聶淑凡
探究式教學,是以學生為主體的教學方式。教師作為知識的引導者,通過設置探究性的問題,激發(fā)學生的探究欲望;學生則運用已有知識,以類似科學研究的方法,自主探究、協(xié)作探究等形式開展實踐研究,體驗科學家走過的路,在探究中充分發(fā)展數(shù)學表達能力、數(shù)學思維能力、創(chuàng)新能力和合作交流等綜合能力。高中數(shù)學擁有豐富的“土壤”可供教師開展探究式教學,如在概念形成、公式推導、性質(zhì)類比、復習提升等課堂中都可以開展探究式教學,并能起到很好的教學效果。
數(shù)學概念教學是數(shù)學教學的重要組成部分,在高中數(shù)學中發(fā)揮著重要作用。在傳統(tǒng)教學中,數(shù)學概念的教學主要是以講授式為主,學生只是被動接受知識,沒有參與研究的體驗,只是在接受知識的結(jié)果,老師說什么,學生就接受什么,缺乏自己的思考,不利于學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),學生也很難真正理解概念的本質(zhì)。探究式教學主張以學生為主,教師以提問的方式激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望,通過問題引發(fā)學生的思考,引導學生積極主動地投入概念探索。這樣學生就可以利用已有知識和經(jīng)驗,以研究者的姿態(tài)對待新問題,親身經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題的全過程,在體驗中不斷深化對問題的認識,體驗概念發(fā)生、發(fā)展及形成過程,有利于實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),能夠發(fā)展科學探索的精神。
例如,任意角的三角函數(shù)、等差數(shù)列定義、函數(shù)單調(diào)性等內(nèi)容,都可以采取探究式教學。通過對概念形成的探究,學生學到的不僅是知識本身,更能夠感受知識的形成過程,體會研究問題的方法和科學嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度,從而提高學習效率,發(fā)展思維能力和思維品質(zhì),終身受益。
數(shù)學公式揭示了數(shù)學概念的本質(zhì)屬性及屬性間的聯(lián)系,是邏輯推理論證的重要依據(jù),也是學生認知數(shù)學的載體。而數(shù)學公式的推導蘊含著重要的數(shù)學思想和價值,體現(xiàn)了知識發(fā)生、發(fā)展的過程和知識間的邏輯關(guān)系,這是學生理解數(shù)學、體驗數(shù)學的重要環(huán)節(jié),教師要充分重視公式推導的教學。在實際教學中,很多學生只對公式及其應用感興趣,并沒有關(guān)注公式是如何得到的,還有的學生即使了解了公式的由來,也沒有真正體會其背后蘊含的數(shù)學思想。這類學生往往在面對一些常規(guī)問題時感覺得心應手,但在遇到一些靈活性強、體現(xiàn)數(shù)學本質(zhì)的問題時,就顯得力不從心。其實,對公式推導的探究,其實質(zhì)是探究公式背后所蘊含的數(shù)學思維和數(shù)學價值。因此,教師在公式教學中,要多設置有思維啟發(fā)的探究式學習,這樣既能促使學生對知識的更深層次思考,也更有利于發(fā)展學生的數(shù)學思維,使他們體會到數(shù)學知識的本質(zhì)和價值。
“類比”是由兩個對象的某些相同或相似的性質(zhì),推斷它們在其他性質(zhì)上也有可能相同或相似的一種推理形式。借助類比,充分借助已有知識的研究方法,類比到探索未知但又相關(guān)的知識時,既可以對已有知識加以鞏固,也為新知識的突破提供研究方向,學生容易入手,也容易獲得成功的體驗,有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。很多偉大的命題和結(jié)論也都是通過類比猜想結(jié)論,再通過嚴密的邏輯論證而得出的。
數(shù)學中的很多知識都是密切相關(guān)的,如正弦函數(shù)與余弦函數(shù)、等差數(shù)列與等比數(shù)列等。相關(guān)知識的研究方法也有很多相通之處,如教學“等比數(shù)列性質(zhì)”時,可以利用學生對等差數(shù)列性質(zhì)的學習方法,類比遷移到對等比數(shù)列性質(zhì)的探究中。借助等差數(shù)列性質(zhì)的學習方法,學生在探究等比數(shù)列性質(zhì)時有章可循,不同程度的學生都有所收獲。在性質(zhì)類比的探究中,通過對相關(guān)知識的類比和對比,加深對知識的理解,通過同伴間的交流和教師的引導,學生不斷完善知識建構(gòu),發(fā)展數(shù)學思維能力。
復習課是教學中的必備環(huán)節(jié),是對以往課時教學的補充和升華,以鞏固和加深已學過的知識為牽引,通過知識梳理和習題練習,促使學生對本單元知識有新的認識,建構(gòu)單元知識網(wǎng)絡,達到對知識的鞏固和加深的目的,有利于完善學生的知識體系和邏輯思維。
探究性的復習課,往往是由具體的數(shù)學問題引發(fā)的思考,利用已學過的知識解決新問題,學生能夠積極主動參與到探究中。這就需要教師精心做好教學設計,考慮內(nèi)容特點、知識承載的數(shù)學思想、學情特點等;探究的問題要有梯度,能照顧到不同水平的學生,使每個學生都能動手操作,并從中獲得成就感,使學困生能找到自信,學優(yōu)生有所提升。同時,在問題解決過程中,注重幫助學生復習核心知識和核心方法,讓學生在探究過程中逐步完善知識體系的建構(gòu)。
例如,在解三角形的高三復習課中,筆者設計一個劣構(gòu)性問題,給出若干條件,涉及邊、角、面積、邊角關(guān)系等式等,由學生選擇不同的條件解三角形。在復習課的探究中,學生經(jīng)歷自我探究、合作交流、教師指導等活動,在新情境中自主尋找知識間的聯(lián)系,對已有知識進行重組,逐步構(gòu)建完整的知識網(wǎng)絡,提升對知識的綜合運用能力,促進數(shù)學核心素養(yǎng)的提升。
高中數(shù)學運用探究式教學,可以充分激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣,提高學習效率,發(fā)展學生的數(shù)學邏輯思維能力,有效促進學生數(shù)學核心素養(yǎng)的提升。
(作者單位:北京一零一中石油分校)