探究性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)“探究的過程和探究的方法”,注重學(xué)生的“創(chuàng)造精神”,教師的作用在于不斷地鼓勵及指導(dǎo)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)過程,培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力,教給學(xué)生探究的方法。探究性學(xué)習(xí)的基本特征是學(xué)習(xí)方式上的探究,探索過程中的探究,本質(zhì)意義上的探究。
一、探究性學(xué)習(xí)的概念
探究性學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生具有追求卓越,永不滿足,善于發(fā)現(xiàn)問題,并對問題產(chǎn)生濃厚的興趣,然后思考解決問題的一種學(xué)習(xí)方式。在培養(yǎng)探究性學(xué)習(xí)技能的過程中,能從生活,社會各方面抓取問題,利用已學(xué)到的知識對問題提出分析方案,運(yùn)用科學(xué)的學(xué)習(xí)方式獲得更豐富的體驗和知識的過程。
二、探究性學(xué)習(xí)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)
美國、日本等發(fā)達(dá)國家陸續(xù)起草有關(guān)新世紀(jì)的教育方針。美國學(xué)者藍(lán)本達(dá)教授曾在我國開展以“探討—研究教學(xué)法”的公開講習(xí)。對此,我國也出現(xiàn)大量學(xué)者效仿學(xué)習(xí),開始深入研究探討性學(xué)習(xí)的有關(guān)領(lǐng)域。
我國在2001年頒發(fā)的《國務(wù)院基礎(chǔ)教育改革與發(fā)展的決定》中明確提出:“開展研究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生提出問題,研究問題,解決問題的能力?!薄案淖冋n程實(shí)施過程過于死記硬背,機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀,提倡學(xué)生的主動參與,樂于探討的,勤于動手,培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力,獲得新知識的能力,分析和解決問題的能力,以及交流與合作的能力?!苯裉?,我們所提出探討性學(xué)習(xí)在中學(xué)數(shù)學(xué)中的應(yīng)用,既是繼承前人思想,又是對前人思想的發(fā)展和深入研究。
三、中學(xué)生數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的原則及方法
(一)中學(xué)數(shù)學(xué)探究性學(xué)習(xí)的原則
1.實(shí)踐應(yīng)用原則
學(xué)習(xí)的最終目的依然是應(yīng)用于實(shí)踐,用知識解決所遇到的問題。中學(xué)數(shù)學(xué)的探究性學(xué)習(xí)必須以實(shí)踐應(yīng)用為原則,在學(xué)識理論知識的同時,要領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思維與方法,形成數(shù)學(xué)觀念和意識,從而具備發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。
如:某村有一個四邊形池塘,在它的四個角A、B、C、D處均有一個棵桃樹,該村準(zhǔn)備擴(kuò)池塘建養(yǎng)魚池,既想使池塘的面積擴(kuò)大一倍,又想保留原來的四棵桃樹不動,使挖過的池塘更美觀,想挖成一個平行四邊形,請問能否實(shí)現(xiàn)?若能,請設(shè)計;若不能,請說明理由。
2.主動參與原則
在中學(xué)數(shù)學(xué)探究性學(xué)習(xí)中,學(xué)生要有主動學(xué)習(xí)的意識,能主動發(fā)現(xiàn)問題,尋求問題的來源及解決方法。只有學(xué)生親身經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識的形成過程,才能產(chǎn)生自己獨(dú)到的見解,得出學(xué)習(xí)方案,最終用所學(xué)知識有所選擇,判斷,解釋,運(yùn)用,然后發(fā)現(xiàn),創(chuàng)造。
3.創(chuàng)設(shè)問題原則
所謂創(chuàng)設(shè)問題就是指在教學(xué)過程中,充分利用教材上的公式、定理和例題為學(xué)生創(chuàng)設(shè)探究的出發(fā)點(diǎn),激發(fā)學(xué)生探究知識的欲望的過程。創(chuàng)設(shè)問題有兩點(diǎn)要求:
(1)老師所創(chuàng)設(shè)的問題既能激學(xué)生的求知欲望,又能讓學(xué)生樂意接受挑戰(zhàn)。例如,“一元二次方程”概念的教學(xué)。
出示問題:要剪一塊面積為150cm的長方形鐵片,使它的長比寬多5cm,應(yīng)怎樣剪?
(2)創(chuàng)設(shè)的問題具有障礙性。這種障礙性在于問題本身,即使學(xué)生遇到困難,老師也能引導(dǎo)學(xué)生排除障礙。
如討論:①二次項系數(shù)為什么不等于0的實(shí)數(shù)?
②一次項系數(shù),常數(shù)項是否也有限制?
4.發(fā)展個性原則
在中學(xué)數(shù)學(xué)探究性學(xué)習(xí)中,指導(dǎo)老師要足夠重視每個學(xué)生對問題考慮的差異性和個性觀點(diǎn)。這不僅可以讓學(xué)生用不同的思維方式思考問題,而且能培養(yǎng)老師的責(zé)任感。這一原則的實(shí)行有以下幾點(diǎn)要求:
(1)給學(xué)生足夠的思考空間,指引思考的方向。引導(dǎo)但不限制,鼓勵但不壓制。給學(xué)生表達(dá)自己獨(dú)到見解的機(jī)會,讓學(xué)生多思考,多假設(shè),多動手,全方位地協(xié)調(diào)活動,充分展現(xiàn)自身個性。
如:讓學(xué)生動手任意畫⊙O和⊙O的內(nèi)接四邊形ABCD.
問題1:量出圓的半徑和四邊形的邊、內(nèi)角、對角線、周長、面積,并觀察這些量之間的關(guān)系;
問題2:改變圓的半徑大小,這些量有無變化?問題1中觀察出的關(guān)系有無改變?
問題3:移動四邊形的一個頂點(diǎn),這些量有無改變?問題1觀察出的關(guān)系有無改變?移動兩個頂點(diǎn)呢?移動三個頂點(diǎn)或四個頂點(diǎn)呢?
(2)設(shè)計一題多變、一題多解問題,讓學(xué)生思維活躍起來,拓寬學(xué)生的思路,并做好引導(dǎo)工作。
如:請學(xué)生自編幾個一元二次方程。
(3)對學(xué)生提出的見解要給予鼓勵,即使答案有所出入,也不要打擊學(xué)生的積極性,而是讓學(xué)生自我探討,辯論,形成正確的觀點(diǎn)。
(二)中學(xué)數(shù)學(xué)探究性學(xué)習(xí)的方法
1.實(shí)驗法
中學(xué)數(shù)學(xué)探究性學(xué)習(xí)中運(yùn)用實(shí)驗法,通常分為幾個步驟:老師提出問題—學(xué)生實(shí)驗操作—猜想結(jié)論—交流校正—證明。在運(yùn)用實(shí)驗法的時候,要求老師事先準(zhǔn)備好探究所要用到的器材和有關(guān)理論知識供學(xué)生參考。
例如“完全平方公式”:(a+b)=a+2ab+b,(a-b)=a-2ab+b.
學(xué)生小組討論交流,歸納、猜想,得出:
問題1:(a+b)=a+b,(a-b)=a-b?搖,要求學(xué)生用特殊的數(shù)值代入驗證是否準(zhǔn)確;
問題2:(a+b)=a+2ab+b,(a-b)=a-2ab+b?搖,要求學(xué)生用特殊的數(shù)值代入驗證是否準(zhǔn)確。
2.模型法
中學(xué)數(shù)學(xué)探究性學(xué)習(xí)需要運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決很多抽象性的問題。所謂數(shù)學(xué)模型能夠就是把實(shí)際問題深化為數(shù)學(xué)問題,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,通過對模型的研究,得出事實(shí)的發(fā)展規(guī)律。
3.猜想法
中學(xué)數(shù)學(xué)探究性學(xué)習(xí)中,猜想是一個大膽而又重要的方式。許多數(shù)學(xué)家都是先提出大膽猜想,然后證實(shí)猜想的正確性。
如問題:過菱形一頂點(diǎn)作內(nèi)接正三角形,是否存在?是否唯一?它們是否一定關(guān)于對角線對稱?
4.歸納法
中學(xué)數(shù)學(xué)探究性學(xué)習(xí)中研究問題,最終就是為了得出結(jié)論。所以,面對數(shù)學(xué)問題,學(xué)生要善于總結(jié)歸納。其步驟為:提出問題—積累數(shù)據(jù)—觀察分析和歸納—猜想結(jié)論—交流校正—證明。這種方法適用于結(jié)論和數(shù)量有關(guān)的問題。