòu)成三角形,且該三角形的面積為y,問:x、y是否構(gòu)成函數(shù)關(guān)系?
對此,學(xué)生經(jīng)過計(jì)算,發(fā)現(xiàn)無論x取怎樣的值,y一直是常數(shù)12,說明y不隨x的變化而變化,按照函數(shù)定義的“變量說”,x、y不構(gòu)成函數(shù)關(guān)系。那么,在這種情況下,x、y究竟是不是函數(shù)關(guān)系呢?由此激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究函數(shù)概念的好奇心。利用數(shù)學(xué)問題,引起學(xué)生疑惑,不僅使其自主進(jìn)入數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中,也讓其初步感知函數(shù)概念,為接下來的問題解決與概念提煉做好鋪墊。
(二)設(shè)計(jì)分析性問題,誘導(dǎo)學(xué)生生成念頭
首先,教師可以拋出幾個(gè)學(xué)生容易解決的實(shí)際問題:
1.可以根據(jù)1979—2014年我國人口數(shù)據(jù)表(見表1),說出我國人口的變化情況嗎?
2.物體從靜止開始下落,下落的距離y(單位:m)與時(shí)間x(單位:s)之間近似滿足關(guān)系式y(tǒng)=4.9x2。若一個(gè)物體下落2 s,能求出其下落的距離嗎?
3.某公司要求員工每周工作至少1天且不超過6天,給每個(gè)員工開出的工資是每天300元。該公司每周付一次工資,則員工所得的工資情況如何?
這些問題是可以利用函數(shù)定義的“變量說”來解釋的。于是,學(xué)生很容易把實(shí)際問題轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)問題解決,實(shí)現(xiàn)建立函數(shù)概念的第一步,并發(fā)展數(shù)學(xué)建模能力。
然而,僅僅停留在解決實(shí)際問題的層次上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,教師要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)到探討對應(yīng)關(guān)系和運(yùn)用集合語言上來。具體地,可以設(shè)計(jì)各種形式的追問,例如:
如果改變上述問題1的表述,沒有人口數(shù)據(jù)表,只有從小到大的人口數(shù)據(jù)排列,那么我國人口的變化情況又是怎樣的呢?
能否利用集合語言闡述上面幾個(gè)問題的共同特點(diǎn)?
使學(xué)生經(jīng)由思考、討論,意識(shí)到上述每個(gè)問題都涉及兩個(gè)非空集合A、B,并且集合A與集合B之間存在某種對應(yīng)關(guān)系,即對集合A中的任一元素x,集合B中總存在一個(gè)元素y與之對應(yīng);體會(huì)到函數(shù)關(guān)系既與自變量x的取值范圍有關(guān),又與集合之間的對應(yīng)關(guān)系有關(guān),對于不同的自變量x的取值范圍,即使對應(yīng)關(guān)系(如表達(dá)式等)相同,得到的因變量y的取值范圍也可能不相同。
接著,教師可以進(jìn)一步給出利用圖像語言和文字語言描述的問題,例如“根據(jù)圖像說出函數(shù)的變化趨勢”,幫助學(xué)生從對應(yīng)關(guān)系的角度,比較完整地生成函數(shù)概念。
(三)篩選鞏固性問題,誘導(dǎo)學(xué)生加深理解
函數(shù)概念的得出并不是教學(xué)的終點(diǎn)。此時(shí),學(xué)生對知識(shí)的理解還不深刻,教師應(yīng)該考慮選用幾個(gè)鞏固性問題引領(lǐng)學(xué)生辨析:
1.何為定義域?
2.何為對應(yīng)關(guān)系f?
3.何為值域?
4.何為“每一”?何為“唯一”?
對于問題1,學(xué)生不僅要認(rèn)識(shí)到定義域是自變量x的取值范圍,就是集合A,是對應(yīng)關(guān)系作用的對象,而且要發(fā)現(xiàn)盡管兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式一致,但因?yàn)槎x域不同,所以是不同的函數(shù),從而體會(huì)到定義域作為函數(shù)三要素之一的必要性。
對于問題2,學(xué)生容易知道確定函數(shù)的關(guān)鍵是確定兩個(gè)集合之間的對應(yīng)關(guān)系,但是很難說清為什么要引入集合對應(yīng)關(guān)系。教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生再次思考前面兩個(gè)環(huán)節(jié)中問題的解決,體會(huì)到其中的函數(shù)都是通過集合對應(yīng)關(guān)系建立起來的(而不是僅僅依靠變量依賴關(guān)系建立起來的),差別只是建立方式(及表達(dá)方式)不同,進(jìn)而明確f代表的是一種關(guān)系,而不只是符號或式子。
對于問題3,學(xué)生要認(rèn)識(shí)到值域是集合A在對應(yīng)關(guān)系的作用下生成的,可以看作集合B的一個(gè)子集。
對于問題4,教師可以利用反面的例子幫助學(xué)生理解定義中這兩個(gè)詞語的抽象含義及其嚴(yán)謹(jǐn)性。
(四)提出總結(jié)性問題,誘導(dǎo)學(xué)生提煉本質(zhì)
教師可以設(shè)計(jì)以下總結(jié)性問題,幫助學(xué)生深化對函數(shù)概念本質(zhì)的理解:
1.本節(jié)課,我們學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容?你能舉例說明什么是函數(shù)嗎?
2.我們是怎樣得到函數(shù)概念的?
3.關(guān)于函數(shù),你還有什么問題嗎?
問題1引領(lǐng)學(xué)生理解函數(shù)概念的本質(zhì),淡化函數(shù)概念的形式。問題2誘導(dǎo)學(xué)生關(guān)注函數(shù)概念的形成過程,進(jìn)一步感悟數(shù)學(xué)抽象的基本思想。結(jié)合問題3的課堂生成,可以引出函數(shù)的后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容,如具體函數(shù)、表示、性質(zhì)、應(yīng)用等,使學(xué)生初窺函數(shù)知識(shí)體系的全貌,激發(fā)繼續(xù)學(xué)習(xí)的欲望。
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