信息技术下“问题解决导向式”教学模式浅谈

    苏文涛

    [摘? 要] 文章探讨了信息技术下基于“问题解决导向式”的教学方法和意义，同时给出了一个范例，以期探讨问题解决在课堂教学中的应用及价值.

    [关键词] 问题解决;导向式;信息技术;合作探究

    《義务教育数学课程标准（2011年版）》中指出：为使每个学生都受到良好的数学教育，数学教学不仅要使学生获得数学的知识技能，而且要把知识技能、数学思考、问题解决、情感态度四个方面目标有机结合，整体实现课程目标. 这就对教师的“教”和学生的“学”都提出了更高的要求. 数学教学不再是硬生生的“填鸭式”的教学过程，是在以学生为主体，以教师为主导，通过学生自主思考、合作探究，从而解决问题、得到数学结论的过程.

    新课改以来，各式各样的教学模式应运而生，不可否认，其中的一些教学模式有其独到之处，在一定程度上也满足了新课改的要求，同时也取得了一定的教学效果，摆脱了“教师固教、学生固学”的传统教学模式，使得教师站在学生的立场来思考问题，同时组织教学活动. 随着不少专家、学者对“问题解决”的研究不断深入，我们也取得了很大的成果. 本文主要针对“问题解决导向式”教学模式的实施背景、教学过程进行研究，同时给出范例，以期为数学有效教学提供一个新的思路，从而达到一定的效果.

    问题解决相关概述

    问题解决，指由一定的情境引起的，按照一定的目标，应用各种认知活动、技能等，经过一系列的思维操作，使问题得以解决的过程.

    自20世纪以来，心理学家和科学家一直致力于研究并开发可应用于多个领域的问题解决机制，其中最著名的莫过于纽厄尔和西蒙的“一般问题解决者”，它们将问题解决分为五步骤，如图1所示.

    基于建构主义的“问题解决”

    理论指导思想

    问题是数学的核心，它贯穿学习的整个过程，因此问题质量影响着学习的效果. 苏联教育家马赫穆托夫最早提出“问题解决”的教学模式，它在《问题教学的理论和实践》一书中提到，作为一个复杂的过程，“问题解决”包含问题情境的分析、问题的提出以及问题的解决三个部分，这个思想直至今日对我们的数学教学仍有很大的影响. 正是因为在学生前有知识的基础上产生了矛盾，而这种矛盾推动着问题的解决，从而使得知识的生成表现出“由问题到解决，由解决问题到呈现新的问题”如此一个螺旋式上升的状态.

    一般说来，我们可以用一个流程图（图2）来表述解决问题的基本过程：

    建构主义学习理论认为，知识是学习者基于一定的知识经验自行主动建构得到的. 在这个过程中，教师为学生搭建一个问题情境，提供一个思考的平台，学生通过个人思考、合作交流，与原有知识相碰撞，从而将已有知识重组，获得新的知识.由此，未来的教学主要是给学生提供建构的知识框架、思维方式以及学习情景，而不是内容的多少.因此，我们要一改传统教育模式下那种“教师拼命地教，学生被动地学”的教育方法，在整个教学过程中，提倡在教师指导下以学习者为中心的学习，既要强调学习者的主体作用，也不能忽视教师的主导作用.建构主义学习理论强调学习的合作性，强调学生根据教师的引导提出有一定价值的问题，并通过这些问题来进行探究，发表自己的看法，从而在解决问题的过程中培养学生的能力.一般来说，合作学习是如下的一个过程（图3）.

    “问题解决导向式”教学模式

    基本环节

    通过前面的学习，我们可以发现，于学生而言，“问题解决”即在教师的引导下，借助已有的数学知识对未知问题进行探究，“以学生为主体，以教师为主导，以多媒体为中介”，最终获得结论的思维活动过程.问题是数学的核心，问题解决就是数学教与学的关键.学科课堂教学模式是构建高效课堂的核心内容，是实现课堂教学高效的主要载体和教师教学行为的基本规范.基于这种认知，结合我校实际，在课堂教学中，笔者运用了如下的“问题解决导向式”教学模式，具体步骤如图4.

    由上面的模式图我们可以看出，信息技术支持下的问题解决教学，遵循了学生的认知规律，它是以“问题”为教学核心，以解决问题作为驱动力，让学生在突出重点、突破难点、拓展延伸的教学过程中收获了知识，发展了思维.学生的参与度是转变学生学习方法的重要方式，我们可以看出，信息技术下“问题解决导向式”教学教师由问题的主导者变成了问题的引领者，学生由被动接收者变为了主动学习者，整个课堂学习中，教师主导，适时启发，学生自行探究，合作讨论，大胆发表自己的观念，师生沟通交流，形成了一个良好的生态教学课堂，这无异与新课标“以人为本”的理念相融合. 这一过程注重教学各个环节之间的联系，它传递的不仅仅是一种教学模式，代表的更是新时代下新的教育理念.

    信息技术支持下的“问题解决导向式”教学模式在实践中的应用探究

    为了加深大家对信息技术下“问题解决导向式”教学模式的印象，在此，笔者设计了一个人教版数学“24.1.1 圆”的具体教学案例，作为教学实践，供大家欣赏.

    （一）导学

    生活中的圆.

    教学过程? 教师以flash的形式引入生活中的圆，学生欣赏生活中的圆.

    设计意图? 学生的认知活动是建立在一定的情境基础之上的，根据生活实际来营造问题情境，有利于调动学生的求知欲望，刺激学生的探究热情. 问题情境的设计务必和学生的生活实际相联系，以此调动学生的学习兴趣.

    （二）自学

    阅读教材P79-P80，思考以下问题.

    问题1：有哪些方法可以画圆？

    问题2：观察画圆的过程，你能说说圆是怎么形成的吗？

    问题3：圆上的点与圆心之间具有什么样的关系？

    问题4：确定一个圆，由哪几个要素决定？分别起了什么作用？

    教学过程? 教师布置任务，让学生自行阅读教材，待学生独立学习完成后，由学生解决问题. 学生通常想到的方法是“圆规画圆”，教师立即抛出问题“如何画一个5米的圆？”学生陷入沉思，随即教师抛出航拍视频“绳子画圆”（如图6所示），从而让学生总结圆是怎么形成的，借此给出圆的动态定义（如图7所示），同时让学生明白圆上的点与圆心之间的关系是“圆上各点到定点的距离都等于定长”.

    借助多媒体，让学生明白圆可以看作是由“到定点的距离等于定长所有点组成的”（如图8和图9所示），那么“到定点的距离等于定长的点是否都在同一个圆上呢？”学生再次沉默，借助动画，让学生明白图10中每一个点到定点的距离都等于定长，而这些点都在同一个圆上，由此我们就可以得到圆的静态定义.

    学生至此明白，确定一个圆有两个要素：圆心（确定圆的位置），半径（确定圆的大小）.

    设计意图? 利用问题串的形式进行教学，有利于学生进一步接受知识. 教师在进行问题设计时，一定要充分了解学情，引导学生多角度思考问题.

    （三）互学

    阅读课本P80，以小组为单位，快速寻找与圆有关的概念：

    1. 连接圆上______的线段叫作弦.

    如图11所示，图中的弦有______.

    2. 经过______的弦是直径.

    如图11所示，图中的直径有______.

    3. 圆上______的部分叫作圆弧，简称弧.

    以A，B为端点的弧记作______，读作 “弧AB”.

    大于半圆的弧叫作______，用三个点表示. 小于半圆的弧叫作______.

    如图11所示，图中的优弧有______，劣弧有______.

    4. 圓的任意一条______的两个端点把圆分成两条______，每一条______都叫作半圆.

    5. 能够______的两个圆叫作等圆.

    6. 在______中，能够______的弧叫作等弧.？摇？摇？摇

    教学过程? 采用填空的形式，分小组完成任务，组员举手发言，同伴适时补充.

    对于第6题，教师予以动画展示，加深学生印象（如图12和图13所示）.

    设计意图? 本节课的重点在于圆的相关概念的理解与掌握，将问题融于任务教学中，有利于学生厘清相关知识，促进问题的解决.

    （四）展学

    讨论：如图14，圆中最长的弦是什么？为什么？

    例1? 如图，矩形ABCD的对角线AC，BD相交于点O，求证：A，B，C，D四个点在以点O为圆心的同一个圆上.

    教学过程? 学生先后经历独立思考、两两探究、小组讨论、代表发言等过程，利用“两边之和大于第三边”，得出结论“圆中最长的弦是直径”（如图16所示），在此基础上，鼓励学生上台板书例1的解题过程，教师适时指导.

    设计意图? 在问题解决教学中，学生既然是学习的主体，学生能够自行解决的问题就让学生自己做;学生理解有困难的问题，就可以商量着做.分组合作学习使每个学生都参与讨论，在这个过程中，教师要时刻关注课堂的状况，学生遇到困难时，要给予适当的帮助.

    （五）结学

    1. 本节课学到哪些知识

    2. 本节课学到哪些数学思想方法？

    教学过程? 学生回顾总结本节课学到的知识，教师予以适当补充.

    设计意图? 总结是问题解决必不可少的一个环节，它促使学生的认知由点到面发展，这对学生优化思维、提高解决问题的能力有很大帮助.

    （六）固学

    1. 选择题：

    （1）下列说法正确的是

    A. 直径是弦，弦是直径

    B. 过圆心的线段是直径

    C. 圆中最长的弦是直径

    D. 直径只有两条

    （2）如图17，MN是⊙O的弦，∠M=30°，则∠MON等于

    A. 30°B. 60°

    C. 90°D. 120°

    2. 填空题：

    （1）一个圆的最大弦长是12 cm，则此圆的半径为______cm.

    （2）如图18，AB是⊙O的直径，AC是弦，若∠ACO=22°，则∠COB=______.

    教学过程? 学生快速完成达标检测，教师给出答案，统计结果，看情况予以指导.

    设计意图? 引导学生加深对相关数学知识的认识，提高学生的迁移能力.

    反思

    1. 将教材内容转变为学习任务，提高学生问题解决的能力

    新课标强调学生获得“四基”（基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验），加强“三会”（会用数学的眼光看问题，会用数学的思维方式思考问题，会用数学的方式表达问题）的能力，“问题解决导向式”教学模式以问题为主线，旨在提升学生问题解决的能力，在探究问题的过程中，促进了学生能力的提高.

    2. 教师转变思想观念是实践问题解决教学模式的基础

    新课标理念下的问题解决教学模式，体现了“以生为本”的理念.整堂课的学习中，教师做课堂的“引导者”，而不是“主导者”，通过极具操作性的学习任务，让学生体验知识的生成过程，促进了学生问题解决能力的提高.

    3. 合理利用信息技术是落实问题解决教学模式的技术保证

    课堂教学中，运用信息技术辅导教学能起到事半功倍的作用.但要注意的是，现代信息技术的运用只是手段，不代表着每一堂课都必须用信息技术，我们不能追求课堂教学的形式化.

    “教无定法”，我们研究模式，但并不代表每一堂课都得“模式化”教学.信息技术下的问题解决模式，旨在提升教师问题设计能力，培养学生问题解决的能力.“教是为了不教”，在新课改中，我们要以培养学生的自主思考、合作探究、充分表达能力为课堂第一要素，教师要合理进行教学，以此来构建数学教学的基础架构，从而培养新时代下的“数学人”，这也符合新时代下核心素养的要求.