“以學生為主體”的教育觀念要求教學過程要在探究活動中展開,也就是說,概念、公式、定理等的教學都要體現數學化的教學思想,要揭示數學的形成過程。在這個過程中,學生既獲得概念與規律,又能掌握研究的方法。與平常的接受性學習相比,探究性學習更加注重方法的傳授、情感的體驗和探究能力的培養,體現以學生為主體、教師為主導、問題為主線的現代教學理念。下面以初中幾何第三冊“圓和圓的位置關系”一節為例進行操作嘗試。
一、 設置問題情境,引發探究興趣
源于興趣的動力是無窮的,問題是激發學生興趣的心理動力。思維經常從問題開始,激發學生求知欲,引起學習的興趣。下面就是“圓和圓的位置關系”一節引入時設計的問題:
問題1我們生活在豐富多彩的圖形世界里,圓與圓組成的圖形更是我們生活中常見的畫面。例如,自行車的兩個輪子、奧運會的會標、“日環食”照片等,都反映了圓與圓的畫面。請問你在生活中還見過這樣的例子嗎?本設計展現生活中圓與圓組成的圖形,并由學生舉出實際例子,豐富學生對客觀世界中兩個圓之間有著多種不同的位置關系的感知,為學生自主探索提供可能。經嘗試,學生反應活躍,興趣隨即在活躍的氣氛中被提起來了。
二、 指引探究思路,明確探究方向
學生在探究問題時的思維方向往往帶有盲目性和隨意性,這時教師要有意識地進行啟發和指導,把學生的思路引到正確的方向上來,使之更有效地、合理地思考問題、分析問題和解決問題。在講上述的“圓和圓的位置關系”時應不失時機地向學生作如下引導:今天我們要研究的問題,是在同一個平面內兩個圓的位置關系問題。
三、 運用不同方法,主動探究因果
在探究過程中,運用不同方法,通過不同渠道,創設活動意境讓學生盡量從多角度考慮問題,可以培養學生的創新思維能力。接著提出下面的問題:
問題2由于圓與圓大小異同的多種不同位置,構成了多姿多彩的畫面。你知道兩個圓有幾種不同的位置關系嗎?請你模仿直線與圓的位置關系,根據公共點多少的情況畫一畫看。
這里不直接給出兩圓的五種位置關系,而先讓學生畫一畫,實質上是創設活動意境,讓學生按公共點的個數把兩圓的位置關系分類,從而描述兩圓相離、相交、相切的位置關系。這有利于各類學生主動參與教學活動,從而獲得不同色彩的“知識”。
問題3請你拿出兩個半徑不同的圓形紙片(課前備好的),將大紙片(⊙O1)固定不變,小紙片(⊙O2)從⊙O1的外部逐漸向⊙O1移動,觀察這個運動過程,你對問題2有沒有新的看法?
學生通常不能正確地畫出兩圓所有不同的位置關系,設計這個問題讓學生進一步感知兩圓的各種位置關系,并從中體會運動的方法有助于全面觀察、正確歸納兩圓的五種位置關系。
四、 數形有機結合,概括探究規律
圖形關系往往與某些數量關系密切聯系在一起,數與形是互相依賴的。把數與形有機地結合起來,可使問題顯得更清晰。于是向學生提出下面的問題:
問題4(1)觀察紙片⊙O2在向⊙O1移動的過程中,除兩圓位置關系發出了變化,還有什么現象發生?兩圓心的距離會發生變化嗎?(2)量一量紙片⊙O1、⊙O2在各種位置關系下的圓心距,你發現紙片⊙O2在向⊙O1移動的各種情況,所量得的圓心距與兩圓半徑的和或者差有沒有內在的聯系?
設計這個問題的實質是讓學生感知圖形的“位置關系”與“數量關系”常常是互相聯系的,從而得到在兩圓各種位置關系中,兩圓半徑與圓心距之間的數量關系。
五、 及時定向測練,鞏固探究成果
有了探究成果,再經過學生的實際應用操作,可以使學生對知識掌握得更好,印象更深刻。在課堂知識的鞏固時,布置相應的練習,讓學生應用所掌握的知識解決一些具體問題,經了解效果很好。