前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇问题解决教学法范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
课程标准的基本理念是倡导探究性学习,注重与现实生活的联系,培养学生分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。新课程实施一轮过后,如何提高课堂教学的有效性,一直是许多有志于教学改革的教师努力寻求的方向。有效性教学已被广泛研究,各种教学方法和教学理论层出不穷,但实际教学中,我们总感到没有一个得心应手的、切实可行、行之有效的教学模式。
在教学中应该创设一种让学生发现新问题、自己找出策略解决新问题并检验其正确和否的教和学的方法。“问题解决”教学是一种高级智力活动过程,是指在教学过程中,教师通过有目的地创设问题情境或提出不同类型的问题或任务,引导学生主动发现、积极探索、找出策略、实践检验、解决问题,以便深层理解并掌握和运用基本知识,实现从能力到人格整体发展,成为有效的问题解决者的一种教学模式。〔1〕美国创造心理学家吉尔福特说:“每当你碰到不作进一步心理上努力就不能有效地应付情况时,你就碰到了问题。”数学家波利亚认为:“问题,意味着需要找出适当的行动去达到一个可见而不即时可及的目的……,其中困难的程度就含于问题本身中:哪里没困难,哪里也就没有问题”。 问题触发思维活动去寻求解答,而一旦找到完成任务的手段或方法并付诸实施,问题即得到解决。问题解决就是由一定的情境引起的运用一系列的认知操作解决某种疑难的过程,从心理学角度看,问题解决是这样一种情景摘要:个体想了解某件事,却不能用已有的知识经验直接加以处理,因此而做出心理努力的那种情境。学生有了问题,就会开发思维活动去求解,一旦找到完成任务的手段或方法并付诸实施,问题即得到解决。所以问题解决就是由一定的情境引起的运用一系列的认知操作解决某种疑难的过程。早在2000多年前,我国伟大的教育家孔子和希腊大哲学家、思想家、教育家苏格拉底就成功的地运用提出新问题来引导学生学习。在实际的教学过程中,我们发现“问题解决”教学既为学生创造一个发现、探索、创新的环境,又为教师提供一条培养学生能力的有效途径。
下面以伴性遗传“一节的教学设计为例,从问题引入、问题探究、问题拓展”三方面探讨“问题解决”教学的应用。
1.问题引入
【情景】以个人的形象和电脑展示色盲检测和道尔顿图片。
【问题】
(1)你对老师的印象如何?
(2)从道尔顿发现红绿色盲的过程中,你获得了什么样的启示?
【设计意图】
(1)由于是借班上课,老师与学生初次见面,学生有很强好奇心,所以先让学生回答对老师的初步印象,引出眼光的问题,再用红绿色盲检查图来检测色觉,课堂气氛一下子活跃起来了。这样有益于消除师生间的陌生感。
(2)讲述道尔顿的故事,激发学生的兴趣,此时教师适时出示问题,转移学生的注意,使学生产生对科学家的尊重,并从中接受科学家献身科学,尊重科学的精神教育。
2.问题探究
【情景】
(1)表1是某地区人类红绿色盲的调查结果:
(2)图1是一个红绿色盲家系图谱,请分析作答。
表1
调查对象人数患病人数患都父母情况
男性1500100 100例中,96例父母均正常,3例只父亲色盲,1例只母亲色盲。
女性1500 77例中,父亲都患色盲。其中只有1例母亲色盲。
图1 红绿色盲家系图谱
【问题】1.控制红绿色盲基因是显性基因,还是隐性基因?从哪些亲子代可以判断?
2.假设红绿色盲的隐性基因位于常染色体上,那么它在遗传上会有什么表现?
3.性染色体有X染色体和Y染色体两种,红绿色盲基因究竟位于X染色体上,还是位于Y染色体上?假设红绿色盲基因在Y染色体上,它在遗传上会有什么表现?
4.为什么红绿色盲基因在X染色体上,而不在Y染色体上呢?
5.红绿色盲的遗传特点是什么?
【问题解决】前五个问题学生通过已知的知识和分析图表获取信息,可以很快找到答案,第六个问题是本节的重点和难点,只凭学生个人不容易解决,最好通过小组合作来完成。为让学生顺利解决这个问题,我把它分解成问题链或小任务:第一,写出男女性的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型。第二,参照书本,写出四种婚配方式(XBXB×XbY,XBXb×XBY,XBXb×XbY,XbXb×XBY)的遗传图解。第三,分析所写的遗传图解,特别注意女性患者的父亲和儿子有什么表现,正常男性的母亲和女儿有什么表现,从中揭示出X染色体遗传的特点:交叉遗传(男性患者的色盲基因来自母亲,以后只能传给女儿;女性患者的父亲和儿子一定患病;男性正常,其母其女必定正常)。再与白化病类比,因为同属隐性遗传病,因此红绿色盲也有隔代遗传的特点。第四,归纳出红绿色盲作为伴X隐性遗传病的遗传特点:患者中男多女少、交叉遗传(母亲患病,儿子一定患病;女儿患病,父亲一定患病)、隔代遗传。
学生围绕层层铺设的问题,开展小组合作学习,然后分小组汇报他们的学习成果,师生共同归纳、完善。学生为自己能发现规律而感到高兴,同时又分享了别人的成果,提高了自己的认识。就这样,把学习的自交回给学生,让学生真正成为课堂教学的主体,教师做好学生学习的设计者、引导者、辅助者、参与者,大大激发了学生学习的积极性和原动力,学生当然乐于参与其中。
3.问题拓展
3.1 课堂上的问题拓展。
【情景】红绿色盲症和抗维生素D佝偻病都是受一对等位基因控制的遗传病,其基因位于X染色体上,Y染色体上没有相应的等位基因。
【问题】你能否通过红绿色盲的遗传特点分析抗维生素D佝偻病的遗传特点?
【问题解决】这个问题对部分学生来说还是有一定难度的。因此,教师可提示他们运用类比推理的方法,相互讨论解决。对于抗维生素D佝偻病,先类比伴X遗传的共同特点:交叉遗传;再类比显性遗传的特点:一般会代代相传;然后找出其特有的特点:女性患者多于男性患者。
3.2 课后的问题拓展。
“伴性遗传在实践中的应用”这一内容直接与生产实践联系,体现了新课程的理念之一,关于芦花鸡和非芦花鸡在初级阶段的辨别,可以视上课剩余时间来决定是否放在课后完成。最后教师应该鼓励学生就“注重与现实生活的联系”一点在生活中寻找某个问题并展开研究,收集资料,整理成文,并在班上汇报。这样的做法激发了学生自主解决问题的自豪感,也培养了他们的研究能力。〔1〕
4.小结与反思
本节课以图片、图表等手段来创设情境,以相互紧扣或层层递进的系列问题为载体,以问题的解决为主线,帮助学生主动建构知识,进而提高学生解决问题的能力。采用“问题解决”教学,学生能够积极思考,踊跃讨论,大胆发言,课堂气氛活跃,学习热情高涨。师生间、生生间进行热烈的讨论。可见,学生的问题意识和好奇心一旦被激发,就如打开了心灵的窗户,愿意与人分享自己的想法、敢于质疑,并在与人交流中完善自己的看法。只要教师适当给予精心的引导,会收到意想不到的效果。
实施“问题解决”教学的关键是要创设恰当的情景、准确设置有层次的问题以及教师精心的引导;通过不断创设问题情境,以疑引思,激起学生积极的创造性思维活动;再通过准确设置的问题激起学生探索的欲望,为知识的学习营造良好的氛围;最后,在教师精心的引导下,把学生成功地引向知识海洋的彼岸。由于学生是在独立思索,自主探究环环相扣的新问题下进行学习和建构知识体系的,所以一旦被把握,就深深扎根。同时,从根本上提高了学生自己发现新问题,分析新问题和解决新问题的能力,提高了科学探究能力,有利于创造能力的发挥。此外,师生间通过问题进行多向信息交流,使师生双方关系和谐,相互沟通、教学相长,创设了愉快的教学情景,教师教得有效,学生学得愉快。〔2〕所以“问题解决”教学法在生物教学中不失为一种有效的好方法 。
当然,在采取“问题解决”教学法时还应注意:(1)创设最佳问题情境,教师要善于运用多种手段,对不同的课,不同的内容,不同的学生,不同的时节,不同的地点,采取不同的方法,尽力创设问题情境。(2)充分发挥学生的智力因素和非智力因素的作用,大胆鼓励学生畅所欲言,在平时的教学中,要注意形成民主氛围,使学生敢想、敢问、善问。(3)注重教师的主导作用。在整个教学过程中,教师要引导学生正确思考,在解决问题中起主导作用。(4)对学生提出的问题解决方法,教师应及时肯定学生的探究主动性,并和学生一起探究方法的可行性和优化分析,对学生的思维进行指导性整理和深化。
运用“问题解决”教学法,要求学生要有一定的知识或技能基础,对于全新内容的引入课(如绪言课),不宜使用。非问题性质的内容也不宜使用。在实际教学中,要根据教学内容和学生情况作必要的调整,有时需与其它教学模式配合使用。〔3〕
参考文献
[1] 邓文静.张松,“问题解决”教学法在高中生物教学中的应用──“伴性遗传”教学设计〔A〕,2006普通高中生物专辑(一)〔C〕, 2006/8(总第22期)
[2] 佚名,当代新问题解决教学法在地理教学中的尝试〔EB/OL〕, 中小学资源网
[3] 贺文华,谈问题解决法教学模式〔J〕。江西科技师范学院学报,1999年,3,1
关键词: 问题解决教学法 创新能力 合作学习 化学实验教学
随着高校招生规模年年扩大,大学毕业生数量迅速增加,每年有近千万的高校毕业生进入劳动力市场。现实情况是:一方面不少学生找不到理想的工作,毕业就失业,另一方面不少企业、单位招不到合适的人才。这说明社会对人才提出了更高的要求:不但要专业理论知识丰富,更要具备较强的动手能力和创新精神,要求毕业生能够很快适应相应的工作岗位。对在校大学生进行实践与创新能力的培养势在必行。
分析化学实验是一门实践性很强的学科,正是培养学生创新精神,锻炼实践操作能力,培养综合素质的绝佳平台。因此,为培养既有理论知识又有专业实践操作技能的人才,在分析化学实验教学中,让学生在探索及开拓意识、踏实有序而讲求效率的工作作风等方面得到锻炼,培养他们初步分析问题和解决问题的能力[1],我们进行了一系列教学改革探究。
1.观摩质量测试实际场景,转变学生学习理念,注重实验技能的掌握。
在分析化学实验教学前,学生以小组形式到教学科研协作单位:遵义市质量检测院、环保监测站化验室,垃圾处理中心,制药厂等单位进行现场观摩质量检测全过程,现场体验化学技术在生产、测试产品质量中的具体应用。体会到分析化学技术在化工、机械、医药、食品等行业应用非常广泛,认识到学习化学的目的就是用化学技术解决生产生活中的具体问题,用所学的化学专业知识、专业技能为社会服务[2]。从而激发了学生学习化学理论和实验的兴趣,提高了学生学习分析化学实验的主动性。
2.重视基本技能训练,夯实实验理论基础,强化创新能力。
在学生观摩学习中发现,检测工作是一项非常严谨的工作,每一项实验步骤都非常重要,必须一丝不苟,丝毫的马虎大意都会导致测试数据不准确,导致检测工作失败。在分析实验学习中,分析仪器选用、洗涤,仪器安装,仪器放置顺序,实验操作程序、数据的记录处理,以及对实验结果分析讨论的深度和广度都要按实验要求规范练习。教师在实验指导和考核时,强调实验场所必须整洁,实验操作技术必须规范,实验数据与原始记录必须真实一致,实验报告必须完整,使学生在基础实验教学中树立实事求是、规范、准确、认真的工作态度,培养严谨的科研作风。
3.改革实验教学模式,以实际的生产生活实例为基础,创建分析实验的解决问题的平台,培养创新能力。
为了培养学生解决问题能力和创新能力,在学生通过基础实验技能考核合格的情况下,加强综合实验教学改革,具体做法如下:
3.1打破按教材进行实验的常规,以具体的生产实践为实验项目。
选用药品、食品、水质、材料、化工产品等具体的生产实际场景作为实验教学项目,要求学生用分析化学技术解决具体实际问题。
3.2学生独立设计解决问题的分析方案。
从解决实验项目中的问题出发,查阅资料,找到多种方法多种途径解决问题的方案,对比选出最优实验方案设计,实验试剂配制,进行实验,实验数据记录,实验结果分析等,都由学生自己独立完成整个教学过程,教师只是从方法可行性,操作过程安全性,以及在出现异常的情况下给予指导[1]。
在进行配位滴定实验教学时,实验项目设计为:鸡蛋壳中钙含量的测定。学生在实验前通过查阅资料,首先进行下列工作:
3.2.1实验项目的意义分析。
鸡蛋是雉科动物鸡的卵。其外有一层硬壳,内则有气室、卵白及卵黄部分,鸡蛋含有大量的维生素和矿物质及有高生物价值的蛋白质,是人类常食用的食品之一。其蛋壳主要成分的碳酸钙,钙含量40%左右,是比较好的生物有机钙的原料,通过钙含量的测定学习,能够掌握食品中钙含量测定方法,为鸡蛋壳中钙的利用提供依据。
3.2.2鸡蛋壳中钙含量的分析化学方法分析与选择。
①酸碱法:取一定量鸡蛋壳烘干,称量,用一定量的盐酸标准溶液完全溶解蛋壳中的碳酸钙变成钙离子溶液,用氢氧化钠标准溶液反滴定剩余的盐酸,用甲基橙做终点指示剂,根据消耗盐酸的量可以计算出钙的含量。
方法分析:这种方法是通过测定鸡蛋壳碳酸根的含量测定计算钙含量,蛋壳中其他金属离子形成的碳酸碳酸盐含量会干扰滴定的准确性。此种分析方法测定蛋壳中钙含量不准确,误差大,不宜采用。
②氧化还原法:用盐酸溶液将一定量鸡蛋壳完全溶解成钙离子,用过量的草酸钠溶液沉淀钙离子,陈化、过滤、洗涤草酸钙沉淀,草酸钙用一定量的硫酸溶液溶解成草酸根离子,然后用高锰酸钾标准溶液滴定至终点(溶液呈微红色),计算出钙离子的含量。
方法分析:此种方法原理可靠,滴定分析所用仪器简单,可以作为钙离子的滴定测定。但样品的钙处理成草酸钙沉淀时,操作步骤较多,草酸钙陈化时间长,不是快捷的检测方法。
③原子吸收分光光度法:将一定量鸡蛋壳用盐酸溶液完全溶解,过滤出不溶于酸的有机物,配制钙标准溶液,用原子吸收分光光度仪测定钙标准溶液及样品的吸光度值,根据标准曲线计算出钙的含量。
方法分析:此方法快速、可靠、准确度高,适用于样品中微量钙的测定,但仪器昂贵。
④配位滴定法测定鸡蛋壳中的钙含量:
方法分析:该方法使用仪器简单(滴定管,三角瓶),使用试剂少,对于常量钙离子的分析可靠性高,是一种经济、快捷的钙离子检测方法。
3.3确定最佳实验方法。
学生通过钙离子检测方法的资料查询和分析方法的比较,确定了实验项目中问题解决的最佳方法:用EDTA标准溶液滴定测定鸡蛋壳中钙离子的含量。
3.4完善具体测试方案程序,进行含量分析实验。
整理出用EDTA法测定鸡蛋壳中钙含量的详细实验操作步骤,配制好实验所用试剂,标定好标准溶液,准备好实验所用仪器,并进行具体实验测定。
3.5记录处理实验数据按要求写出实验报告。
3.6实验总结,对配位滴定关键技术分析。
3.6.1样品处理技术关键:酸法溶样,用盐酸溶液将滴定的鸡蛋壳完全转化成钙离子。
3.6.金属离子配位滴定法几个关键条件控制:Ca-EDTA稳定形成的酸度和钙指示剂颜色突变酸度范围相同,用40g/L的NaOH溶液控制pH=13。
4.结论
通过上述实验教学,取得了较好的教学效果。
4.1学生认识到,测定产品质量,每一步实验操作都必须准确、规范、认真,一丝不苟,不能马虎大意,这样测定结果才准确可靠,培养学生严谨的工作作风和学习态度。
4.2使学生明白了,今天的实验就是要解决个人民群众日常比较关心的问题[2],化学实验的学习,就是为了将来在实际工作中具体应用。
4.3学生很有成就感,感觉自己所学到的知识派上了用场,解决了实际生活中遇到的问题。
4.4学生在分析方法的选择中,温习了理论知识,实验中彼此交流,合作解决问题,增强了团队合作精神,培养了获取信息的能力、学习能力、交流能力和适应社会能力。
4.5通过自主实验项目确定,分析方法选择,实验条件探究等科研式实验教学,培养了学生的创新能力,挖掘了学生的潜能,锻炼了分析问题与解决问题的能力,也为学生日后进行科学研究打下了坚实的基础。
4.6学生独立完成分析方法选择,样品处理,药品准备,试剂配制,仪器洗涤,滴定操作,数据记录,数据处理,写出实验报告,经历了一个完整的分析测试过程。学生的实践能力和创新能力得到了极大的锻炼。
参考文献:
[1]杭义萍,许琳.构建基于问题解决的分析化学类实验课程体系[J].实验室研究与探索,2011,9,VOL30(9):291-293.
[2]张六一,饶通德,黄怡民.深化分析化学实验教学改革培养创新型人才[J].重庆三峡学院学报,2012(3)VOL28(139期):125-126.
关键词:初中化学;问题解决;构筑;有效课堂
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)10-247-01
问题解决就是以问题为切入口,以信息的获取、组织、加工为重要认知活动,以自主学习、合作学习和探究性学习为主要学习方式的探究性实践活动。问题解决是认知心理学和教学心理学研究的核心问题之一。多数心理学家认为问题包括三个基本成分:给定条件、目标和障碍。当学生面临一种情境,即学生可以利用的已有知识和经验与行动目标之间出现空缺时,根据题目的给定条件采取一定的转换方法克服障碍达到目标,这就是问题解决。例如“粗盐的提纯”这一实验问题,就是利用“溶解、过滤、蒸发”等一系列转换手段消除“食盐中含有杂质”这一障碍,从而达到提纯食盐这一目标。关于问题解决的思维过程,很多学者从事研究并提出了不同的模式。对于化学问题解决的过程,Ashmore等人曾提出问题解决分为四个阶段:定义问题、选择信息、组合信息、评价。根据现代认知心理学的理论,实验问题的解决过程,就是一个从实验的初始状态向目标状态搜索过程。信息加工心理学强调问题解决者是主动的信息加工者,他不仅能在问题解决过程中不断缩小初始状态与目标状态之间的差距,实现二者之间的有效匹配,而且还能够对问题解决的过程和结果进行自我监控。
国内外已有的研究都认为问题解决教学具有多种功能,例如教学功能、培养功能、发展功能以及控制功能等。国外教育界认为问题解决教学可以帮助实现理科教学的认知、技能和情感领域的目标,具体表现为:提高学生的学习动机;使学生能够进行有效的学习;培养学生的自信心,激发学习热情;使学生掌握科学的方法,懂得如何鉴别问题,提出问题,找到最优的解决途径。
那么,初中化学教学如何通过问题解决教学来构筑一个理想的课堂呢?
一、巧问题激发学生的求知欲
富有情趣和吸引力的化学问题,会刺激学生解决问题的欲望。所以在设计教学时要努力创设适合学生发现、创造新知识的问题情境,重视知识的分化点、生长点和交叉点。这些问题就在学生身边,但是平时很少有学生会想到。这些问题的提出和解答,不但使学生对所学的知识达到真正的理解、巩固,而且培养了学生发现问题、解决问题的能力。例如,在初中化学“化石燃料的利用”一节教学时,可设计下列问题情境:某中学化学课外活动兴趣小组对热电厂下游几十米内河水中鱼类几乎绝迹的现象进行了一次调查,并取得了一些资料:①测定热电厂使用的燃料煤含硫量为0.0064%; ②了解煤燃烧后的气体未经处理即排放到空气中,热电厂地区出现了多雨;③了解到热电厂的用水未冷却就直接排入河中;试分析鱼类几乎绝迹的原因?设计这样一个与学生生活贴近的问题,将学生置身一个实际的情境中,可以激发学生强烈的探究欲望,并从该问题中学到了科学调查的方法,可以说对学生是一种全方位的素质提高。
二、提出问题,实施探究
“提出问题,实施探究”是化学问题解决教学的关键。在化学问题解决教学中,学生通过对问题信息的组织、加工,便能适时地提出一些问题,这时老师应应势利导,积极引导和组织学生通过阅读、观察、实验、讨论交流等方式,验证问题的正确性。
例如,在初中化学 “常见的酸”复习教学时,为了能够帮助学生正确认识浓硫酸,设计了下列三个问题情境:①浓硫酸和稀硫酸的性质是否完全相同呢?下面请同学们用两支试管分别装入少量无水硫酸铜,然后分别加入少量浓硫酸和稀硫酸,观察有何现象?根据现象说明浓硫酸具有什么性质呢?(学生很容易就能归纳出浓硫酸具有吸水性)。②浓硫酸具有吸水性,那么浓硫酸有什么用途呢?(学生很容易地答出浓硫酸可作干燥剂)。③当浓梳酸露置在空气中,浓硫酸的质量、溶质质量分数会变化吗?若将萝卜挖一个洞,在洞里滴入浓硫酸或在浓硫酸瓶内悬持一朵鲜花,你想应该有何现象?给学生留出时间放飞思维,最后启发学生将其作为家庭探究实验,然后老师再设问“到此时,你认为区别浓硫酸和稀硫酸有哪些办法呢?”让学生的思维回归到知识点上,而且将该性质与趣味实验相结合,学生热情高涨,培养了学生思维迁移能力和综合能力:甚至把思维活动延伸到课后,让学生有充分的时间和足够空间去寻觅去探究,不但激发了学生的探究热情,而且拓展和巩固了对知识的理解,激发了他们的思维活动,提升了他们的能力。
三、通晓因果,大胆质疑
化学课堂问题解决教学中的问题既是课堂的起点,又是课堂的终点和归宿。因为问题解决与结论的形成只是一个阶段性过程,在解决前面问题的同时又派生出许多新的问题,这就形成了问题解决的因果链。化学问题解决教学为学生提供的正是这样的学习前提和条件。它不在于学生解决问题的多少,重要的是使学生把握问题的因果联系,发现并提出更富创新价值的问题,使问题指向更高的研究和开发层面。从而在完成教学任务的同时,培养具有创新能力的人才。
关键词:问题解决法;高中数学;教学;应用
【中图分类号】 G633.6 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-8437(2015)02-0071-01
1 问题解决法的内涵
问题解决法的教学方式也可称为“问题式”教学法。顾名思义,该教学法是以问题为核心,以问题解决为导向的一种教学方式。“问题式”教学法是在教师的引导下,以问题为核心,由学生自己独立思考、搜索资料、讨论交流,对所提出的问题进行研究、思考、举一反三、解决并在此基础上进行延伸的过程。“问题式”教学法通过教师对学生进行引导,提出特定问题,让学生自主进行设计解决问题,这样既可以提高学生的兴趣,充分调动学生的积极性,又可以让学生开拓思维,获得问题解决的技能。目前,“问题式”教学法在高中数学课堂已得到了越来越广泛地使用。
2 问题解决法在高中数学教学的主要程序
2.1 提出问题
解决问题的前提是发现问题并提出问题,教师要创立合理的情境,引导学生发现问题。可以在课堂内容上、知识点上、原理运用等处发现问题。教师还要引导学生多去发现有意义有价值的问题,诱导学生主动探究。比如在教授《双曲线的定义与标准方程》内容时,教师可以提出如下问题引导学生去思考:椭圆的含义是什么?之前的学习中我们是如何得出椭圆的标准方程?以此为基础如何去求出双曲线方程?针对这些引导性问题,学生就会积极地去回忆之前课程中关于椭圆知识的学习,并举一反三,思考、讨论、交流、独立探索,这时就会有学生开始对双曲线的定义有一些感知,教师可以做出适当的鼓励与赞扬。
2.2 独立探究,分析问题
分析问题是发现问题与解决问题的有效桥梁。“问题式”教学法强调的是学生独立自主地分析探究问题,学生需要收集信息、整合资料、研究探索、分析问题。这个环节中教师应该为学生创立一个自主探索的空间并创建一个实践的活动环境,让学生能够手脑并用,自由发挥。除此之外,教师还应为学生提供一些有利于分析问题的信息资源,引导学生在自己原有的知识架构体系上进行再思考。教师在学生分析问题时要进行适当点拨。
2.3 讨论合作,解决问题
并不是所有的问题都可以靠单个人的力量解决,更多的时候需要与他人合作。因此教师可以采取小组讨论的模式,加强学生之间的讨论交流。另外教师要对学生的观点进行去伪存真,还要在问题解决的过程中进行有效的把控,收集出大家共有的问题、难题、核心问题等,再组织学生进行讨论、汇报,最终形成知识。比如在上述教授《双曲线的定义与标准方程》过程中,学生针对问题“如何求出曲线方程”,学生在分析后可能会得出曲线的标准方程,这时教师就要适时地提问:椭圆方程是否可以认为是双曲线方程,椭圆的标准方程与定义式方程之间要经过怎样的变换等问题。
2.4 实践应用,深化问题
解决问题的最终目的是要应用到实践中并以此举一反三。学生将所学到的数学知识应用到实践中,可以加深对知识的理解,培养创新精神和实践能力。在这个环节中,教师可以安排一些基本习题,让学生利用已有的知识解决,同时也可安排一些拓展性的习题,让学生发散性地从不同角度进行解决。
3 问题解决法在高中数学教学中的应用策略
3.1 创建合理的数学问题情境
教师可以根据数学教学内容与生活实践和学生已有知识的结合点设计出数学问题,创设合理的问题情境,但切忌好高骛远。通过创建这样的问题情境可以激发学生探索的积极性,促进学生自主、独立、创新、探究学习能力的发展。如在教授幂函数概念时,教师可以从学生已有的知识创设情境引入:我们学习过的函数y=x-1,y=x和y=x2有什么不同点与共同特征。这些函数学生在初中阶段就已熟知,因此学生比较容易接受。通过学生发现它们指数的不同点和共同特征,教师就可以引进幂函数的概念。在这样的问题情境下,学生就比较容易接受幂函数的概念。
3.2 运用信息技术手段呈现问题
在上述过程中,学生对幂函数还只有一些直观的认识,深刻了解其内涵还需要进行深入的分析,教师在课堂上可以在现代信息技术的辅助下去引导学生探索。可以用电脑展示幂函数f(x)=x3的图像,让学生有更直观的认识,并在此基础上提出问题:幂函数的图像是对称的吗?然后再用电脑展示y=x-1,y=x,y=x2,y=x4的图像,然后继续问学生这些函数的图像有何特征?这时候学生通过直观地观察各幂函数的图像就可以知道有些函数是关于原点对称,有些是关于y轴对称。这时,教师就可以引出关于奇函数与偶函数的概念,学生也容易接受。另外,教师也可以用电脑呈现y=的图像,让学生发现它既不关于原点对称,也不关于y轴对称,因此也可以避免学生走进误区,更清楚的认识到并不是所有幂函数都是对称的。
3.3 层层设置问题,让学生在解决问题的过程中发现规律
奥苏伯尔的认知心理理论认为:“一切新的学习都是在原有学习的根基上产生的,新知总是通过与原有认知结构中的相关知识相互联系、相互作用后获得意义的。”以原有的基础知识为前提,设计不同的问题,激活旧知识的多方面的应用,同时激发学生的学习兴趣,引导全面地分析问题,多方面地思考问题,多角度地研究问题,培养学生思维的广阔性和深刻性,这就是变式教学法。
1 变式教学法的定义
笔者认为数学中的变式教学法是对数学知识(概念、定义、定理、公式、法则等)从不同角度、不同层次、不同情境来揭示知识发生、发展过程,使学生对知识的掌握由简到繁,由易到难,但保持知识的本质特征保持不变的一种教学方法。变式教学法包括例题(习题)变式、概念变式、定理(公理)变式等。
现代教育理论的“教为主导,学为主体”是变式教学的教育学依据。变式教学法尊崇层次性、诱导性和参与性的原则。
2 变式教学法在解决复数问题中的应用
众所周知,复数的加减运算实际上就是合并同类项,乘法运算实际上是多项式与多项式的乘法,除法运算相当于分母有理化,一元二次方程在复数范围内的解与一元二次方程在实数范围内的解有很大的相似性。利用这些现有的知识的相似性,进行原型变式,从而使学生更容易掌握这些知识,故变式教学法在复数中的应用显得格外重要。
例1:设是三个模为1的复数,且
,求。
变式1若,求证:成等
差数列。
从变式的已知条件联想到:一元二次方程根的判别式,进而构造关于的一元二次方程
,有两个相等实根,且根为。易得方程的根为=1,从而原结论得证。
例1分析:直接解此方程,比较繁琐。根据以上变式的启发,我们很容易得到:如果知道的值,自然联想到韦达定理。
我们知道实数的形是数轴,复数的形是复平面,许多有关复数的问题可以变式为复数的形来解决。
例2:若虚数的模为,求的最大值。
变式1:若,求的最大值。
表示以(2,0)为圆心,为半径的圆,表示圆上的点到(2,-3)的距离的平方,由数形结合易得答案。
变式2:若,求的最大值。
表示以(2,0)为圆心,为半径的圆,表示圆上的点与点(-3,2)连线的斜率,由数形结合很容易得到答案。
例2分析:?题根据复数模的几何意义,可知复数表示以(2,0)为圆心,为半径的圆,同时又根据,联想到是复数对应点A与原点(0,0)连线的斜率。由平面几何知识,当OA与圆相切于第一象限时,直线OA的斜率最大(如图1)。
基础知识的掌握熟练之后,我们还要重视基本技巧和一题多解的掌握,如在复数的问题的解决中,善于引导学生将复数问题变式为实数问题解决,即“化虚为实”,让学生学会举一反三,融会变通的能力。
例3:复数的模为3,求的最大值。
3 变式教学法运用时注意事项
在教学中引导学生利用变式教学法,将复数的代数、几何、向量及三角表示与实数、三角、平面几何和解析几何的相关知识有机地联系在一起,加深了对复数基础知识、基本运算方法。教师有目的、有意识地引导学生从“变”的现象中发现“不变”的本质,从“不变”的本质中探究“变”的规律,学生的学习不在停留于表面,而是自觉地透过现象看本质,对所学的知识融会贯通,形成新的知识链。学生通过多次的渐进式的拓展训练,在不断探索解题捷径的过程中,使思维广阔性得到不断发展,让学生在无穷的变化中领略数学的魅力,在美妙的演变中体会数学的乐趣,并逐步成为学生的自觉行为,提高了学生分析问题和解决问题的能力。