用“问题串”驱动学生的思维——以《基本不等式》的教学为例论文_何秀君

用“问题串”驱动学生的思维——以《基本不等式》的教学为例论文_何秀君

浙江省绍兴市诸暨中学 311800

摘 要:从教学实践来看,忽视知识的发生发展,重结果、轻过程的现象非常普遍。问题是思维的逻辑起点,也是推动思维的动力,选择恰当的结构,设计出得体的问题串,能起到激发学生兴趣、引导学生思考、提高学生素养的作用。

关键词:知识的发生发展 数学与人文 问题串

“培养学生的思维能力,提高学生的数学素养”是数学课堂教学的基本任务,但从教学的实践来看,忽视知识的发生发展,重结果、轻过程的现象非常普遍,学生被告知了很多解题的模式和方法,但是思维活动却没有真正发生。如何改变这种现状是笔者在平时的教学中努力的目标之一。本文结合笔者为准备全市优质课评选的一节课,探讨如何通过设置问题串,驱动学生的思维,提高学生的核心素养。

一、设置问题串的基本认识

“问题串”是指在一定的学习范围和主题内,围绕一定的目标,按照一定的逻辑结构精心设计的一组问题。在探究教学中利用“问题串”进行教学,就是围绕着探究目标,通过设置一系列有针对性的问题引导学生反应,教师在识别学生反应的基础上,采取有效指导,促进学生不断达成探究目标的一种有效方法。利用“问题串”教学能使学生的思维清晰,更深刻地理解其正在探究的问题,领悟探究活动的精髓。在利用“问题串”进行探究教学时,需要教师根据不同的课题,设置不同结构的问题串来引导、帮助学生获得对问题的深刻理解,获得探究能力的发展以及对探究本身的理解。

二、《基本不等式》的问题串设计

“基本不等式” 是必修5的重点内容,它是在学完“不等式的性质”、“不等式的解法”及“线性规划”的基础上对不等式的进一步研究,在不等式的证明和求最值过程中有着广泛的应用。同时本节知识又渗透了数形结合、化归等重要数学思想,有利于培养学生良好的思维品质。但在实际的课堂教学当中,教师往往花很少的时间给出均值不等式,然后便是大量的关于“应用均值不等式求最值”的操练,这种做法看似“实用、高效”,但却人为地割裂了数学与人文的联系,使得中学生眼中的数学更像是“X光下的西施”(项武义教授语)。那么,如何通过问题串来引导学生的思维活动,破解教学难点呢?首先需要明确以下几点:

1.问题串的目标和重点

问题串的目标应该围绕课堂教学的目标以及学生的认知困难去考虑,本课的问题串应该实现以下几个目标:

(1)揭示基本不等式的几何意义。

(2)揭示基本不等式的证明方法。

(3)引导学生积极思考,培养学生的思维能力,关注学生的数学素养。

2.问题串设计

结合本课目标,笔者一共设计了三个问题串:

问题串1:a2+b2≥2ab(a∈R,b∈R)。

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(1)请大家观察课本封面插图,你能叙述本图来源吗?

(2)“弦图”中蕴含了等量关系:勾股定理,你能结合弦图给出勾股定理的简要证明吗?

(3)通过勾股定理的证明,你能发现弦图中蕴含的不等式关系吗?

(4)从代数的角度,你能够给出a2+b2≥2ab(a∈R,b∈R)的证明吗?

这个问题串呈递进式结构,通过问题引导学生层层深入,从几何直观到代数推理,全方位认识不等式a2+b2≥2ab(a∈R,b∈R)。最后教师介绍弦图的历史和文化,激发学生的兴趣和动机。

问题串2:均值不等式的几何意义。问题串2以欧几里得《几何原本》中的命题为基本材料,引导学生认识基本不等式的几何意义:

(1)在不等式a2+b2≥2ab中,我们用 a, b代替a,b可以得到什么结论?a,b需要满足什么条件?

(2)公元前300年古希腊数学家欧几里得在他编著的 《几何原本》中对线段的几何中项和算术中项的定义如下:

(i)设AB,BC是两条已知线段,若线段BD满足:AB:BD=BD:BC,则BD称为AB和BC的几何中项。

(ii)设AB,BC是两条已知线段,若线段EF满足:AB+BC=2EF,则EF称为AB和BC的算术中项。你能在左边所给的圆中做出几何中项和算术中项吗?

(3)用代数式表示几何中项与代数中项,你能发现(1)中的结论和几何中项及代数中项的关系吗?

(4)你能在图1中比较算术中项和几何中项的大小吗?

问题串3:基本不等式的证明。问题串3从不同的角度,采用了多种方法证明了基本不等式:

(1)你能用代数方法证明你的结论吗?结合本题,教师重点介绍比较法、分析法和综合法。

(2)英国大数学家沃利斯在研究等周问题时证明了以下的命题:“周长为定值的长方形中以正方形的面积为最大”。

参考沃利斯的证明方法,你能给出均值不等式的另一证法吗?

三、几点思考

1.问题串能够引导学生主动思考

合理的问题串设置可以有效激发学生的思维活动,并引导学生按照合理的思维路径积极思考,在此过程中,学生可能会产生新的思维火花,从而提出新的问题,将学习活动变成学生主动地探究。

2.通过问题串能够识别学生的反应

在探究活动中,由于学生经验背景的差异,他们对问题的理解常常有不同的表现,这些都折射出每位学生不同的知识水平、心理状态和思维能力,教师要认识到这种差异本身就是宝贵的学习资源。通过问题串的回答,教师能够及时把握学生的思维状态,及时调控自己的教学行为,收到良好的教学效果。

参考文献

[1]徐程 微专题三十 基本不等式的应用.中学数学教学参考,2018。

[2]陈义明 在教学中践行“三个理解”——以《基本不等式(第1课时)》的教学为例.数学通报,2017。

论文作者:何秀君

论文发表刊物:《中小学教育》2020年第399期

论文发表时间:2020/3/3

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