摘 要:培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)是新時期數(shù)學(xué)課程改革的主要方向,需要教師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)方式。探究式教學(xué)作為一種以生為本的教學(xué)方式,既可以使學(xué)生獲得自主探究、合作探究機會,成為學(xué)習(xí)的主人,還可以讓學(xué)生在探究過程中潛移默化地發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)?;诖?,本文進行基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)策略的實踐研究,希望在增強數(shù)學(xué)教學(xué)探究性的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生獲得發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的機會。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);探究式教學(xué);教學(xué)策略
培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)是新時期數(shù)學(xué)教學(xué)的重中之重。培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)需要教師將核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念融入日常教學(xué)中,讓學(xué)生獲得學(xué)習(xí)、發(fā)展機會。《國務(wù)院辦公廳關(guān)于新時代推進普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》強調(diào)了數(shù)學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)當具有探究性、啟發(fā)性、體驗性,鼓勵教師實施探究式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、體驗式教學(xué)。同時,新高考數(shù)學(xué)各版本試卷都將學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展情況作為考查要點,并借助探究性問題進行考查。北京師范大學(xué)的趙德成教授在核心素養(yǎng)培養(yǎng)過程中深感探究式教學(xué)的育人價值,發(fā)出了在核心素養(yǎng)背景下開展探究式教學(xué)的倡導(dǎo)[1]。探究式教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面起著重要作用,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當著力實施探究式教學(xué),為學(xué)生提供發(fā)展核心素養(yǎng)的機會。
一、理論概述
(一)核心概念的界定
1.數(shù)學(xué)探究式教學(xué)
數(shù)學(xué)探究式教學(xué)是教師以適宜的探究性內(nèi)容為基礎(chǔ),以探究性問題為工具,促使學(xué)生發(fā)揮主觀能動性,靈活地運用觀察、猜測、驗證、交流等方式解決問題,由此通過經(jīng)歷數(shù)學(xué)概念、原理形成過程,建立深刻的數(shù)學(xué)認知,發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)[2]。
2.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是數(shù)學(xué)學(xué)科課程目標的集中體現(xiàn),是具有數(shù)學(xué)學(xué)科特征的關(guān)鍵能力和必備品質(zhì),表現(xiàn)為數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運算、直觀想象、數(shù)據(jù)分析。
(二)探究式教學(xué)的價值
縱觀上述概念可見,探究式教學(xué)尤為重視學(xué)生發(fā)揮主觀能動性。學(xué)生發(fā)揮主觀能動性的過程正是其進行“再創(chuàng)造”的過程。而再創(chuàng)造的過程正是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的過程。在此過程中,教師作為探究式教學(xué)的引導(dǎo)者,應(yīng)當在教學(xué)準備階段,依據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)情,設(shè)計極具吸引力的情境和探究性的問題,調(diào)動學(xué)生的探究興趣,促使學(xué)生發(fā)揮主觀能動性,積極體驗知識建構(gòu)活動。在體驗活動的過程中,學(xué)生會把握“做”的機會,遷移應(yīng)用已有認知,靈活地運用推理、建模、想象等方式分析問題、解決問題,親身經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識的形成過程,盡可能地做到知其然知其所以然,建構(gòu)深刻的數(shù)學(xué)認知。
二、實踐策略
基于探究式教學(xué)的育人價值,教師要把握日常教學(xué)時機,精心組織探究式教學(xué),讓學(xué)生真正獲得發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的機會。
(一)創(chuàng)設(shè)探究情境,激發(fā)學(xué)生探究興趣
探究式教學(xué)講求以學(xué)生為本,注重學(xué)生的探究興趣。因為學(xué)生一旦形成探究興趣,會主動地投身數(shù)學(xué)探究活動中,發(fā)揮數(shù)學(xué)抽象、空間想象等素養(yǎng)作用,真正地獲得發(fā)展核心素養(yǎng)的機會。因此,在實施數(shù)學(xué)探究式教學(xué)時,教師要先創(chuàng)設(shè)探究情境,最大限度地激發(fā)學(xué)生的探究興趣。
1.創(chuàng)設(shè)生活化的探究性情境
培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的目的是讓學(xué)生在現(xiàn)實生活中用數(shù)學(xué)的眼光發(fā)現(xiàn)問題,用數(shù)學(xué)的思維思考問題,用數(shù)學(xué)的語言表達數(shù)學(xué)問題[3]?,F(xiàn)實生活既是數(shù)學(xué)教學(xué)的落腳點,更是數(shù)學(xué)教學(xué)的起始點。尤其,高中生在體驗現(xiàn)實生活的過程中接觸了各種各樣的數(shù)學(xué)現(xiàn)象,建立了感性的數(shù)學(xué)認知。他們在數(shù)學(xué)課堂上面對熟悉的生活場景,既可以產(chǎn)生興趣,還可以遷移已有認知,積極探究其中的問題,有利于增強數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,提高數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)發(fā)展水平。所以,在數(shù)學(xué)探究式課堂教學(xué)過程中,教師要在把握教學(xué)內(nèi)容和現(xiàn)實生活關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)設(shè)生活化的探究情境。
例如,在教學(xué)“向量概念”時,教師可以在電子白板上播放學(xué)生熟悉的生活場景:踢足球時,作用于足球的力度不同,足球運動的距離不同;汽車在順風(fēng)和逆風(fēng)行駛過程中的車速不同等。大部分學(xué)生會被生活場景所吸引,認真觀看。為了進一步提高學(xué)生的探究興趣,教師可以圍繞生活場景提出問題:“這些生活場景有哪些共同之處?”在問題的指引下,學(xué)生會走進生活場景中,認真觀察、對比、分析、歸納,得到共同之處:路程不同,但直線距離和方向沒有變化?;诖耍處熆梢怨膭顚W(xué)生從中提取出一個數(shù)學(xué)概念。大部分學(xué)生會再次審視不同的生活現(xiàn)象,積極思維,聯(lián)想到“向量”,并試著描述“向量”。教師可以依據(jù)學(xué)生描述的內(nèi)容,引導(dǎo)他們深入探究向量概念。
有效的生活化情境,不但使學(xué)生走進了生活中,產(chǎn)生了探究興趣,還使學(xué)生自主地從生活現(xiàn)象中抽象出向量,有利于進行深入探究,同時在一定程度上發(fā)展數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)。
2.創(chuàng)設(shè)游戲化的探究性情境
盡管高中生的心智趨向成熟,但是他們當中的大部分人仍對各種各樣的游戲有濃厚的興趣。在體驗游戲的過程中,他們可以發(fā)揮主觀能動性,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,實現(xiàn)“玩中學(xué)”。在“玩中學(xué)”的過程中,一些學(xué)生可以潛移默化地發(fā)展核心素養(yǎng)。因此,在實施數(shù)學(xué)探究式教學(xué)時,教師要在尊重學(xué)生發(fā)展特點的基礎(chǔ)上,圍繞具體的教學(xué)內(nèi)容,編創(chuàng)趣味性的數(shù)學(xué)游戲,并將其運用于數(shù)學(xué)課堂上,創(chuàng)設(shè)出游戲化的探究情境,促使學(xué)生積極體驗。
例如,在教學(xué)“古典概型”的過程中,教師可以說明投擲硬幣和骰子游戲的玩法,引導(dǎo)學(xué)生和小組成員一起體驗。在體驗的過程中,各組成員至少投擲20次硬幣,記錄“正面朝上”和“反面朝上”的次數(shù);至少投擲40次骰子,記錄“1點”“2點”“3點”“4點”“5點”“6點”朝上的次數(shù)。為了增強學(xué)生的游戲興趣,教師可以提出問題:“能不能用模擬實驗的方式來計算某一隨機事件的概率?為什么?”“投硬幣和投骰子的游戲結(jié)果均有什么樣的特點?”大部分小組成員踴躍地參與游戲活動,邊操作邊記錄數(shù)據(jù)。之后,他們帶著問題觀察和分析數(shù)據(jù),甚至進行運算,試著得出問題答案,并積極地與他人交流,建立一定的認知。
通過創(chuàng)設(shè)游戲化的探究情境,引發(fā)了學(xué)生的探究興趣。尤其,學(xué)生在體驗游戲的過程中順其自然地走進了數(shù)學(xué)課堂,建構(gòu)了一定的認知,甚至鍛煉了觀察、歸納能力,數(shù)學(xué)運算能力。同時,在學(xué)生踴躍參與下,課堂氛圍愈加具有探究性,有利于推動探究式教學(xué)發(fā)展。
(二)優(yōu)化探究過程,促使學(xué)生積極探究
探究過程是數(shù)學(xué)探究式課堂教學(xué)的重頭戲,也是學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識,發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的必由之路。在數(shù)學(xué)探究式教學(xué)過程中,教師要優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)過程,將探究數(shù)學(xué)的權(quán)利還給學(xué)生,并始終關(guān)注學(xué)生的探究情況,有針對性地給予指導(dǎo),促使學(xué)生積極探究,實現(xiàn)探究過程的應(yīng)有價值。
1.誘導(dǎo)學(xué)生發(fā)問,開辟探究道路
問題是數(shù)學(xué)學(xué)科的核心,提出問題是學(xué)生進行探究的起點,解決問題是學(xué)生進行探究的過程[4]。在傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師會依據(jù)學(xué)生的學(xué)情和教學(xué)需要,提出相關(guān)問題。教師提出的問題具有刺激作用,很容易引發(fā)學(xué)生的探究。然而,教師的如此做法在一定程度上忽視了學(xué)生的主觀能動性,不利于學(xué)生發(fā)揮自我效能。針對此情況,教師要善于誘導(dǎo)學(xué)生發(fā)問,在引發(fā)學(xué)生探究興趣的基礎(chǔ)上,促使學(xué)生積極探究。
具體地,在數(shù)學(xué)探究式課堂教學(xué)過程中,教師可以竭盡所能地營造出輕松、自由的教學(xué)氛圍,讓學(xué)生放下內(nèi)心的戒備,樂于走進數(shù)學(xué)課堂。在課堂教學(xué)過程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生自主提問。如,在學(xué)生探究數(shù)學(xué)概念時,教師可以指導(dǎo)他們使用批注式閱讀策略,圈點勾畫其中的關(guān)鍵信息,并思考“為什么會得出這樣的結(jié)論”“這個結(jié)論是怎么得到的”“能不能去掉其中的一個信息”等。在讀、思結(jié)合的過程中,學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)問題。教師可以鼓勵他們提出問題。需要注意一點,受到數(shù)學(xué)認知、探究能力等原因的影響,部分學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出的問題略顯幼稚,教師可以在尊重學(xué)生的基礎(chǔ)上,以這些略顯幼稚的問題為基礎(chǔ),提出稍有難度的相關(guān)問題,為學(xué)生指明探究方向,同時使學(xué)生汲取提問經(jīng)驗。以“空間點、直線、平面之間的位置關(guān)系”為例,在探究共面直線中的相交直線后,一名學(xué)生提到:“相交直線只有一個公共點嗎?”基于此,教師可以追問:“同一個平面內(nèi)的相交直線有多少個點?如何進行驗證?”在此問題的指引下,學(xué)生會先自主地糾正錯誤認知(同一個平面內(nèi)的相交直線而非相交直線),繼而開放思維,興致高昂地探尋驗證只有一個公共點的方法。
在教師的不斷努力下,大部分學(xué)生會增強數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,樂于在數(shù)學(xué)課堂上發(fā)現(xiàn)、提出問題,同時潛移默化地養(yǎng)成主動質(zhì)疑的好習(xí)慣,提升思維能力發(fā)展水平。
2.做好探究示范,掌握探究方法
探究方法是學(xué)生進行數(shù)學(xué)探究的助力[5]。學(xué)生探究數(shù)學(xué)的方法有很多,尤其不同的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動涉及不同的探究方法。教師很難一一地講解每種探究方法。同時,教師單向地講解探究方法,很容易引起學(xué)生的排斥,導(dǎo)致探究式課堂無以為繼。基于此,教師要發(fā)揮教學(xué)引導(dǎo)作用,親身示范,展示探究過程和具體方法,讓學(xué)生在“觀摩”的過程中汲取思維經(jīng)驗,習(xí)得探究方法,為自主探究數(shù)學(xué)、合作探究數(shù)學(xué)奠定堅實的基礎(chǔ)。
例如,在教學(xué)“函數(shù)的概念與性質(zhì)”時,教師可以組織探究活動,引導(dǎo)學(xué)生探究函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性。在學(xué)生建構(gòu)一定的認知后,教師可以發(fā)揮示范作用,站在整體角度,以函數(shù)的性質(zhì)為基點,演示探究一次函數(shù)、二次函數(shù)性質(zhì)的過程。在此過程中,教師可以向?qū)W生提出問題,促使他們回顧所學(xué)內(nèi)容,再次經(jīng)歷一次函數(shù)、二次函數(shù)性質(zhì)的探究過程,由此加深對所學(xué)的理解,同時掌握相關(guān)的探究方法。大部分學(xué)生通過邊看邊想,理清了探究函數(shù)性質(zhì)的研究思路:定義域、值域、單調(diào)性、奇偶性、周期性?;诖耍處熆梢怨膭顚W(xué)生繪制思維導(dǎo)圖,利用關(guān)鍵信息、有關(guān)聯(lián)的框架展現(xiàn)有關(guān)的知識點,由此建構(gòu)較為完善的認知結(jié)構(gòu)。之后,教師可以在組織指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、對數(shù)函數(shù)等圖形與性質(zhì)教學(xué)之前,鼓勵學(xué)生遷移經(jīng)驗,運用學(xué)過的方法探究有關(guān)內(nèi)容,并以此為基礎(chǔ),運用提問法、支架式教學(xué)法等引導(dǎo)學(xué)生進行深入探究。
如此,學(xué)生不但可以掌握數(shù)學(xué)探究方法,建構(gòu)深刻的數(shù)學(xué)認知,還可以增強學(xué)習(xí)意識,自主地探究數(shù)學(xué)知識,發(fā)展邏輯推理能力。
3.加強實踐應(yīng)用,驅(qū)動學(xué)生探究
實踐應(yīng)用是指為學(xué)生提供探究機會,讓學(xué)生運用自己學(xué)過的知識點、方法等來分析、解決問題,實現(xiàn)新舊知識之間的碰撞,實現(xiàn)意義建構(gòu),同時潛移默化地增強探究意識、發(fā)展探究能力。因為大部分學(xué)生在不斷參與數(shù)學(xué)探究式教學(xué)的過程中產(chǎn)生了濃厚的數(shù)學(xué)探究興趣,掌握了數(shù)學(xué)探究方法,積累了數(shù)學(xué)探究經(jīng)驗,尤其在一定程度上發(fā)展了數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。教師要在尊重學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上,圍繞具體的教學(xué)內(nèi)容,組織實踐應(yīng)用活動,讓學(xué)生獲得探究機會,并因此進一步地發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
例如,《對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)與圖像》這節(jié)課的教學(xué)重點是繪制對數(shù)函數(shù)圖像,總結(jié)對數(shù)函數(shù)性質(zhì)。在本節(jié)課之前,學(xué)生體驗了相關(guān)活動,掌握了探究方法,積累了探究經(jīng)驗?;诖?,在探究式課堂教學(xué)過程中,教師可以提出探究任務(wù)——請大家和小組成員合作繪制函數(shù)和的圖像,交流、討論圖像特點、定義域、值域、定點和單調(diào)性。在提出任務(wù)后,教師可以給予學(xué)生充足的探究時間。在探究過程中,大部分學(xué)生遷移已有認知,賦值、運算、填表、描點、連線,在同一個坐標系中建構(gòu)出兩個對數(shù)函數(shù)的圖像。之后,他們細心觀察,分析、討論對數(shù)函數(shù)圖像的特點。在討論的過程中,他們一旦遇到不同的看法,會將函數(shù)圖像作為“工具”,繼續(xù)觀察、分析、討論,一步步地達成統(tǒng)一認知。之后,他們延續(xù)探究經(jīng)驗,繼續(xù)討論、總結(jié)對數(shù)函數(shù)的定義域、值域、定點、單調(diào)性等。
在規(guī)定的探究時間結(jié)束后,教師可以組織展示活動,隨機選擇學(xué)生代表,鼓勵其在電子白板上繪制對數(shù)函數(shù)圖像,介紹對數(shù)函數(shù)的圖像特點、定義域、值域、定點和單調(diào)性。教師可以鼓勵其他學(xué)生認真觀看、傾聽,發(fā)現(xiàn)、提出問題。在提出問題,全體學(xué)生會進行激烈的討論,循序漸進地得出正確結(jié)論。最后,教師可以進行教學(xué)總結(jié),促使學(xué)生建構(gòu)較為完善的認知。
在整個教學(xué)過程中,學(xué)生不僅可以獲得學(xué)以致用的機會,還可以靈活地運用繪圖、觀察、交流、總結(jié)等方式一步步地得出正確的數(shù)學(xué)結(jié)論,做到知其然知其所以然,提高數(shù)學(xué)認知水平。同時,大部分學(xué)生可以在運用不同學(xué)習(xí)方式的過程中發(fā)展數(shù)學(xué)推理能力、數(shù)學(xué)思維能力,有利于提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平。
結(jié)束語
總而言之,有效的探究式教學(xué)既可以使學(xué)生將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)權(quán)掌握在自己的手中,還可以使學(xué)生在親歷數(shù)學(xué)知識形成的過程中發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。教師也可以在不斷的教學(xué)實踐過程中扭轉(zhuǎn)自己傳統(tǒng)的教學(xué)理念,豐富教學(xué)經(jīng)驗,有利于提高教學(xué)專業(yè)水平。在教師、學(xué)生獲得良好發(fā)展的情況下,數(shù)學(xué)學(xué)科的育人質(zhì)量自然會得到提高?;诖耍咧袛?shù)學(xué)教師應(yīng)當重視探究式教學(xué),將其作為培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的“法寶”,以日常教學(xué)為依托,應(yīng)用適宜的策略讓學(xué)生獲得探究機會,并有針對性地給予學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo),最大限度地實現(xiàn)探究式教學(xué)價值。
參考文獻
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