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问题驱动教学法在高中数学导数教学中的应用分析

作者

张耘

陕西省定边县第四中学 718699

引言

导数是高中数学的核心内容,是连接代数与几何、函数与微积分的桥梁,在培养学生逻辑思维、分析问题和解决问题能力方面具有重要作用。然而,传统导数教学常陷入“概念灌输—公式推导—例题演练”的单一模式,导致学生被动接受知识,难以理解导数的本质内涵,更无法将其应用于实际问题。随着新课程改革的推进,以问题为导向的教学理念逐渐成为教育领域的共识。问题驱动教学法通过创设真实情境、设计层次性问题链,引导学生主动探究、合作交流,在解决实际问题的过程中构建知识体系,符合学生的认知规律和数学学科特点。

1 问题驱动教学法在高中数学导数教学中的应用意义

问题驱动教学法在高中数学导数教学中具有极为重要且多维度的应用意义。从知识理解层面看,导数概念抽象,传统教学学生常难以把握本质。问题驱动教学法通过创设贴合生活实际的问题情境,如汽车加速、物体冷却等,将抽象的导数知识与具体现象联系起来,引导学生从实际问题中抽象出数学模型,自主探究导数的定义、几何意义等,加深对知识的理解与记忆。在能力培养方面,它着重培养学生的思维能力。以一系列有层次的问题引导学生思考,从简单计算导数到运用导数解决函数单调性、极值等复杂问题,锻炼了学生的逻辑思维、分析问题和解决问题的能力,还能激发学生的创新思维,鼓励他们从不同角度思考问题。

2 问题驱动教学法在高中数学导数教学中的应用优势

2.1 激发深度思考,突破概念理解困境

高中数学导数概念抽象且复杂,传统教学常让学生陷入机械记忆公式与定义的误区,难以理解其本质内涵。问题驱动教学法则能有效打破这一困境。教师围绕导数的核心概念,设计一系列具有启发性和层次性的问题,如“如何精确描述汽车在某一瞬间的速度变化?”“函数在某点的切线斜率与该点导数之间存在怎样的内在联系?”这些问题犹如投入平静湖面的石子,在学生思维中激起层层涟漪,引发他们的深度思考。

2.2 培养综合能力,提升数学素养水平

问题驱动教学法在高中数学导数教学中,为培养学生的综合能力提供了广阔的平台。在解决问题的过程中,学生需要运用观察、分析、归纳、演绎等多种思维方法,从而全面提升逻辑思维能力。例如,在研究导数与函数单调性的关系时,学生通过观察函数图像和导数的变化情况,分析两者之间的内在联系,进而归纳出利用导数判断函数单调性的方法,这一过程充分锻炼了他们的逻辑思维和归纳总结能力。同时,该方法还注重培养学生的合作交流能力和实践创新能力。

2.3 增强学习动力,构建主动学习模式

传统的高中数学导数教学往往以教师讲授为主,学生被动接受知识,学习动力不足。问题驱动教学法则以问题为导向,将学习内容转化为具有挑战性和趣味性的问题,激发学生的好奇心和求知欲,从而增强他们的学习动力。当学生面对一个具有现实意义且富有挑战性的问题时,他们会主动去探索、去研究,试图找到解决问题的方法。

3 问题驱动教学法在高中导数教学中的实施策略

3.1 精心设计问题,贴合学生认知与教学重难点

问题设计是问题驱动教学法的核心环节,直接关系到教学效果。在高中导数教学中,问题的设计要紧密贴合学生的认知水平和教学重难点。一方面,问题应具有层次性,从基础到深入逐步递进。例如,在引入导数概念时,先提出“如何计算物体在一段较长时间内的平均速度”,让学生回顾已有知识,为后续过渡到瞬时速度做铺垫;接着提问“当时间间隔越来越小,平均速度会如何变化”,引导学生思考瞬时速度的概念;最后引出“如何用数学语言精确描述这种变化”,自然地引出导数的定义。另一方面,问题要具有趣味性和现实性,能激发学生的学习兴趣。

3.2 创设问题情境,营造积极探究氛围

良好的问题情境能将抽象的导数知识融入具体的生活场景或数学背景中,为学生营造积极探究的氛围。教师可以通过多种方式创设情境,如利用多媒体展示实际案例。在讲解导数与函数单调性时,播放一段汽车加速和减速的视频,然后提出问题:“汽车的速度随时间是如何变化的?如何用数学方法描述这种变化?”让学生直观地感受到函数单调性与导数之间的联系。

3.3 及时评价反馈,调整教学策略与方向

及时评价反馈是问题驱动教学法中不可或缺的环节,它能帮助教师了解学生的学习情况,调整教学策略和方向,同时也能让学生认识到自己的优点和不足,促进学习效果的提升。在评价方式上,教师应采用多元化的评价方式,包括教师评价、学生自评和互评。教师评价要注重对学生问题解决过程的评价,关注学生在探究过程中的参与度、思维方式和合作能力,而不仅仅是对结果的评价。

3.4 组织合作探究,促进思维碰撞与交流

合作探究是问题驱动教学法的重要组织形式,能让学生在交流与合作中共同解决问题,促进思维的碰撞与交流。在高中导数教学中,教师应根据问题的难度和学生的实际情况,合理分组。一般来说,每组 4—6 人为宜,确保组内成员有不同的思维方式和学习能力,实现优势互补。在合作探究过程中,教师要明确每个学生的任务和职责,避免出现“搭便车”的现象。

结语

综上所述,问题驱动教学法在高中导数教学中的应用,能够有效解决传统教学中“重知识轻能力、重结果轻过程”的问题,通过创设真实情境、设计层次性问题链、组织合作探究和实施多元评价,激发学生的学习兴趣,培养其逻辑思维、创新思维和问题解决能力。

参考文献:

[1] 问题驱动法在高中数学教学中的应用策略探究 [J]. 周建军 . 数学学习与研究 ,2025(10)

[2] 高中数学教学中培养学生思维能力的策略研究 [J]. 吴非 . 高考 ,2025(09)