高中數學新課程標準提出:“倡導積極的、主動的探究式學習,培養學生的創新精神和實踐能力。”數學探究是指學生圍繞某個數學問題自主探究、學習的過程。數學探究在培養學生勇于質疑和善于反思的習慣,培養學生發現、提出、解決數學問題的能力,以及發展學生的創新意識和實踐能力等方面能發揮著重大的作用。只有把握好探究教學的規律,才能輕松自如地駕馭它。下面我結合自身實踐談談體會。
一、創設問題情境進行探究
創設適當的問題情境可以激發學生的學習興趣和動機,使學生產生“疑而未解,又欲解之”的強烈愿望,進而轉化為一種對知識的渴求,從而調動學生的學習積極性和主動性,達到增強課堂教學效果的目的。比如提問學生:在學習一元二次函數的圖像和性質后,你能求出一元二次函數y=x■-x-2與x軸的交點嗎?啟發誘導學生:x軸上的點的特點是縱坐標為零,于是令y=0,即x■-x-2=0,求得交點坐標為P■(-1,0),P■(2,0)。從而得出結論:一元二次函數與x軸的交點坐標的橫坐標就是其對應的一元二次方程的根——有兩個不相等的實數根則有兩個不同的交點,有兩個相等的實數根則有一個交點,沒有實數根則沒有交點。這是揭示二次函數、二次方程和二次不等式三者關系的關鍵,是突破本課難點的重要環節。在數學教學活動中,要充分發揮數學的形象性、趣味性,創設一種具有挑戰性的問題情境,激發學生的積極情感和強烈的求知欲,從而引導學生在新知識背景中積極思維,主動進行探究。
二、創設實驗情境進行探究
高中數學教師應鼓勵學生用數學思維解決問題,甚至探索一些數學本身的問題。在教學中,教師不僅要培養學生嚴謹的邏輯推理能力、空間想象能力和運算能力,還要培養學生的數學建模能力與數據處理能力,增強學生“用數學”解決問題的能力。最好的方式是用多媒體電腦和諸如“幾何畫板”、“幾何畫王”、“幾何專家”、“數學實驗室”、“MathCAD”等工具軟件,為學生創設數學實驗情境。例如,在教學“棱柱和異面直線”時,我先指導學生用硬紙制作“長方體”和“正三棱柱”等模型,再用“幾何畫板”制作“長方體中的異面直線”課件,引導學生思考以下問題:“長方體中所有體對角線(4條)與所有面對角線(12條)共組成多少對異面直線?”“長方體中所有體對角線(4條)與所有棱(12條)共組成多少對異面直線?”“長方體中所有棱(12條)之間共組成多少對異面直線?”“長方體所有面對角線(12條)與所有棱(12條)共組成多少對異面直線?”“長方體中所有面對角線(12條)之間相互組成多少對異面直線?”然后由學生獨立進行數學實驗,探討上述問題。
三、創設創新情境進行探究
我們不僅要讓學生學會學習,而且要鼓勵學生創新,發展學生的學習能力,讓學生創造性地學習,更要善于引導學生廣開思路,重視發散思維,鼓勵學生標新立異,大膽探究。例如,已知點P(x,y)是圓(x-3)■+(y-4)■=1上的點,求y/x的最大值和最小值。本題如果用參數方程或直接利用點在圓上的性質,則較繁瑣。教師應打破常規,進行恰當點撥,引導學生數形結合,設k=y/x,即求直線y=kx的斜率的最大值和最小值問題,進一步引導:求(y+1)/(x+2)的最大值和最小值,可把定點分圓上、圓內、圓外幾種情況進行討論,讓學生對求y/x之類的數的最大值、最小值問題的幾何意義有更深刻的了解。
四、創設情感情境進行探究
一堂好課,往往是師生雙邊活動恰到好處的結果。實現有效教學,就是努力尋找主導與主體的最佳結合。教學是一個動態過程,只有通過教師與學生之間的信息聯系和信息反饋,才能實現其控制與調節,正確處理好主體與主導的關系,達到預期的目的。在這方面,容易出現這樣的錯誤做法,如搞“教師中心論”,搞“填鴨式”教學等,把學生始終置于消極被動的地位。新數學課程標準特別強調改變學生的學習方式轉變,讓學生“自主、探究和合作”,即學生的學習方式應以自主、合作和探究為主,教師則是學生學習情境的創設者、組織者,學生學習活動的參與者、促進者。一個充滿生命活力的課堂,必定是教師在圍繞學生發展精心設計的基礎上,充分運用自己的教育智慧,保持課堂的靈活性和開放性,發揮學生的主體性,讓自己融入課堂,與學生共同“生成”。這就要求師生之間、學生之間產生一種互動,進而激發學生的學習興趣,活躍課堂氣氛,發揮學生的主觀能動性,使學生從具體問題的分析過程中得到啟發,從而更好地優化課堂教學,增強課堂教學效果。例如:在橢圓及其標準方程這節課的教學中,我改變了知識的呈現方式,為學生搭建合作的平臺,利用學生的最近發展區,引導學生通過合作學習,對知識進行探索,“再創造”出數學知識。化簡下列方程,使結果不含根式,要求:四人一組,前四題每人一題,最后一題合作完成,看哪組最先完成:
(1)■|■=10;
(2)■+■=10;
(3)■+■=20;
(4)■+■=20;
(5)■+■=2a。
學生通過計算前四題的結果,運用類比猜測出■+■,即■+■=1。接下來引導學生思考方程的幾何意義,通過動手畫圖,結合圖像討論方程中的含義,進而概括出橢圓的定義及其標準方程。學生通過自己的情感體驗、探究合作,最大限度地發揮主動性、積極性,親身經歷與感受教學內容在現實背景中發生、發展的過程,通過觀察、實驗、探索、思考及同學之間的合作獲取新的知識。因此我認為,在數學課堂上的靜心獨立思考是必要的,還要在獨立思考的基礎上進行討論交流,這樣才會碰撞出智慧的火花,才能優化課堂教學效果。
總之,在高中數學教學中,要激發學生的探究興趣,讓學生想探究;要營造氛圍,讓學生敢探究;要發散學生的思維,讓學生會探究。我們要幫助學生經常回憶探究中運用的各種方法,樹立鍥而不舍的研究態度,全力培育新一代人才的創新能力。