初中数学课堂问题驱动式教学策略对学生思维发展的影响
刘加帅
云南省文山州富宁县第二中学 663416
摘要:问题驱动式教学作为初中数学课堂改革的重要方向,通过构建"问题-探究-解决"的闭环学习路径,能够有效促进学生思维品质的提升。本研究基于建构主义理论和最近发展区理论,结合初中数学学科特点,从问题链设计、探究情境创设、认知冲突嵌入三个维度提出教学策略。实践表明,系统化的问题驱动模式能显著增强学生的思维递进能力、发散能力和批判能力,为发展数学核心素养提供有效路径。
关键词:问题驱动式教学;初中数学;思维发展;教学策略;核心素养
《义务教育数学课程标准(2022年版)》明确提出"以问题为导向,发展学生数学思维能力"的教学要求。传统数学课堂普遍存在"重结果轻过程""重记忆轻探究"的倾向,导致学生形成机械记忆的思维定式。问题驱动式教学通过创设具有挑战性的认知情境,将知识获取转化为思维建构过程,能够有效突破思维定式,促进高阶思维发展。初中阶段是学生抽象逻辑思维发展的关键期,通过科学设计问题链、创设探究情境、嵌入认知冲突,可系统培养学生的分析归纳、迁移创新、批判反思等思维能力,为终身学习奠定坚实基础。
一、巧设阶梯问题链,激活思维递进力
问题链设计需遵循"低起点、小坡度、密台阶"原则,构建符合学生认知规律的问题序列。以"勾股定理"教学为例,可设计三阶问题链:第一阶段通过测量不同直角三角形的三边长度,引导学生发现边长关系的规律性特征;第二阶段借助几何画板动态演示,探究面积法证明勾股定理的可行性路径;第三阶段设置变式问题,如"已知直角三角形斜边与一条直角边,求内切圆半径",推动定理的迁移应用。每个问题节点需设置思维脚手架,如提供面积分割示意图、勾股树动态模型等可视化工具,帮助学生突破思维障碍。问题链的进阶设计要注重知识关联与思维跨度。在"一次函数"单元教学中,可构建"生活情境→数学抽象→模型建立→应用拓展"的四级问题链。初始问题如"手机话费套餐选择"引导学生建立函数意识,进阶问题"根据图像分析函数性质"促进符号语言与图形语言的转换,高阶问题"设计最优租车方案"则要求综合运用函数模型解决实际问题。每个问题层级需设置思维监测点,通过观察学生解题路径、组织小组互评等方式,及时调整问题难度梯度。
二、创设开放探究境,拓展思维发散度
开放性问题情境创设需把握"可控性"与"开放性"的平衡。在"概率初步"教学中,可设计"设计公平游戏方案"的探究任务:提供骰子、转盘、扑克牌等器材,要求小组合作设计至少三种不同规则的游戏,并证明其公平性。此类问题既设定明确探究方向,又预留创新空间,学生需综合运用概率计算、方案设计、实验验证等多维能力。教师可通过"问题风暴→方案筛选→实验优化"的三段式引导,帮助学生建立"猜想→验证→修正"的探究思维路径。跨学科探究情境的创设能显著拓展思维边界。在"相似三角形"教学中,可引入"测量校园旗杆高度"的实践项目,融合物理测量、数学建模、数据处理等多学科知识。学生需设计测量方案(如利用影子长度、标杆法等),建立相似三角形模型,处理测量误差等现实问题。这种真实问题解决过程,促使学生突破学科界限,发展"问题识别→跨学科关联→综合解决"的复合型思维能力。探究过程的动态生成是思维拓展的关键。在"圆的性质"探究课上,当学生发现"垂径定理"后,教师可追问:"当弦不是直径时,该定理是否成立?"引导学生通过几何画板动态演示进行验证。这种"猜想→反例→修正→再验证"的探究过程,能有效培养思维的灵活性和深刻性。上述问题情境创设不仅体现了开放性和可控性的平衡,更强调了思维训练的全面性。通过这些实践活动,学生不仅学习到数学知识的具体应用,还培养了问题解决能力、创新思维和跨学科整合的能力。在"数列求和"的教学中,可以设计一个涉及日常消费支出的探究任务,让学生通过记录一段时间内每天的消费情况,然后利用等差数列或等比数列的求和方法来计算总支出。这样的情境既贴近生活,又让学生体验到数学在现实生活中的价值。
三、嵌入认知冲突点,锤炼思维批判性
认知冲突的创设需精准把握学生的"最近发展区"。在"分式方程"教学中,当学生掌握基本解法后,可设置"解方程2/(x-2)+3x/(2-x)=1"的变式问题。该方程通过符号变换隐藏增根陷阱,引发学生原有解法与新问题的认知冲突。此时引导学生通过"去分母→检验→修正"的完整解题过程,深刻理解增根产生的本质原因,培养严谨的数学思维习惯。变式训练是深化认知冲突的有效手段。在"平行四边形判定"教学中,可设计递进式变式题组:原题"两组对边分别相等的四边形是平行四边形",变式1"一组对边平行且相等的四边形是平行四边形",变式2"对角线互相平分的四边形是平行四边形"。通过对比分析不同判定条件的本质联系,帮助学生建立"定义→定理→推论"的完整知识网络,同时培养"条件辨析→结论推导→逻辑验证"的批判性思维。反思质疑是提升思维品质的重要环节。在"一元二次方程"单元复习时,可组织学生开展"解题策略批判会",要求学生对典型错题进行"病理分析"。例如针对"方程x²=2x的解为x=2"的错误,引导学生从"方程变形→等价性检验→解集完整性"三个维度进行批判性反思。
综上所述,问题驱动式教学通过构建"问题链-探究境-冲突点"的三维策略体系,系统促进学生思维发展。阶梯问题链激活思维递进力,使知识学习转化为结构化认知过程;开放探究境拓展思维发散度,培养复合型问题解决能力;认知冲突点锤炼思维批判性,形成严谨的数学思维品质。实践表明,该教学模式能显著提升学生的思维活跃度、创新能力和反思水平。未来研究可进一步探索数字化工具与问题驱动教学的深度融合,开发智能诊断系统实时反馈学生思维状态,构建更加精准的教学支持体系,为数学核心素养的落地提供更有力的实践范式。
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