趙 琴(重慶市南川區(qū)道南中學(xué)校)
數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)有機(jī)組成部分,是在基礎(chǔ)性、拓展性課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步鼓勵學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決數(shù)學(xué)的和現(xiàn)實(shí)的問題的一種有意義的主動學(xué)習(xí),是以學(xué)生動手動腦主動探索實(shí)踐和相互交流為主要學(xué)習(xí)方式的學(xué)習(xí)研究活動.它能營造一個(gè)使學(xué)生勇于探索爭論和相互學(xué)習(xí)鼓勵的良好氛圍,給學(xué)生提供自主探索、合作學(xué)習(xí)、獨(dú)立獲取知識的機(jī)會.數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)更加關(guān)注學(xué)習(xí)過程.
用于數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的材料,應(yīng)是建立在學(xué)生現(xiàn)有知識經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上,能夠激起學(xué)生解決問題的欲望,體現(xiàn)數(shù)學(xué)研究的思想方法和應(yīng)用價(jià)值,有利于營造廣闊的思維空間,使學(xué)生的思路越走越寬,思維的空間越來越大的一種研究性材料.
數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的評價(jià)不僅僅關(guān)心學(xué)習(xí)的結(jié)果,而且更重要的是關(guān)注學(xué)生參與學(xué)習(xí)的程度、思維的深度與廣度,學(xué)生獲得了哪些發(fā)展,并且特別注意學(xué)生有哪些創(chuàng)造性的見解,同時(shí)對學(xué)生的情感變化也應(yīng)予以注意.為了使評價(jià)能夠真實(shí)可靠,起到促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的目的,因此要充分尊重學(xué)生自己對自己的評價(jià)以及學(xué)生之間的相互評價(jià).既要有定量的評價(jià),也要有定性的評價(jià).
數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)課題,主要是指對某些數(shù)學(xué)問題的深入探討,或者從數(shù)學(xué)角度對某些日常生活中和其他學(xué)科中出現(xiàn)的問題進(jìn)行研究.要充分體現(xiàn)學(xué)生的自主活動和合作活動.研究性學(xué)習(xí)課題應(yīng)以所學(xué)的數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ),并且密切結(jié)合生活和生產(chǎn)實(shí)際.高中數(shù)學(xué)新教材將按《新大綱》的要求編入以下課題,供參考選用,當(dāng)然教學(xué)時(shí)也可以由師生自擬課題.提倡教師和學(xué)生自己提出問題.
新高中數(shù)學(xué)新教材研究性學(xué)習(xí)參考課題有六個(gè):數(shù)學(xué)在分期付款中的應(yīng)用;多面體歐拉定理的發(fā)現(xiàn);楊輝三角;向量在物理中的應(yīng)用;線性規(guī)劃的實(shí)際應(yīng)用,定積分在經(jīng)濟(jì)生活中的應(yīng)用.其教學(xué)目標(biāo)是:(1) 學(xué)會提出問題和明確研究方向;(2) 體驗(yàn)教學(xué)活動的過程;(3) 培養(yǎng)創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力;(4)以研究報(bào)告或小論文等形式反映研究成果,學(xué)會交流.
研究性學(xué)習(xí)的開展需要有合適的載體,即使是學(xué)生提出的問題也要加以整理歸類.作為研究性學(xué)習(xí)的載體,應(yīng)有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,有利于學(xué)生創(chuàng)造潛能的發(fā)揮.實(shí)踐證明,數(shù)學(xué)開放題用于研究性學(xué)習(xí)是合適的.
高考命題專家也敏銳地覺察到開放題在考查學(xué)生創(chuàng)新能力方面的獨(dú)特作用,近幾年在全國和各地的高考試題中連續(xù)出現(xiàn)開放性題目.例如高考數(shù)學(xué)題中,出現(xiàn)過結(jié)論探索性問題,主觀試題客觀化,條件開放題,結(jié)論和條件探索開放.
數(shù)學(xué)開放題的常見題型,按命題要素的發(fā)散傾向分為條件開放型、方法開放型、結(jié)論開放型,綜合開放型;按解題目標(biāo)的操作模式分為規(guī)律探索型、量化設(shè)計(jì)型、分類討論型、數(shù)學(xué)建模型、問題探求型、情景研究型;按信息過程的訓(xùn)練價(jià)值分為信息遷移型,知識鞏固型、知識發(fā)散型;按問題答案的機(jī)構(gòu)類型分為有限可列型、有限混沌型、無限離散型、無限連續(xù)型.
用于研究性學(xué)習(xí)的開放題盡量能有利于解題者充分利用自己已有的數(shù)學(xué)知識和能力解決問題.編制的開放題應(yīng)體現(xiàn)某一完整的數(shù)學(xué)思想方法,具有鮮明的數(shù)學(xué)特色,幫助解題者理解什么是數(shù)學(xué),為什么要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)以及怎樣學(xué)習(xí)數(shù)學(xué).開放題的編制不僅是教師的任務(wù),它的編制本身也可以成為學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的一項(xiàng)內(nèi)容.
數(shù)學(xué)開放題的編制方法:
1.以某一數(shù)學(xué)定理或公設(shè)為依據(jù),編制開放題.數(shù)學(xué)中的定理或公設(shè)是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要依據(jù),中學(xué)生的學(xué)習(xí)特別是研究性學(xué)習(xí),常常是已有的定理并不需要學(xué)生掌握,或者是學(xué)生暫時(shí)還不知道,因此我們可以適當(dāng)設(shè)計(jì)問題背景,讓學(xué)生進(jìn)行探究,通過自己的努力去發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律,體驗(yàn)研究的樂趣.
2.從封閉題出發(fā)引申出開放題.我們平時(shí)所用習(xí)題多數(shù)具有完備的條件和確定的答案,所以稱為封閉題,在原有封閉性問題基礎(chǔ)上,使學(xué)生的思維向縱深發(fā)展,發(fā)散開去,能夠啟發(fā)學(xué)生有獨(dú)創(chuàng)性的理解,就有可能形成開放題.在研究性學(xué)習(xí)中首先呈現(xiàn)給學(xué)生封閉題,解答完之后,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探討,如探討更一般的結(jié)論,探究更多的情形,或探究該結(jié)論成立的其他條件等等.
3.為體現(xiàn)或重現(xiàn)某一數(shù)學(xué)研究方法編制開放題.數(shù)學(xué)家的研究方法蘊(yùn)涵深刻的數(shù)學(xué)思想,在數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)中讓學(xué)生親身體驗(yàn)數(shù)學(xué)家的某些研究,做小科學(xué)家,點(diǎn)燃埋藏在學(xué)生心靈深處的智慧火種.以此為著眼點(diǎn)編制開放題,其教育價(jià)值是不言而喻的.
4.以實(shí)際問題為背景,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值編制開放題.在實(shí)際問題中,條件往往不能完全確定,即條件的不確定是自然形成的或是實(shí)際需要,其不確定性是合理的.如包裝的外形、花圃的圖案、工程的圖紙,這些是需要設(shè)計(jì)的,而由于考慮的角度不同,設(shè)計(jì)者的知識背景、價(jià)值判斷不同,得出的方案也會不同.
將數(shù)學(xué)開放題作為數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的一種載體,首先必須有適合的問題,如何編制能夠用于研究性學(xué)習(xí)的開放題,這是值得研究的.在研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐中,有充滿活力和創(chuàng)造力的學(xué)生的參與,必將促進(jìn)對這一問題認(rèn)識的深化和提高.