近些年來,隨著我國中小學數學教育改革的深入,探究性學習日益受到關注。《國家高中數學課程標準》(實驗)已明確將探究性學習作為一種重要的學習方式加以提倡。“如何有效地開展數學探究性學習”是一線教師普遍關注的問題,這里筆者主要結合教學實踐有針對性地提出“教師的指導策略”,以便提高數學探究性學習的實效性。
探究的一般模式
所謂教學模式,就是指“導向特定學習結果的一步步地程序”,數學探究性學習能否取得較好效果關鍵是在課堂教學,因此優化課堂教學程序,形成規范的、可操作性強的結構模式就成了重點。于是筆者在數學探究性學習中進行了分層探究的嘗試,即根據學生的實際數學學習水平把學生分成A(高)、B(中)、C(低)三個不同的層次,提出相應的探究目標。在具體實踐中形成了如下的結構模式:
分層置疑——分層探疑——納入系統——分層變練——分層回授
(1)分層置疑——提出問題
教師要積極創設問題情境,形成認知沖突,激發學生的求知欲,根據實際情況由教師給出要探究的問題,或讓學生自己提出、發現問題。讓三個層次的學生都能夠在教師創設的問題情境下,進行觀察、分析,產生探究問題的欲望。
(2)分層探疑——分析問題
第斯多惠說過,一個壞的教師奉送真理,一個好的教師則教人發現真理,探疑是這一模式的中心環節,探疑就是由疑難或不確定的情境到確定的情境之間的全過程,這一過程學生的質疑、教師的點疑貫穿其中。教師要根據學生的不同情況,積極與學生進行交流,分層指導,教師既是參與者又是指導者。
(3)納入系統——提煉總結
通過探究,教師點撥,學生歸納出有關知識和技能的一般性結論,引導學生揭示規律的實質,將所探究出的部分知識納入到整個知識結構中去,形成網絡,轉化為一種體系,使所有學生從原有感性認識基礎上升到理性認識高度。
(4)分層變練——解決問題
為了鞏固深化所探究出的結論或技能,教師要設計不同難度的練習以適用不同層次的學生,通過變練,使所有學生對知識的認識由理性上升到感性,培養學生逐步應用知識和解決問題的能力。
(5)分層回授——鞏固深化
教師在所有學生理解并掌握一般性結論的基礎上,要進行知識和能力方面的回授調節,提高學生應用知識和解決問題的能力。教師可編擬目標測試題,分為必做部分(A、B、C層均做),選做部分(A、B層),提高部分(C層)。
在數學探究性學習中,要最大限度地挖掘各個層次學生的潛能,啟發他們多思、多問、多解,培養他們探索未知的能力,發展創造性思維,整體提高學生的能力。
精“拋錨”,創設“小科研”環境——精心設疑
探究關鍵在于創設問題探究環境,既要考慮到學生的層次,又要考慮到問題難易的層次。這種問題探究環境不是簡單地呈現一個或多個已被教師加工、抽象好的數學問題或數學難題,而是要提供與問題有關的背景材料,設計必要的活動場景,形成良好的“問題探究場”,也就是要為學生的探究活動精心拋下可以依托的、具有一定吸引力的“錨”。這種“錨”可以是一段數學資料、一個開放性問題情境,一組活動素材等,可以來源于生活,也可來源于數學本身。只要是細心挖掘,精心設計,就能拋下各種各樣的“錨”,創設適于學生探究的“小科研”環境。例如:
《解析幾何》拋物線部分有一道題:一條橋拱的頂部是拋物線拱形,拱高是1.1米,跨度是2.2米,求拱形的拋物線方程。教學中稍加改造,可以形成一系列探究性問題。如:
(1)一輛貨車要通過跨度為8米,拱高為4米的單行拋物線型隧道,為保證安全,車頂離隧道頂部至少要有0.5米的距離,若貨車寬為2米,則貨車的限高應為多少?
(2)將(1)中單行道改為雙行道,貨車的限高應是多少?
(3)將(1)、(2)中的拋物線拱改為圓拱,又將如何?
(4)若隧道截面面積可用公式計算,分別開鑿滿足問題(1)、(3)等條件的公路隧道,哪一種拱線的土方工程量小?
(5)請你設計一條拋物線拱,它滿足雙行條件,且開鑿的土方量最小。
這樣設計的問題具有層次性,由淺入深,不僅提高了做數學的質量,而且提高了學生的探究熱情。善于設計這樣的“錨”,可使普通的數學課堂成為良好的探究場所。
巧“搭橋”,鋪平探究性通道——適當點撥
課堂內的探究活動不同于課外的自由探究有著充分的時間保證,為了提高探究的質量和效率,教師應當針對探究任務的特點,為學生探究活動的順利進行巧妙搭建“橋梁”,適當點撥,這是體現教師指導意識和水平的主要環節。巧“搭橋”并無一般可以參照的模式,不是靠預先的設計與安排,而是靠對現場情境的觀察與感覺。
心理學的研究表明,學生當場的探究能力總有一定的“閥限”,維果茨基稱之為“最近發展區”,如果學生接受的認知任務超過了這個區域,可能就會使探究活動流于形式,作為巧“搭橋”的一種標志,使“通道”落在學生的“最近發展區”內,應該作為探究教學指導的一個目標追求。
防“滑過”,突出探究過程——耐心等待
教師設計了合適的探究問題,但因教學進度太快,沒有給學生留下足夠的時間和活動空間,制約了其思維有效地深入地展開,使學生體驗和感悟問題的機會在不經意間流失,一滑而過。所以,在探究性學習中,教師要將“做數學”擺在突出的位置,對一些關鍵問題、關鍵環節且慢“說破”,留下學生探索、思考的時間和空間,使其在自主參與的活動中產生體驗。
在數學探究性學習中,教師如何指導更有效,并沒有一定的“套路”,本文僅是筆者對數學課堂探究性學習的幾點感悟和體會,相信隨著課堂教學改革的深入,一定會迎來探究性學習的春天!
【參考文獻】
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(作者單位:江蘇省徐州市第37中學)