鄒玲
摘 要:數(shù)學教學呼喚探究精神和學生數(shù)學學習觀的轉(zhuǎn)變. 本文在分析高中數(shù)學學習現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合教學實踐,提出了一些數(shù)學探究學習的實施策略.
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學;探究學習;發(fā)展
現(xiàn)代數(shù)學教學論指出:學生是學習和發(fā)展的主體,教師在課堂教學要積極倡導(dǎo)學生的學習方式由他主學習轉(zhuǎn)向自主學習,注重突出學生數(shù)學學習過程中發(fā)現(xiàn)和探究過程. 因此,在高中數(shù)學教學中教師應(yīng)樹立“以學生發(fā)展為中心”的數(shù)學探究教學理念,努力為學生創(chuàng)設(shè)一種“心理自由和安全”的探究氛圍,教給多樣的科學有效探究方法,引導(dǎo)學生自主探究,經(jīng)歷探究發(fā)現(xiàn)的過程,自主建構(gòu)知識,獲得意義的數(shù)學學習方式、思維方式以及問題解決的策略,逐步形成、發(fā)展自己的認知結(jié)構(gòu). 從而培養(yǎng)學生善于學習、樂于探究、有效合作的數(shù)學學習品質(zhì)和能力,誘導(dǎo)、激發(fā)、培植和形成數(shù)學創(chuàng)新意識,促進學習生命自由成長,獲得數(shù)學發(fā)展.
對數(shù)學學習的反思:呼喚數(shù)學探究學習
數(shù)學學習的過程,是學生自覺、主動地與數(shù)學、與他人及與自身對話,并運用自己新的觀點去發(fā)現(xiàn)、探求、解釋和獲得知識的過程. 然而在現(xiàn)實的高中數(shù)學中,沉悶的模仿教學造成學生數(shù)學學習的被動、盲目和無效,壓抑甚至抵制著學生自主探究的積極性和興趣. 課堂上教學往往是教師的解說多于學生表述,教師主宰多于學生自主,教師只注重和突出知識的傳授,而忽視了學生數(shù)學能力培養(yǎng)和數(shù)學思維的啟發(fā). 學生考試取得的“優(yōu)異”成績,也僅僅代表學生具有數(shù)學的“基本功”,而并無“創(chuàng)新意識”. 弗賴登塔爾認為“數(shù)學是有待探索的、動態(tài)的、進化的思維訓練,而不是僵化的、絕對的、封閉的規(guī)則體系”. 因此呼喚探究精神,致力于學生數(shù)學學習觀的轉(zhuǎn)變,是當下高中數(shù)學教師值得思考和首要解決的課題.教師要堅持以“學生為本”,將數(shù)學教學定位于“學生探究學習能力的培養(yǎng)、數(shù)學學習方法的習得及數(shù)學學習目標的達成”上,正確認識和處理“教”與“學”的關(guān)系,實施以培養(yǎng)學生數(shù)學創(chuàng)新能力為主的數(shù)學探究學習方式,放手讓學生去動手、動腦自主探究,自我發(fā)現(xiàn)和體驗數(shù)學知識創(chuàng)生的過程,獲得對數(shù)學內(nèi)涵的深刻理解,形成初步的數(shù)學探究能力,促進認知、技能、情感的全面發(fā)展.
為學生數(shù)學的發(fā)展:實施數(shù)學探究學習
1. 創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)探究
問題是啟發(fā)數(shù)學思維的核心,也是數(shù)學探究的起點. 學生只有能從數(shù)學學習中發(fā)現(xiàn)問題,并進行質(zhì)疑,才能激發(fā)學生探究的興趣和欲望,圍繞某個問題展開探究. 因此在高中數(shù)學探究性學習中,教師應(yīng)圍繞重點難點,找準“支點”,為學生創(chuàng)設(shè)利于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的數(shù)學情境,引發(fā)學生的好奇心和認知沖突,催發(fā)學生積極探索的情感,促進學生思維迅速進入最活躍狀態(tài)積極思考,在經(jīng)歷、體驗數(shù)學的發(fā)現(xiàn)和形成過程中,形成學生對數(shù)學的深刻理解.
如學習“直線與拋物線的位置關(guān)系”時,創(chuàng)設(shè)如下的問題情境:已知直線l:y=2x+m與拋物線y=x2相交于A,B兩點,______________. (請你在橫線上補充適當?shù)臈l件),求直線l的方程. 創(chuàng)設(shè)開放性的問題情境不僅為學生提供了廣泛的思考空間和交流的機會,誘導(dǎo)和吸引學生自主地參與到數(shù)學知識的探究活動中來,利用到拋物線的焦點坐標、弦長公式、兩直線互相垂直的充要條件來解決問題,而且強化了學生的學習內(nèi)驅(qū)力,有效調(diào)動學生探究學習的主動性和積極性,促進新知內(nèi)化和認知能力的發(fā)展.
2. 加強策略指導(dǎo),學會探究
數(shù)學問題解決的過程實質(zhì)上包含數(shù)學探究學習的過程,但學生在問題解決的過程中往往不能發(fā)現(xiàn)新的或者更好下手的探究和解決問題的策略. 因此在高中數(shù)學教學中既要啟發(fā)誘導(dǎo)學生打破固有的思維模式和常規(guī)的解題方法,大膽探索,勇于創(chuàng)新,又要引導(dǎo)學生在探究問題的過程中自我發(fā)現(xiàn)和內(nèi)化相關(guān)的探究學習策略,更多地學會利用分析、綜合、類比、分類、轉(zhuǎn)化、化歸、特殊化、一般化、反證及猜想等數(shù)學思想和數(shù)學方法,使學生的數(shù)學學習成為有所收獲的探究活動.
如,已知拋物線y=-x2-(m-4)x+3(m-1)與x軸交于A,B兩點,與y軸交于C點.
(1)求m的取值范圍;
(2)若m<0,直線y=kx-1經(jīng)過點A,與y軸交于點D,且AD·BD=5,求拋物線的解析式;
(3)若A點在B點左邊,在第一象限內(nèi),(2)中所得的拋物線上是否存在一點P,使直線平分△ACD的面積?若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由.
這是一道“存在型”的試題,在進行探索解題時,引導(dǎo)學生自我發(fā)現(xiàn)反證思想的解題策略:第一步,假設(shè)存在. 第二步,根據(jù)假設(shè)進行推理,若推理順暢,所求的結(jié)論即可求出;若出現(xiàn)矛盾,則說明不存在.這樣有意識地、有步驟地發(fā)現(xiàn)和學會解決問題的策略和探究方法,并不斷地加以歸納和總結(jié)提高,學生分析問題、解決問題的探究能力定能躍上一個新的臺階.
3. 優(yōu)化合作學習,促進探究
合作探究學習是一種內(nèi)涵豐富,有利于促進學生互助參與、主動探究的高效的學習模式. 因此,在數(shù)學探究性學習中,教師要充分發(fā)揮學生的能動性、參與的主體性,組織學生以小組合作的形式,在一起共同研究問題,形成探究共同體. 在小組討論、相互啟發(fā)、共同探索的過程達到優(yōu)勢互補,共同解決數(shù)學疑難問題,獲得新的數(shù)學見解,實現(xiàn)對所學數(shù)學知識意義的建構(gòu),從而培養(yǎng)學生良好的合作學習習慣和合作學習能力,促進探究能力的發(fā)展.
如在探究“棱臺的中截面面積公式”后,提出如下問題引導(dǎo)學生小組合作討論:若截面不是中截面時,S截與S上、S下之間有何關(guān)系?它們之間有沒有類似于定比分點坐標的公式呢?學生通過討論、探究,合作證明,并假設(shè)棱臺的截面將棱臺的高自上而下,分成的兩端之比為λ,很快得出:=.這樣學生通過合作探究,不僅經(jīng)歷了“再創(chuàng)造”的數(shù)學學習過程,發(fā)現(xiàn)并證明了一個一般性的公式,而且促進了學生合作探究的主動性與積極性,發(fā)展了創(chuàng)新數(shù)學學習實踐能力.
4. 利用錯誤資源,推動探究
所謂“錯誤”,是指師生在認知過程中出現(xiàn)的偏差或失誤,它既是探究學習的資源,也是探究學習的推動力. 在動態(tài)的數(shù)學探究過程中,由于認識主體知識和思維的局限性,以及數(shù)學認識過程的曲折與復(fù)雜性,學生在數(shù)學探究過程中出現(xiàn)錯誤是不可避免的. 其實這正是數(shù)學探究學習過程中不可缺少的組成部分. 教師把錯誤當成探究學習的資源,要引導(dǎo)學生在實踐中嘗試、在反思中根治,從錯誤的理解中走出來,獲得對數(shù)學知識的正確理解.
如在學習“扇形面積”時,有學生提出“既然正三角形內(nèi)切圓與外接圓所成圓環(huán)面積是定值,那么,正三角形內(nèi)切圓與外接圓的面積之比也應(yīng)該是定值”. 經(jīng)過驗證,得到S內(nèi)∶S外=r2∶R2=1∶4. 而有的學生用正方形進行驗證發(fā)現(xiàn)S內(nèi)∶S外=r2∶R2=1∶()2=1∶2,而不是S內(nèi)∶S外=r2∶R2=1∶4;有的學生用正六邊形驗證,得到S內(nèi)∶S外=r2∶R2=3∶4……這一過程中,學生在經(jīng)歷了猜想、驗證、批判,不斷地接近數(shù)學真理,直至得出正確結(jié)論的過程中,不僅感受到自我探索的真正價值,而且激活和調(diào)動了學生的探究學習的興趣.
5. 重視生活實踐,拓展探究
將數(shù)學知識與生活相融合,不僅能有效地拓展學生的知識視野和自主探究的空間,而且能讓學生在生活實踐與應(yīng)用中感受數(shù)學學習的價值. 因此,教師應(yīng)從學生數(shù)學學習的需要和提高學生數(shù)學應(yīng)用能力出發(fā),給學生提供充分從事數(shù)學實踐活動的機會,引導(dǎo)他們將探究的觸角延伸向生活之中,在具體、生動的生活化學習探究活動中體驗、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新,從而加深對知識的理解和掌握,提高數(shù)學知識技能,豐富數(shù)學學習經(jīng)驗,獲得可持續(xù)性發(fā)展.
如“基本不等式的應(yīng)用”課題學習,可對教材進行深度發(fā)掘,設(shè)計成探究性學習課題:市場調(diào)查易拉罐的形狀,并運用數(shù)學知識對設(shè)計加以說明. 這樣,既拓寬了學生的知識,又培養(yǎng)了學生運用知識和方法創(chuàng)新解決實際問題的能力,促進學生將數(shù)學知識應(yīng)用于實踐之中,使數(shù)學生活實踐的過程變成學生學習過程和主體性不斷發(fā)展的過程,從而激發(fā)創(chuàng)造潛能和促進學生知識、能力的提高與發(fā)展.
總之,在數(shù)學教學過程中,教師應(yīng)向?qū)W生提供充分從事數(shù)學實踐活動的機會,建構(gòu)有創(chuàng)造性、實踐性、趣味性的數(shù)學探究活動,使學生在親歷數(shù)學探究的過程中獲得豐富的數(shù)學體驗,提升熟練掌握數(shù)學探究學習策略,不斷提高學習策略的運用水平和發(fā)展數(shù)學探究學習能力. 只有這樣,才能使我們的數(shù)學課堂煥發(fā)出真正的生命活力,使學生獲得數(shù)學的發(fā)展.