陳柱
學校作為知識教育的主要基地,是培養創新精神和創新人才的重要搖籃.21世紀以來,隨著對教育與科學起核心作用的知識經濟時代到來,改革傳統教學,實現教學創新是時代賦予我們的一個使命.這個時期的數學教學,應努力探索由繼承性教育向創新性教育轉變,并總結出創新教育數學課堂教學的四個環節,即:創設情境、共同探索、發現結論、引申推廣.課堂教學則突出在一個“探”字上.
一、高中數學探究教學的特征
1.學生圍繞有針對性的數學探究性課題開展數學探究活動
數學探究課題的選擇是實施探究學習的關鍵.所選課題要與學生的認知水平相接近,未超出學生的能力范圍.即學生通過數學探究能夠解決的,而且問題本身的設計能夠吸引學生的注意力.這些問題一般都是在特定的情境中,從具體問題、具體事情出發,由學生提出或在教師的引導下由學生提出的數學問題或是數學應用問題,也可以是教師由已有的數學探究指導經驗提出的具有很高探究價值的數學問題.
2.學生對所探究的數學問題進行深入觀察、實驗或設計出探究方案是進行數學探究的前提
觀察和實驗是認識客觀世界的第一步,人們在學習數學過程中,也免不了觀察和實驗.如幼兒用手指頭數一、二、三、四,就是借助實物的數學實驗操作.又如,幾何學給人觀察與實驗的機會最多,由圖形觀察分析直接尋找解題思路,或是在已有數學經驗的基礎上通過仔細觀察、分析、添輔助線進行嘗試,這些都是觀察與實驗對解題有重要作用的體現.
3.歸納、類比、猜想等方法是數學探究教學形成數學結論的主要手段之一
數學探究是一種類似數學家研究的數學學習方式,但考慮到中學生抽象思維不高的思維特征和邏輯演繹對形式化思維具有很高的要求的特點,學生在數學探究中運用邏輯演繹方式,以抽象的方式形成數學結論是非常困難的,因而,歸納、類比等合情推理便是學生進行數學探究、發現并形成數學結論的主要手段.當然,這絕不是將數學演繹推理與學生的數學探究割裂開來,要培養學生的創造性和獨立思考的能力,提高學生的數學素質,形成正確的數學結論,不但要注意應用合情推理,也要注意數學演繹推理的重要作用.
二、數學探究教學在高中數學課堂教學中實施的教學步驟
1.創設情境,問題設疑
科學探究從問題開始,由于學生的認知結構是在一定的情境中形成和發展的,因此探究教學應通過創設問題情境來設疑,即創設一種針對學生學習的誘因,去激發學生的情感因素,調動學生進行數學學習的動機,從而激發學生進行探究學習的欲望.
數學情境的創設應以一定的數學知識和數學思想方法為依托,同時也是數學知識產生的背景,其素材可以源于生活,源于數學自身,還可以源于其他相關學科,它不僅能激發數學問題的提出,也能為數學問題的提出和解決提供相應的信息和依據.在此過程中,學生不能單獨地利用已有的知識和習慣的方法解決問題時,就能引起認知沖突,激起學生思維的積極性和求知欲望、創設欲望,使學生積極投入到問題的探究之中.
2.開放研究,激發探疑
探究性教學目的是發展學習者自身的探究與解決問題的能力,使學習者成為知識的發現者,而不是被動的接受者.這就要求學生在教師的引導下,通過設計好的恰當的素材,對創設情境中的問題主動地、持續地探究.其形式可先自主探究,然后分小組(2~4人)共同探究.一般程序為:觀察——試探——思索——猜想——證明.這種程序適用于數學概念、公式、定理等知識的過程教學,注重發現知識的策略和方法的培養.另外,要適時地滲透一些合理推理,充分地肯定歸納、類比、聯想等方法在數學發現中的重要作用,特別是“數學猜想”,可被視為學科探究活動的基本方式,表現為思維主體從已知出發,利用非邏輯手段,直接獲得猜想性命題的創造性思維過程.
3.協作交流,質疑析疑
在協作交流中,要重視引導學生質疑,鼓勵學生質疑.問題意識是思維的起點,是創新意識的重要組成部分.學生的問題意識越強烈,學習過程中越會不斷產生“為什么?”“是什么?”“怎么辦?”等問題,其思維也就越主動、越積極、越自覺,也就越利于問題的發現、發展和問題解決,反過來又能較好地促進學生數學思維能力的提高和創新意識的形成和發展.而培養學生發現問題、提出問題最重要的思想方法就是合情推理.合情推理主要包括歸納推理、類比推理等,它是利用一般化、特殊化、類比和歸納等進行猜想、質疑和提問,通過對一個情境或給定的問題尋求結論、探究條件、改變結論、改變條件、隱藏條件、隱藏結論、尋求關系、改變關系、轉換問題、分解問題等,從而提出新的問題、新的猜想.在此過程中,教師要給學生表達自己的見解、思路和提出問題的機會,善于發現學生的閃光點,因勢利導,并及時給予肯定和鼓勵.
4.拓展應用,留疑發散
在基本完成了課堂教學任務之后,教師可留下富有啟發性和開放性的思考問題,給學生以極大的思考余地和廣闊的探索空間,從而使得每名學生都能充分發揮個人所長,挖掘潛能,施展本領,展示才華.留疑過程要充分考慮到學生的個體差異.學生的基礎不在同一起跑線上,課堂吸收程度也不盡相同,學生思考的熱點各異,興趣愛好各不相同,留疑便是他們發揮各自所長、展示才華的機會.對這些開放性問題的充分發散,教師和學生雙方信息頻繁交換,從而使教學雙方的認知結構、能力結構和心理結構都處于不斷運動變化、轉化和發展的動態結構中.這種不平衡的開放系統,可以促進學生的認知結構、能力結構和心理結構不斷向前發展.
三、結 論
總之,應該注重培養學生的自主性和創造性,引導學生質疑、調查、探究,在實踐中學習的探究教學能夠適應新課程的要求,它是實施新課程的有效教學方式.