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基于问题导向的高中数学课堂教学模式创新

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2025-01-12 浏览次数:

一、研究背景与意义

在高中数学教学中,传统教学模式多以教师课堂授课为主,学生被动学习,教师将知识一股脑地灌注给学生,学生难以真正理解数学公式以及计算方法的推导与由来。这导致学生在运用数学知识解决数学问题时,遇到很大困难,难以变通,无法独立完成创新题目,不利于学生后续更深一步的学习。

数学不同于其他学科,对于以形象思维为主的学生来说,具有较大的学习难度,传统课堂有些难以理解。而《高中数学课程标准》明确指出要创新教学方式,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面具体阐述,以提高全体学生的科学素养为目的,以科学探究和课程改革为突破口,提出了立体化的“教学目标”。所以,探索基于问题导向的高中数学课堂教学模式创新具有重要的现实意义。

二、问题导向教学法在高中数学教学中的应用价值

(一)激发兴趣与动力

兴趣与动力不足是高中数学课程教学面临的一大难题,不少学生对抽象、枯燥的数学知识以及教学方式缺乏兴趣,主动学习与探索的动力不足。问题导向教学法的运用能改善这一现状。一方面,问题本身能激活学生的好奇心与探索欲,以趣味化、灵活化的方式呈现知识内容,激发学生兴趣;另一方面,问题导向会使课堂氛围、师生互动关系发生变化,促使学生转变对教与学关系的认知,强化自主学习理念。

(二)培养自主学习探索能力

新时期高中教育应贯彻以生为本的理念,体现学生在教学活动中的主体地位。问题导向教学法正是学生主体地位的有效体现。基于问题导向的课程学习,要求学生主动发现、思考和解决问题,而非单纯记忆教师提供的知识内容,这有利于学生自主探索学习能力的发展。

(三)改善学习体验

1. 自主控制:在发现、探索、解决问题的过程中,学生能掌握学习主动权,从心理层面改善学习体验,为长期积极参与学习提供支持。

2. 降低学习难度:高中数学知识枯燥复杂,学习难度大。问题导向教学能将枯燥复杂的知识转变为目标明确、生动形象的问题,还可通过分解问题进一步降低难度。学生只需解决一个又一个简单有趣的问题,就能逐步完成学习任务,有效掌握数学知识。

3. 强化情感体验:基于问题导向的数学教学降低了难度,学生能更高效地完成学习任务,甚至探索教材内容之外的复杂问题,从而产生成就感,在自豪感、骄傲感的支持下更积极地进行学习与探索。

(四)实现综合发展与个性化发展

新课标下的高中数学教学强调以生为本理念的实践,关注学生的全面发展和个性化成长。运用问题导向教学法,学生在问题导向下学习与探索,能有效理解、掌握和运用数学知识,实现自主学习能力、创新思维能力、逻辑思维能力、解决问题能力、交流合作能力、数学建模能力等的全面发展,提高核心素养。同时,学生在自主思考、探索、解决问题的过程中能产生不同想法,获得个性化成长。教师还可针对学生实际情况提供不同问题,进一步强化个性化培育。

三、基于问题导向推动高中数学课程教学创新的策略

(一)合理创设生动有趣的问题情境

问题导向教学法的运用要以具备足够吸引力和降低学生学习理解难度为核心,激发学生自主学习动力,确保学生在探索解决问题的过程中获得良好体验,避免问题过于枯燥困难导致学生产生畏难情绪。教师应从教学内容出发,充分考虑学生实际情况,创设生动有趣的问题情境。例如,在学习诱导公式相关知识时,可提出“任意角琢与仔琢、仔琢的三角函数间有什么关系?”“任一角琢与琢的终边以及三角函数有什么关系?”“sin(仔琢)与sin琢之间有什么关系?”“cos(仔琢)与cos琢之间有什么关系”等问题,引导学生结合情境以及多媒体课件进行思考,以轻松高效的方式掌握知识。

(二)指导学生自主探索与小组合作

问题导向教学法中,学生的自主探索以及小组合作至关重要。

1. 自主探索:教师要引导学生自主思考问题,培养学生的独立思考能力。例如,在学习完全平方差公式时,教师可先引导学生回顾上节课学习的平方差公式,然后提出问题让学生自主探究完全平方差公式的推理过程,培养学生的探究能力。

2. 小组合作:合作学习是现代社会的重要组成部分,通过合作学习能使学生获得适应社会生活和进一步发展所需的基本能力。在小组合作学习中,教师应设置不同难度的问题,让所有学生都有回答问题的机会。例如,在学习《正弦和余弦定理》这一节内容时,让学生通过小组合作探究正弦和余弦定理之间的不同之处,提出“正弦和余弦定理分别是什么?他们的变形形式是什么?通过正弦和余弦定理可以解决哪一类问题?”三个问题,难度具有层次性,前两个问题数学基础薄弱的学生通过预习能够回答出来,第三个问题学习基础较好的学生可以通过交流和探究解答,培养学生的创新能力和意识。

(三)通过数学问题进行数学课堂引入

教师在数学教学中创设合理的问题情境,可以调动学生的学习动力。在教学中应坚持由简至难的提问原则,注重引导过程,把思考的主动权交给学生,让学生自己去探究公式的推理。例如,在学习完全平方差公式时,可采用启发性的引入方式,如“上节课我们研究了什么问题呢?我们研究到了哪种地步,现在还有哪些问题需要我们去解决呢?我们应该从哪个角度去进行深入的探究?”引导学生复习已学知识,思考今天要学习的知识,加强新旧知识之间的联系,起到承上启下的作用。

(四)通过数学问题提高学生学习数学的兴趣

数学是一门抽象的课程,单独讲授容易让学生觉得枯燥乏味,不易理解知识。而在数学课堂中通过数学问题进行提问,能实现师生之间的真实互动,学生在回答问题和独立自主解决问题的演算中能获得成就感,激发对数学的兴趣,促进抽象思维的形成与发展。同时,丰富数学课堂教学内容,培养学生从实际生活中获取数学知识的意识,为后续数学知识运用到实际生活中做铺垫。课堂提问的问题要具有启发性、思考性、合理性,并且要迎合学生兴趣。例如,在学习“概率”这部分知识时,教师可抛出“我们有时去买盲盒,抽到自己心仪的礼物的概率是多少呢?”的问题,结合实际生活开展探讨和研究,驱动学生对概率基本知识的领悟,提升高中数学教学效率。

(五)与实际生活紧密相连,提升综合实践能力

高中阶段的数学知识虽然抽象,但与日常生活紧密相连。教师可在教学过程中将生活中常见的场景与数学知识相结合,为学生建立贴近生活的问题情境。例如,在学习“变化率与导数”相关知识时,可创设教学情境:“1、两家企业出售同一种净水器,甲企业赚了11万元,乙企业赚了4万,你会选择哪一家企业进行投资呢?2、甲、乙两家企业出售同一款空调,甲企业2年时间赚了11万,乙企业2个月赚了4万,你会选择哪一家企业进行投资呢?”通过呈现多媒体画面,让学生对两个问题进行深入思考,将“导数”引入教学之中,引导学生通过导数解决问题。此外,对于问题的难易应当掌控有度,既要照顾成绩偏下的同学,设置简单问题引导他们思考;也应该适当布置难题,让数学较好的同学感到富有挑战性,让每一位同学都感受到数学的乐趣。

四、研究方法与步骤

(一)研究方法

1. 文献研究法:查阅相关的教育教学文献,了解问题导向教学法在高中数学教学中的应用现状和研究成果,为课题研究提供理论支持。

2. 调查研究法:通过问卷调查、访谈等方式,了解学生对传统数学教学模式的看法和需求,以及对问题导向教学法的接受程度和期望,为教学模式创新提供依据。

3. 行动研究法:在实际教学中应用问题导向教学法,不断反思和调整教学策略,总结经验教训,改进教学方法。

4. 案例分析法:选取典型的教学案例进行分析,探讨问题导向教学法在高中数学教学中的具体应用和效果。

(二)研究步骤

1. 准备阶段(第1—2个月)

(1) 组建课题研究小组,明确分工。

(2) 查阅相关文献,撰写文献综述。

(3) 设计调查问卷和访谈提纲,进行前期调查。

2. 实施阶段(第3—11个月)

(1) 根据调查结果,制定问题导向教学法在高中数学教学中的具体实施方案。

(2) 在实际教学中应用问题导向教学法,开展教学实践活动。

(3) 定期组织课题研究小组进行研讨和交流,总结经验教训,调整教学策略。

(4) 收集教学案例和相关数据,进行分析和研究。

3. 总结阶段(第12—13个月)

(1) 对课题研究进行全面总结,撰写研究报告。

(2) 组织专家对课题研究成果进行鉴定和评估。

(3) 推广课题研究成果,将问题导向教学法应用到更广泛的高中数学教学中。

五、预期成果

(一)理论成果

1. 形成一套基于问题导向的高中数学课堂教学模式创新的理论体系,为高中数学教学提供理论指导。

2. 发表相关的教学研究论文,分享课题研究成果和经验。

(二)实践成果

1. 提高学生的学习兴趣和学习动力,增强学生的自主学习能力和探索能力。

2. 改善学生的学习体验,提高学生的学习成绩和数学素养。

3. 培养一批具有创新教学能力的高中数学教师,推动高中数学教学的改革和发展。

六、保障措施

(一)组织保障

成立课题研究领导小组,由学校领导担任组长,负责课题研究的统筹规划和组织协调工作。课题研究小组由高中数学骨干教师组成,具体负责课题研究的实施和推进。

(二)制度保障

建立健全课题研究管理制度,明确课题研究的目标、任务、步骤和要求,规范课题研究的过程管理。定期组织课题研究小组进行研讨和交流,及时解决课题研究中遇到的问题。

(三)资源保障

学校为课题研究提供必要的经费支持,用于购买教学资料、开展教学实践活动、组织教师培训等。同时,学校图书馆、网络资源等为课题研究提供丰富的文献资料和信息资源。

(四)时间保障

合理安排课题研究时间,确保课题研究小组有足够的时间开展教学实践活动、数据收集和分析、论文撰写等工作。课题研究时间与学校的教学工作安排相协调,避免影响正常的教学秩序。