探究式教學在高中數學教學中的實施策略研究

楊光旭

【摘要】探究合作法是一種教育策略，旨在促進學生間的協作.該策略通過合作學習模式展現學生間的交流與互動，有效增強團隊合作精神和能力.該方法的整合使用對于提高高中數學教學的成效和教學質量具有重要影響.基于此，文章以探究式教學在高中數學教學中的應用為研究主題，闡述了探究式教學的重要性及其在實施過程中存在的問題，提出了探究式教學在高中數學教學中的實施策略，以期為高中數學教學工作者提供參考.

【關鍵詞】探究式教學；高中數學；課堂教學

引 言

在高中數學教學實踐中，探究式教學逐漸顯現出其獨特的價值和效能.該教學方法的核心在于培養學生的數學探究能力，引導學生通過觀察、假設、推理、驗證等途徑對數學概念和原理進行深入的理解和運用.在幾何、代數、概率論等數學分支中，探究式教學能有效促進學生對數學邏輯嚴謹性和抽象思維的認識，同時鼓勵學生在解決復雜問題時自主建構知識體系.此外，在探究式教學中，教師角色由知識的傳授者轉變為學生探究過程的引導者和促進者，變革了傳統教學模式下師生互動的方式.因此，探究式教學在高中數學教學中的實施，不僅提升了教學效率，更為學生今后的學術探索和實際問題解決能力的培養奠定了堅實的基礎.

一、探究式教學在高中數學教學中應用的重要性

首先，探究式教學在高中數學教學中的實施對于激發學生的學習興趣、培養學生的獨立思考能力及批判性思維至關重要.它轉變了傳統的以教師為中心的教學模式，將學生置于學習過程的中心，重視學生對知識的主動探索.探究式教學通過引導學生提出問題、探索問題、解決問題，不僅有助于學生對數學知識的掌握，也能促進學生解決問題能力的提升和創新能力的培養.

其次，探究式教學的實施有助于構建開放、互動和合作的課堂氛圍，使數學課堂變得更加生動和具有吸引力.學生在這樣的課堂中更愿意參與到學習活動中.通過合作學習和交流討論，學生的社交能力和團隊協作能力也會提高.

最后，探究式教學強調學習過程的重要性.通過對學習過程的反思和評價，學生能夠自己調節學習狀態，為終身學習奠定基礎.

二、探究式教學在高中數學教學中應用存在的問題

（一）問題探究表層化，學生思考不深入

在高中數學教學中，探究式教學的應用雖然受到重視，但在具體執行時卻面臨著問題探究表層化和學生思考不深入的現狀.這種現象體現在：即便是在學習集合論、函數的性質、導數的應用、幾何體的特征等高中數學的核心知識點時，學生的探究活動也未能超越表面層次，對數學命題和概念之間內在聯系的分析不足.面對各類數學問題，學生通常依賴于模式識別和套用已有的解題模板，而不能展開充分的邏輯推理或對問題本質進行深刻理解.例如，在探討函數極限時，學生可能停留在計算過程，而未能深入探討極限存在的條件和數學意義；在解決幾何題目時，學生可能滿足于通過已知定理完成證明，卻忽視了定理本身的幾何直觀和邏輯起源.

此外，數學探究的深度不足也反映在學生對高級數學概念的理解上.在分析復雜的多變量函數時，學生可能會計算出正確的結果，但對于函數的幾何解釋、物理意義或在實際問題中的應用缺乏深入探討.即使是在對數據分析等更具應用性的數學問題的處理中，學生也往往未能展現出將理論知識與實際情境相結合的能力，這不僅影響了他們對數學知識的深度掌握，也限制了他們的數學思維能力的發展.在教學過程中，這種表層化的探究和思考的不深入同樣反映在課堂互動和學習評價中.課堂上的討論和交流多集中于問題的表層，學生在數學表達和推理上展現的深度遠未達到探究式教學的要求.在評價學生的學習成果時，人們也往往強調結果的正確性而非思考過程的深度和邏輯性，這進一步強化了學生表層學習的傾向.

（二）教師探究引導單一，缺乏多樣性

在當前高中數學教學的實踐中，探究式教學的落地呈現出一定的單一性，這主要表現在教師探究引導的不足和缺乏多樣性上.教師在引導學生探究時往往囿于固定模式.例如，在集合與函數、數列、空間向量、立體幾何等高中數學主要內容的教學中，教師的引導多集中在知識的傳授和技能的訓練上，而缺少對學生批判性思維和創新能力培養的有效引導.課堂上，面對數學問題的討論和解答，教師往往采用直接講解、示范解題的方法，而較少組織學生進行深入討論或開展多角度的數學探究活動.在數學定理的證明、函數的性質探索、數學命題的驗證等方面，教師的引導也多依賴于傳統的教學模式，較少涉及激發學生自發探究的環節.

此外，教師在引導學生探究數學問題時，往往忽視學生的個體差異，采用的探究式教學方法和手段缺乏針對性和多樣性，這不利于發揮每個學生的潛能和興趣.在教學策略上，對于不同數學知識點的探究引導缺乏系統性和層次性，對于導數與微分、極限、積分、矩陣等概念的深層次探究較為欠缺.在課堂教學中，教師對于如何將數學理論與實際問題相結合、如何在探究中融入數學思想和方法的訓練，往往缺乏創新的探究活動設計和實施策略.在數學探究活動的組織和引導過程中，教師多倚重于教材和標準答案，而未能提供給學生一個開放性的學習平臺，不能讓學生在探究中自由發揮，這也影響了學生探究能力的提升和數學思維的發展.

（三）學生自主探究能力弱，依賴性強

在高中數學教育領域，探究式教學雖被推崇，但實際效果卻顯示出學生在自主探究能力方面的不足.這一現狀反映在學生處理數學證明、邏輯推理以及綜合題型時常常表現出明顯的依賴性.例如，在學習關鍵性數學概念時，學生往往期待直接的指導而非通過自主探索來理解概念的深層含義.在解決數列、級數、排列組合等數學問題時，學生的獨立解題能力不強，對于問題的深度分析與策略選擇往往缺乏系統性和主動性.而在空間幾何、立體幾何的學習中，學生在空間想象力和幾何直覺上的表現也同樣不盡如人意.學生在探究幾何問題時，往往依賴于教師的示范和課本上的標準解法，難以自行構建證明和探索幾何圖形的性質的思路.

同樣，在概率論與數理統計的教學中，學生對于概率模型的理解和統計數據分析的應用亦顯得力不從心，對于數據的收集、整理、分析和解讀缺乏必要的主動性.進一步來看，高中數學教學中對于學生自主探究能力的培養顯得尤為迫切.在向量代數、解析幾何、線性規劃等相對抽象的數學領域，學生通常期待教師提供明確的解題步驟和規范答案，對于數學問題的獨立思考和創新解法展現得并不突出.這種現象在一定程度上抑制了學生探索數學世界的激情和解決問題的綜合能力的培養，也使得學生在數學知識的應用和拓展上受到了限制.在數學教育的實踐中，學生往往在經驗的積累和技能的訓練上花費了大量時間，卻忽視了數學思維和方法論的培養.尤其在數學思維的深度和廣度上，學生展現出的是一種依賴于教師講授和指導的被動學習態度，而非積極主動的探究姿態.這種現狀在高中數學教學中廣泛存在，成了探究式教學實施中的一大難點，也是影響學生數學素養全面提升的重要因素.

三、探究式教學在高中數學教學中的實施策略

（一）利用情景模擬引導，深化問題探究

探究式教學的創新對策在高中數學教學中的應用，應聚焦于情景模擬的有效性，從而深化問題探究.在此策略下，教師需要設計豐富多元的教學情境，讓學生在類似實際的數學應用中自主探究.

例如：根據人教A版（2019）教材中的函數單元，教師可以創設一個研究生物種群變化的數學模型，引導學生通過構建和分析函數模型來探究種群數量與環境因素的關系.在探究導數與微分的應用時，教師可以設計一系列以物理運動為背景的問題，如拋物線運動的速度和加速度問題，讓學生通過模擬實驗收集數據，然后應用導數知識進行深入分析.在立體幾何的學習中，教師可以引入計算機輔助設計軟件，讓學生在虛擬環境中操縱和觀察立體圖形，從而更直觀地理解空間幾何體的性質.同時，利用教材中的概率論與數理統計章節，教師可以設計實際調查活動，指導學生收集數據，再通過統計軟件分析數據，理解統計數據背后的數學概念.在數列與級數的教學中，教師可以讓學生利用計算工具進行數列求和實驗，觀察級數收斂的過程，探討其背后的數學原理.此外，針對解析幾何單元，教師可以讓學生探究曲線的幾何性質，通過實際測量和計算來深化對曲線方程的理解.在向量代數的學習中，教師可以通過構建物理問題場景，如力的合成與分解，讓學生實際動手操作，體會向量運算的實際意義.

（二）通過多維教學策略，豐富探究引導

高中數學教學應在深入分析教材內容和學生認知特點的基礎上，運用多維教學策略，以推動探究式策略在高中數學教學中的運用.首先，教師可以采用案例教學的方法，通過分析真實的案例引導學生學習數學知識.例如，在教授概率統計時，教師可以引入一些涉及社會熱點的生活化案例，引導學生運用概率統計的知識去解決這些問題.這種方法不僅能夠激發學生的學習興趣和積極性，還能促進學生對數學知識進行深入理解和應用.其次，數字化工具和網絡平臺可以輔助探究式教學.教師可以借助數字化工具進行模擬實驗和數據分析，幫助學生更好地理解和掌握數學知識.例如，在教授立體幾何時，教師可以利用三維建模軟件進行幾何體的建模和演示，讓學生更加直觀地理解空間幾何的概念和性質.

同時，教師可以建立探究式學習小組，將學生分成小組進行項目式學習.在小組中，學生相互合作，互相學習，共同解決實際問題.這種學習方式可以培養學生的團隊協作能力和獨立探究能力，也可以提高他們的學習興趣和積極性.例如，在教授解析幾何時，教師可以設計一個實際生活中的項目，讓學生通過小組合作的方式探究曲線和方程之間的關系.學生可以在小組內進行實驗設計、數據分析和結論總結等工作，從而深入理解解析幾何的知識點，并培養團隊協作能力和獨立探究能力.這樣的學習方式能夠提高學生的學習興趣和積極性，促進學生對數學知識的理解和應用，為未來發展打下堅實的基礎.

此外，教師還可以采用其他創新方法，如反思性教學、類比式教學等.反思性教學是一種通過引導學生反思來幫助他們理解數學知識的方法.例如，在教授數列時，教師可以引導學生通過反思數列的概念和性質，深入理解數列的相關知識.類比式教學是一種通過類比來引導學生學習新知識的方法.例如，在教授向量時，教師可以引導學生通過類比實數的性質來理解向量的概念和性質.

（三）通過項目式學習推廣，培養獨立探究能力

在當今的高中數學教學中，探究式教學的重要性日益凸顯.該策略強調學生的主動探究，通過引導學生開展探究活動，幫助他們形成對數學知識的深入理解.而項目式學習是一種特別適合探究式教學的方式，它以實際項目為基礎，使學生能夠將所學知識應用于實際問題的解決中，從而培養他們的獨立探究能力和創新思維.項目式學習能夠為學生提供一個真實的問題情境，使他們在實際問題的解決過程中理解和應用數學知識.例如，在教授人教A版高中數學教材中的函數概念時，教師可以設計一個實際生活中的項目，如設計一個計算銀行利息的函數模型，讓學生在實際操作中理解和應用函數的概念和性質.

項目式學習強調學生的主動性和合作性.在項目的實施過程中，學生需要主動參與，通過與同伴合作，解決實際問題.這種學習方式不僅能夠提高學生的數學應用能力，還能夠培養他們的團隊協作能力和創新思維.例如，在教授立體幾何時，教師可以設計一個涉及幾何體測量的項目，讓學生通過合作測量和計算，深入理解空間幾何的概念和性質.

為了推廣項目式學習并培養學生的獨立探究能力，教師還可以根據學生的實際情況和課程內容，制定實際可行的探究項目.這些項目可以涉及數學知識的應用，如解決實際問題、進行數據分析等.通過這些項目，學生可以在實踐中學習數學知識，并培養獨立探究能力.以教授人教A版高中數學教材中的概率統計為例，教師可以設計一個探究項目，讓學生對某個班級的考試成績進行統計分析.學生可以通過收集數據、計算平均分及標準差等指標、繪制統計圖表等方式，在實際操作中學習和理解概率統計的知識.同時，這個項目能夠培養學生的數據分析和解決問題的能力，提高他們的獨立探究能力.

此外，項目式學習還注重學生的自我反思和評價.在項目的實施過程中，學生需要對自己的學習過程進行反思和評價，找出自己的不足之處并加以改進.這種學習方式能夠幫助學生形成良好的學習習慣和學習策略，提高他們的自主學習能力.

結 語

綜上所述，在教育改革不斷深化的背景下，探究式教學在高中數學教學中扮演著越來越重要的角色.通過研究發現，探究式教學能夠有效地提高學生的學習積極性和主動性，培養其創新能力和實踐能力，從而提升教學質量和學習效果.因此，教師需要深化對探究式教學的實施策略的研究和實踐，不斷完善其運用方式，為高中數學教學的改革和發展做出更大的貢獻.

【參考文獻】

[1]陳安心.探究式合作法在高中數學教學中的應用探討[J].數理天地（高中版），2023（11）：56-58.

[2]原建蘋，李明.新高考背景下高中數學探究式教學研究[J].數理化解題研究，2023（18）：41-43.

[3]黃偉亮.芻議探究式教學在高中數學課堂中的運用[J].中學數學教學參考，2022（31）：30-33.