柯曉惠
“微課題”指一些小型的與學(xué)生生活或?qū)W習(xí)有關(guān)的需解決的實際問題。微課題與通常應(yīng)用題不同,微課題中的問題來源于學(xué)生的日常生活或?qū)W習(xí),需要學(xué)生將實際問題化歸為數(shù)學(xué)模型,然后分析問題和解決問題。微課題研究具有“耗時短、操作易、效果好”等特點,并在此過程中使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會研究,并培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。
一、指導(dǎo)學(xué)生開展微課題研究的基本過程
1.提出問題:根據(jù)學(xué)生當(dāng)前所學(xué)知識和方法,發(fā)掘日常生活或?qū)W習(xí)中需要解決的具體問題,問題可由學(xué)生自己提出,也可由教師提出。
2.研究問題:讓學(xué)生運用已有知識和經(jīng)驗尋找解決問題的方法。
3.得出結(jié)論:通過對問題的研究,得出相關(guān)結(jié)論。
二、微課題研究性學(xué)習(xí)應(yīng)遵循的基本原則
1.量力性原則
微課題研究性學(xué)習(xí)應(yīng)從學(xué)生已有知識水平和經(jīng)驗出發(fā)提出問題,是學(xué)生經(jīng)過努力可以解決的,最好結(jié)合學(xué)生當(dāng)前所學(xué)知識和方法進(jìn)行。
2.實踐性原則
微課題研究性學(xué)習(xí)應(yīng)以現(xiàn)實生活為背景,讓學(xué)生親身參與問題的提出、問題的研究全過程,讓學(xué)生將實際問題化歸為數(shù)學(xué)模型,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和科學(xué)素養(yǎng)。
3.探究性原則
微課題研究性學(xué)習(xí)應(yīng)突出探究性,讓學(xué)生確定研究方案、自己選擇方法,讓學(xué)生像科學(xué)家那樣發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題。
三、微課題選題方向
微課題研究以學(xué)生已有知識和經(jīng)驗為依托,解決學(xué)生學(xué)習(xí)和生活中的問題。其選題主要有以下兩個方面。
1.從應(yīng)用知識和方法角度發(fā)掘課題
如學(xué)生學(xué)習(xí)解三角形后,可讓學(xué)生研究如何測量遠(yuǎn)處兩座山峰的距離、山的高度、河的寬度等;當(dāng)學(xué)生學(xué)完均值不等式后,可讓學(xué)生研究易拉罐的容積最大問題;學(xué)習(xí)數(shù)列后,可讓學(xué)生研究分期付款問題、汽車保有量問題等。
2.從學(xué)生的生活或?qū)W習(xí)中尋求需解決的問題
如在學(xué)習(xí)過程中,可對一些有價值的結(jié)論進(jìn)行推廣、深化等。如由橢圓的某些性質(zhì),研究雙曲線是否有類似的性質(zhì),能否將問題一般化;用數(shù)學(xué)方法研究物理、化學(xué)等其他學(xué)科中出現(xiàn)的問題,等等。
四、微課題研究案例
案例1:人的腳的大小與身高關(guān)系調(diào)查研究
1.課題的選取過程
我們學(xué)習(xí)相關(guān)性檢驗時,了解到“吸煙與患肺癌”有關(guān)系,為了了解生活中更多相關(guān)現(xiàn)象,我們小組通過討論,選擇了身邊有關(guān)課題。
警察追蹤犯罪嫌疑人時,有時會根據(jù)他們留下的腳印判斷其身高、體型等,我們對此想有更進(jìn)一步的了解,于是展開這次研究性學(xué)習(xí)活動,即“腳的大小與身高的關(guān)系”的研究。
2.研究方法
相關(guān)性檢驗與線性回歸,并利用幾何畫板、Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
3.收集數(shù)據(jù)與分析
(1)在高二(11)班班級內(nèi),收集全班共44名學(xué)生的身高與腳長的數(shù)據(jù),并將取得的數(shù)據(jù)分為兩類:一類是男同學(xué)的數(shù)據(jù),一類是女同學(xué)的數(shù)據(jù)。
(2)充分運用幾何畫板,以腳長為自變量,以身高為因變量,并將上述兩類數(shù)據(jù)(包括男生與女生)在兩個不同坐標(biāo)系中進(jìn)行描點,最后將所得全部數(shù)據(jù)在第三個直角坐標(biāo)系中進(jìn)行描點,觀察這些點是否在一條直線的周圍。
(3)通過最小二乘法,分別測得(2)中三個坐標(biāo)系中的回歸方程,并在幾何畫板中已描好點的三個坐標(biāo)系中分別做出運用最小二乘法算出的三條直線,觀察三個坐標(biāo)系中點與直線的位置關(guān)系。
(4)數(shù)據(jù)整理:
①將腳的大小轉(zhuǎn)化為鞋碼的大??;
②男生以高于175為高個,鞋碼大于42為大碼;
③女生以高于168為高個,鞋碼大于37為大碼。
數(shù)據(jù)如下:
通過查表可知,在犯錯誤的概率不超過0.001的前提下認(rèn)為身高與腳的大小有關(guān)系。
利用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得到全班同學(xué)關(guān)于身高與腳長的線性回歸方程:
4.得出結(jié)果
身高與腳的大小有關(guān)系,身高高的同學(xué),其普遍腳比身高矮的同學(xué)大,也有極個別的特殊情況,并可用線性回歸方程=2.27465X+75.1488進(jìn)行估計。
5.反思
通過對班級同學(xué)的身高與腳的大小的數(shù)據(jù)分析,我們了解到身高與腳的大小有關(guān)系,身高高的同學(xué),其普遍腳比身高矮的同學(xué)大,也有極個別的特殊情況。由于研究數(shù)據(jù)不足夠大,可能我們的研究還有不足,存在一些誤差,但通過這次研究性學(xué)習(xí),我們把數(shù)學(xué)知識與日常生活結(jié)合在一起,極大地提高我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,鍛煉動手能力和課本知識遷移能力,如果有時間和機會,我們將更深入地探討和論證我們的意見的可行性。我們相信下次會做得更好。
【點評】由于選擇的數(shù)據(jù)是身邊的同學(xué),操作簡單易行。通過上述問題研究和思考,讓學(xué)生親身參與解決問題的實踐活動,有利于對所學(xué)知識的理解和保持,有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和實踐能力。
案例2:弧長的大小
1.課題的選取
在電磁學(xué)學(xué)習(xí)中,經(jīng)常會不自覺運用下列一個結(jié)論:
如圖1,直線l是半徑為R的⊙O的切線,切點為A,以直線l上的一動點P為圓心,以PA為半徑的圓在⊙O內(nèi)的弧的長隨PA增大而增大。
4.反思
通過對上述問題的研究,我們體驗了成功、收獲了快樂,使我們更確信知識就是力量,更堅定了實現(xiàn)自己目標(biāo)的決心。
【點評】上述問題通過學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中遇到的疑問進(jìn)行自主研究,綜合運用已有知識和經(jīng)驗解決問題,使學(xué)生從中學(xué)會學(xué)習(xí),并培養(yǎng)學(xué)生的人文精神、科學(xué)素養(yǎng)和探究精神。問題不大,但效果非常好。
五、對開展微課題研究性學(xué)習(xí)的思考
微課題研究性學(xué)習(xí)具有“耗時短、操作易、效果好”等特點。我們不求一個中學(xué)生能解決多大的現(xiàn)實問題,解決多少現(xiàn)實難題,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、實踐能力、人文精神和科學(xué)素養(yǎng)等;我們不必刻意追求讓學(xué)生探求一些未解之謎,我們追求的是通過對問題的研究,使學(xué)生從中獲得成功的喜悅、探索的樂趣和形成良好的品質(zhì)。中學(xué)教育是一項奠基工程,學(xué)生一旦形成良好的品質(zhì),將受益終身。
微課題研究性學(xué)習(xí)可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容常態(tài)化,要求全員參與。研究方式可不拘一格,可以個人獨立思考,也可以小組合作,每次最好將優(yōu)秀的研究性學(xué)習(xí)成果予以展示,以此激發(fā)學(xué)生的研究熱情。