中國的數學基礎教育在國際上享有盛譽,中國學生在國際奧賽中屢屢奪得個人與團體金牌。在夯實雙基方面,比起西方國家,我們占有明顯的優勢。然而,由于受現行高考制度、教育制度及多方面因素的影響,我們培養出的人才在創新精神與實踐能力方面存在較嚴重的缺陷。當今世界正面臨由工業文明向信息文明轉化、知識經濟迅猛發展的時代,國力的競爭已聚焦在知識經濟的發展上,能否不斷創造正是知識經濟關鍵之所在。而創新的核心是人,培養人才的創造能力、創新能力,對我們的基礎教育來說顯得尤為重要和急迫。因此,國家教育部新頒布的全日制普通高級中學數學教學大綱明確把“研究性課題”規定為高中必修課,這是順應信息時代對教育的要求、針對當前基礎教育的不足作出的教學革新,必將對教育的改革和發展產生深遠而重大的影響。本文擬對高中數學研究性學習的意義及學習過程中教師的作用進行粗淺的探討。
1. 中學教學開設研究性課題的意義
1.1 什么是研究性課題
所謂研究性課題,主要是指對某些數學問題的深入探討,或者從數學角度對某些日常生活和其他學科中出現的問題進行研究,“研究是多層面的活動,包括觀察、提出問題、制定研究計劃,用工具收集、分析、解釋數據,提出解答、解釋和預測,以及交流結果”。
1.2 傳統教學的缺陷
傳統的教學過程主要是教師講、學生聽這種單純的“傳授”與“接受”知識的形式。許多教師的數學教學停留在只進行現成的知識——數學結果的教學上,很少涉及知識的發生過程,滿足于學生對知識的機械記憶和模仿解題,熱心于“題海戰術”,認為只要考好了分數就是教學的最大目的。教師認為,用外在手段(紀律、分數、升學等)迫使學生學習是最行之有效的措施,習慣于讓學生嚴格按教材和教師自己的步調學習,不喜歡學生刨根問底和另辟蹊徑。顯然,傳統的教學形式阻礙了學生最大限度地發揮自己的認識潛能和開拓精神,不能適應現代社會以創造性人才為目的的教育需求。
1.3 研究性課題在培養學生的創新能力、實踐能力方面的作用
研究性學習一改傳統的教師講、學生聽這種單向交流形式,為學生構建了一個開放的學習交流環境。教師再也不是知識的壟斷者,學生可以通過多種渠道(如社會調查、查閱資料、與同伴交流、親身實踐等形式)來獲取知識。研究性學習主要是依靠學生的“自求”與“自得”來學習知識。孟子說過:“君子深造之道欲求自得。自得之,則居之安,則知之深,則取之左右逢其源。”可見唯有經過自己的一番實踐得來的知識,才能真正變成活的知識,才能內化為科學創造的能力。研究性學習把學習的主動權交給學生,學生在活動中要學會從紛繁復雜的信息中提取、選擇、重組信息;要親身經歷探索與實踐的過程,獲得大量的直接經驗;要學會將本學科以及跨學科的知識加以綜合,知道從哪里獲取有用的知識,知道自己在干什么以及為什么要這樣干。研究性學習過程,可以培養學生在日常生活中自覺運用數學的意識,培養學生學習數學的自信心與成就感,激發學生自我提高的內驅力,享受“做”數學、“發現”數學的過程給心理帶來的滿足感與愉悅感,由僅僅追求知識的掌握轉向探索、研究、綜合、創造等多種素質的提高。在研究性學習過程中,學生是依照科學研究的過程來學習知識的,所以學生在學習知識的同時,更重要的收獲是對科學研究手法的體驗、理解與感悟,同時在與人交流、與人合作、社會實踐等方面的能力也得到開發。總而言之,研究性學習將給學生在未來科學社會的學習、創造與生存帶來終身受用的財富。
2. 研究性學習過程中教師的作用
實踐證明:研究性學習能否有效實施,與教師的教學觀念、教學指導的科學程度有很大關系。有人片面認為,在研究性學習過程中教師只要做一個發動者,其余全讓學生放手去做就行了。其實不然,研究性學習對教師提出了更高的要求,需要教師在課題制定、啟發誘導、結果評估等過程中作出更多的努力。
2.1 科學制訂課題
高中階段的研究性學習不同于大學、科研機構的研究,后者視研究過程中有無新發明、新創造為檢驗是否成功的惟一標準,而高中階段畢竟是基礎教育階段,學生的知識、能力都達不到科研機構的研究水平。研究性學習只是有別于接受性學習的一種學習方式,其目的在于培養學生有自主探索獲取直接經驗的能力。同時,在中國現行的高考制度下,升學壓力是客觀存在的事實。因此,脫離高中學習階段知識要點的研究課題,對于學生而言,可謂“水積之不厚,其負舟無力”,起不到應有的作用。作為教師,應該針對學生的知識基礎和年齡特點,尤其是現階段學習的重點內容,精心篩選、反復斟酌,所選課題應做到便于聯系已學知識,具有可接受性、探究性、開放性和實踐性。
例如高一新教材的研究性課題“分期付款中的有關計算”,是在學生學完等比數列的知識以后提出的。這一課題便于學生獨立地運用已有的數列知識解決問題,著眼于書本知識在實際生活中的運用,具有“可接受性”。高二在學習完二元一次不等式表示的平面區域后安排了“線性規劃的實際應用”課題,這一部分也與日常生活中的大量實際問題相關,突出了“實踐性”。而不同的學生可以選擇不同的內容,用到的數據不一樣,研究的結果就不一樣,體現出問題與結果的“開放性”。再比如高一學生學過函數、方程、不等式知識后,可以研究商場的貨物的銷售量與季節的關系,家用洗衣機的用水量與衣服殘留物的最優化關系等等。以上這些問題都具有趣味性和開放性,不同層次的學生都可以參與進來。學生通過活動,可以體會到數學在實際問題解決中的作用,感受到數學無處不在的魅力,增加學好數學的自我提高的內驅力。
2.2 啟發誘導,平等合作
在研究性學習的初始階段,學生的研究可能是很稚嫩的。學生可能不知如何對課題進行調查、取證,如何收集資料、分辨有用的信息,也不會與同學分工合作,不會寫作實驗報告或小論文,這些過程都需要教師(有時是教師群體)進行指導。如小論文需要語文老師教學指導,有時一個課題涉及到理、化、生等各方面學科,需要主要指導老師做好協調工作。教師應該分工不分家,對學生的活動熱情關心、積極幫助。而當學生一旦掌握了一定的研究問題的方法與技巧以后,隨著研究的深入,可能教師的專業知識在學生面前也不占優勢。比如銀行的有關業務知識、商場的營銷知識、生活中的最優化等問題,有可能教師的了解還不如作了大量調查研究的學生多。這時教師應放下架下,與學生真正像朋友一樣平等探討問題。這一時刻,誰優先占有這方面知識,誰就有優先發言權。教師應該體現出更多的人文修養,對學生充滿尊重、欣賞,真誠地以學生為師,拓寬自己的知識面,以自己謙遜、好學的人格力量熏陶學生、影響學生。教師應該學會欣賞學生的成果,贊賞學生的探究精神,發掘學生的別才別趣,真正讓學生在研究性學習過程中體會到心理的自由和創造的自由,從而種下熱愛科學、獻身科學的情感種子。
2.3 評估標準的多樣性
研究性課題中教師最重要的職責是關注過程、關注學生“沉”入活動的深度、關注學生是否在“做”數學,所以研究性學習結果的評估方法不同于傳統的考試。由于研究性課題形式與結論的開放性、多樣性,答案往往是不確定的,甚至可能根本就沒有終極答案。另外,研究性學習過程對學生的提高有時很難看出到底是在情感上、道德上、學習態度、學習方法還是知識層面上的,所以對于結果的評價應多元化,宜多賞識、多激勵、多平等交流,少干涉、少責備、少否定,真正讓學生的特能特才得以展現,讓學生在這一過程中始終興趣盎然,創造性火花不斷迸發。教師在對學生成績的評估上要轉變觀念,不搞唯成績論,重在參與,著眼過程,杜絕短視行為、急功近利和好大喜功,著重為學生打好道德的、情感的、態度的、能力的基礎。
總之,研究性學習作為接受性學習的一項補充,是與接受性學習相輔相成的,兩種學習方式兼收并重,必能培養出學生更豐滿的個性、更強的多樣性與獨特性,學生將具有更強的創新意識,思維更適應未來信息社會的挑戰。