研究性學習與數學教學的有機滲透

柴光華

【摘 要】研究性學習活動是我國基礎教育課程體系的結構性突破,被公認為我國當前課程改革的大亮點。它有利于改變學生的學習方式、培養學生的創新意識與學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。新課程標準的頒布向我們教師提出了新的挑戰。如何將研究性學習有機的深入數學教學之中,以激發學生的學習興趣,培養學生的創新意識和解決問題的能力,這是中學數學教學目前亟待解決的問題。

【關鍵詞】數學教學 研究性學習 解決問題

在新頒布的《普通高中課程標準》中,“研究性學習”是一種新的課程形態,是指“學生在教師指導下,從自然、社會和學生自身生活中選擇和確定專題進行研究,并在研究過程中主動地獲取知識、應用知識解決問題的學習活動”,并規定了研究性學習學習活動必須達到的學分,其受重視程度可見一斑。

高中新課程改革的著眼點是改變學習的學習方式。高中的新課程改革注重人的發展,為了學生全面健康的發展,為了使學生獲得終生發展必備的能力,新課程注重引導學生形成自主、合作、探究的學習方式。在原教育教學條件下,許多學生的學習偏重于機械記憶、淺層理解和簡單應用,僅僅立足于被動地接受教師的知識傳輸,這種學習方式很不利于學生創新精神和實踐能力的培養。針對這一現狀,當前教學改革的一個重點是通過教學目標、內容和方法的調整,幫助學生改變原有的單純接受式的學習方式,在開展有效的接受學習的同時,形成一種對知識的主動探求,并重視實際問題解決的主動積極的學習方式。研究性學習有助于學生學習方式的變革,使學生直接從體驗中獲取知識。在研究性學習的過程中,學生是學習的主體,不斷地進行自主性、探索性學習活動。這樣的教學活動顯然與被動接受教師知識傳輸的學習方式不同,對于學生創新精神和實踐能力的培養較為有利。

數學教師要激發學生的好奇心,要是不斷發現社會生活和實踐活動中的數學問題,并不斷詢問‘為什么,研究的目的是讓學生發現并提出新的研究性學習課題。研究性學習主要是發現新問題的過程,而不僅僅是知識和結論的獲得。古希臘哲學家德謨克利特曾經指出:“教育力圖達到的目標不是完備的知識,而是充分的理解。”我國古代教育家說得更精辟且形象:教學中應“授之以‘漁”,而不僅是“授之以‘魚”。

所以在高中階段開展“研究性學習”主要目的不僅是我們教學方式的一個重要的轉變,更重要的是轉變教育思想,改變教育模式。強調主動探究式的學習,全面培養學生綜合運用所學知識的能力,收集和處理信息的能力,分析和解決問題的能力,語言文字表達能力以及團結協作能力,學會探究,培養創新精神和實踐能力。總之一句話就是培養人類生存的必備條件——學會學習乃至終身學習能力。這也就是進行素質教育的核心目的。

教師如何進行研究性學習教學呢?我認為研究性學習教學可分為兩個層次,開始是知識探索型學習,在學生積累了一定的知識和研究能力、組織合作能力、社會閱歷較豐富后,再進行綜合性課題研究性學習。在具體教學實踐中,可分三步進行(前二步為第一層次,第三步為第二層次,才是綜合性課題研究):

1. 從教材切入讓學生體驗數學家探索數學規律的研究思維過程

在高中數學教材中有大量的材料可切入研究性學習的探索。在課堂教學中,教師應把握住“遵循課程標準,但又不拘泥于課程標準”的原則,結合生產、生活實際適當地加深、加寬,選出探究的切入點,對學生創新意識和能力進行初步培養。

通過問題的層層揭示,并通過聯系數的開方知識、解方程知識等手段來突破難點。這一過程使學生親歷數學研究之中,是學生主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動。這一過程能充分調動學生的參與意識,培養學生的探索精神,啟迪學生的思維,使學生能自然地掌握知識。

教師引導學生把提出的新東西進行歸納、總結,上升到理論。然后提出新的問題。如上面這節課對要求學生:解方程:x3-1=0.這樣處理能再次將理論和實踐結合起來,使學生感悟到在數學學研究中理論和實踐之間的辯證關系。課后教師可以再布置幾個探究性思考題,讓學生在課外進一步鞏固課堂上的探究方法和思路,拓展和活躍學生思維。

指導學生進行一題多解和一題多變也是一種研究性學習的方法。

這樣以數學教材為載體滲透研究性學習,有一定的靈活性能更好的培養學生探求規律的能力。數學知識探索是數學學習的核心,用類似科學的研究方式,讓學生置于探索和研究的氣氛之中,親身參與研究,體會知識及規律的探索方法,提高學生發現和解決問題的能力。

2.指導學生研究性討論教材中的研究性課題

教材中的研究性學習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中和其他學科中出現的問題進行研究。充分地體現學生的自主活動和合作活動。研究性學習課題以所學的數學知識為基礎,并且密切結合生活和生產實際。教材中主要有以下一些課題:

《數列在分期付款中的應用》、《向量在物理中的應用》、《線性規劃的實際應用》、《多面體歐拉定理的發現》、《楊輝三角》、《極值問題在經濟生活中的應用》、《統計方法在現實生活中的應用》、《數學軟件的應用》、《復數的幾種不同的表示及運算》等。

對于這些課題,在學生通過第一步的課本中探究切入點的教學后,體驗了探究的方法和思路的基礎上,認真準備逐步進行。比如,最近我們在高二年級進行了課題《多面體歐拉定理的發現》的研究活動。在學生已經學過了多面體的概念后,布置了《多面體歐拉定理的發現》的課題研究。活動分三個階段進行:

2.1 準備、指導階段

介紹開展課題研究的重要意義、研究一般過程及應該注意的事項,然后布置課題。需時一節課。課前爭取班主任配合,進行動員,使每個同學都積極參與。

2.2 設計、研究階段

讓學生收集資料,觀察各種多面體(可以引導學生結合化學原子結構分析),進行動手進行實驗,記下數據,開展研究,得出結論,寫出課題研究報告。利用課余時間,則需時約半個多月。在這階段中,教師可對部分學生進行適當的啟發和引導。

2.3 交流、評價和論證階段

將學生寫出的課題研究報告在師生中傳閱,在此基礎上,對每份報告寫出評價結論,同時歸納學生研究報告中的方法和結果,歸類成組。以組為單位,進一步修改并組織學生進行課堂交流。最后匯編成冊,人手一份;或者以出墻報、辦展版、編刊物等方式以展示學生開展活動的成果。強調學生重在參與,學生的研究結果都要加以肯定,避免挫傷他們的激情,讓學生有研究成功的感受,增強研究興趣。

3.引導學生自找課題,進行綜合研究性探索

在進行研究性學習實踐中,教師要引導學生有效地選好課題。對于自選課題,教師可從不同方面啟發學生去有效地進行。引導他們從生活及生產實際中的問題、社區中及校園內引發的問題、社會熱點的問題、科學前沿的問題、即興所思的問題等等去選取課題。可以研究一個問題、設計一份產品、改進一種工藝、改革一項方案,也可以策劃一次活動、進行一項調查、討論一項成果。

教師必須投入大量的精力指導學生去完成。在此階段教師應向學生提供本學科知識的有關背景材料,介紹各種信息,啟發學生的思路,激發學生發散思維;幫助學生將感興趣的內容概括成問題;指導學生對資料、數據、信息的篩選;指導學生設計研究方案;對學生進行科研方法的指導和訓練;組織并主持學生課題的開題評審;組織編寫課題研究成果。這些都不能是一、二位教師能辦得到的,需要學校領導積極組織和參與,班主任大力支持,全教研組教師通力合作且有計劃有組織地進行。

這樣逐步地由淺入深、由課本中知識的探究到對現實生活中數學規律的探究、由模擬前人的探究方法到自主獨立探究,讓學生更快地掌握課題研究的思路和方法,提高學生探究能力,進行研究性學習實踐。讓我們的學生具有創新思維、富有探究能力,迅速成長為新一代創新人才,逐步擔負起民族振興的大業。

致謝:

衷心地感謝李建華老師的精心指導。在論文初期她細心的修改、完善論文方案,并提供相關資料,指導我閱讀大量的文獻。她總是及時耐心的給予指導,讓我思路清晰,目標明確,有條不紊的實施論文方案。論文初步完成時,他要求反復修改,不放過任何一個小問題,使論文漸漸的趨于完善。嚴謹科學的治學態度讓人敬佩。最后,在李建華老師的關懷完了論文的定稿。在此,也要感謝其它同學在我完成論文過程中給我提供的熱心幫助。

參考文獻:

[1]龔雄飛主編,高中新課程教學改革問題與對策,內蒙古人民出版社,2007.1

[2]錢佩玲主編,普通高中數學教師教學用書,人民教育出版社,2007.4

[3] 李建平,普通高中如何實施研究性學習,中國教育報,2001,5,31

[4] 張民生主編第一輯,《通高中研究性學習案例》,上海科技教育出版社,2001