新課改以培養學生核心素養為教育目標,要求教師在教學中從注重知識傳授轉向重視學生思維能力發展,為學生的未來發展奠定基礎.然而在當前初中數學教學實踐中,不少教師仍沿用傳統的講授式教學模式,學生被動接受知識、缺乏深度思考,導致學習興趣不高,數學思維發展受限,解決實際問題的能力較弱.因此,教師開展自主探索課堂構建的研究,創設引導學生主動參與、獨立思考的學習環境,對落實新課改理念、實現數學教育目標、提升學生數學素養具有重要理論價值與實踐意義.
1自主探索課堂概念及應用意義
自主探索課堂是新課程改革背景下倡導的以學生為中心的教學模式,強調學生在教師引導下主動發現問題與分析問題、解決問題.在這種課堂模式下,教師不再單純地傳授知識,而是設計開放性問題情境,創設探究性學習任務,為學生提供必要的學習資源和方法支持.學生則從被動接受者轉變為主動探索者,通過觀察現象、提出猜想、驗證假設、得出結論等認知活動,深化對數學知識的理解.初中數學學科具有抽象性、邏輯性、系統性等特點,這些特點決定了數學學習不適合進行簡單記憶或開展機械性訓練,而需要學生在思考探索中理解數學概念的本質,掌握數學規律,而自主探索課堂與數學學科特性高度契合,符合學生數學認知發展規律,可以為學生提供親歷數學發現過程、體驗數學思維方式的平臺.
自主探索課堂可顯著提升學生的學習積極性和自主探究能力.在傳統數學課堂中,學生作為學習的被動接受者,依賴教師的知識灌輸,缺乏自主思考,進而產生學習倦怠,這對于提升學生的數學綜合能力極為不利;而在探索式課堂中,學生作為學習主體,直接參與知識建構過程,可以有效激發學生的學習興趣.當面對富有挑戰性的問題情境時,內在的求知欲會驅使學生主動思考,并綜合運用觀察、猜想、推理、驗證等數學思維方法,形成對探究內容的獨特認識.在獨立探究過程中,學生的思維與能力會得到鍛煉,對學生的發展其有積極作用.
2新課改下初中數學自主探索課堂的構建策略
2.1開展課堂導入,激發自主探索興趣
有效的課堂導入能夠為學生創造自主探索的契機,激發其對數學問題的好奇心.教師在設計課堂導入時,需要充分了解學生的認知水平、學習基礎和興趣特點,把握學生的思維習慣.基于對學生學情的分析,教師應當根據教學內容的特點選擇適合的導人方式,如在教學數學概念時,教師可運用生活情境導入,幫助學生建立直觀印象;在講解幾何圖形時,教師可設計形象操作導入,激發學生的空間想象力;在闡述代數規律時,教師可采用模式發現導人,培養學生的歸納能力;在探討數學應用時,教師可組織實例分析導人,提升學生的實踐意識.這些針對性的導入方式能夠引導學生產生認知沖突,激活學生內在探索動力,為學生自主探索數學知識構建起有效的學習起點.
例如以“軸對稱現象”教學為例,教師在設計課堂導人前,需多角度考查學生對生活中對稱現象的感知程度,了解學生是否主動觀察過對稱物體、能否識別常見對稱現象、對對稱美感的直觀體驗如何、對相關現象的好奇點在哪里等.教師還應當充分考慮學生的年齡特點、認知水平、學習習慣以及班級學生的整體興趣傾向,這些因素都會影響學生對導入活動的參與度,從而為課堂導入的精準設計提供重要依據.基于對學生認知狀態的全面分析,教師可設計“尋找身邊的對稱美”探究活動,讓學生發現并記錄符合對稱條件的物體.活動中,教師可開展“對稱與不對稱”圖片分類游戲,引導學生歸納對稱圖形的視覺特征,讓學生動手折疊比對,感受“對稱”關系的特點.這種從學生熟悉事物入手的導入方式,可以建立起數學概念與生活經驗之間的聯系,激發學生的認知興趣,為學生主動探索相關知識創設真實的學習情境.
2.2優化教學內容,構建自主探索環境
優化教學內容是構建自主探索環境的基石.教師需對教材內容進行重組或調整,將碎片化的知識整合為結構化知識體系,突出數學核心概念,為學生提供清晰的探索方向.在設計探究任務時,應當注重問題情境的真實性,選擇貼近學生生活經驗且具有探究價值的問題,精心設置含有適度認知沖突的學習情境,促使學生主動思考.此外,教師需為學生準備豐富多樣的學習資源,包括實物模型、數據資料、數學工具軟件等,創設小組合作交流互動平臺,為學生提供多元探索渠道.同時,作為學生學習的引導者,教師應觀察學生的探索進程,根據學生的困惑點給予必要的提示,既不替學生思考問題,也不放任學生無目標的探索,而是維持適度的學習張力,使學生在自主探索中形成對數學知識的理解.
例如以\"探索勾股定理”教學為例,教材內容主要包括直角三角形的性質介紹、勾股定理的代數表達式、勾股定理的證明過程及未知邊長的應用題訓練.在教學中,教師可以對這一教學內容進行優化,將抽象公式的推導轉變為學生感興趣的探究活動,引人歷史上不同文化背景下勾股定理的證明方法,如古希臘的面積證明法、中國古代的割補證明法、印度的圖形變換法等.此外,教師可以為學生設計動手操作的教具,準備不同尺寸的直角三角形模型,引導學生自行擺放、剪裁、拼接,自主發現勾股定理的幾何意義,并獨立思考各種證明方法背后的數學原理.
2.3構建方法框架,提供自主探索支架
學生自主探索數學知識的效果在很大程度上取決于學生掌握的學習方法,而適當的方法框架能夠為學生提供思維導向,減少無效探索,使學生能夠沿著合理的路徑進行數學學習.教師在為學生構建方法框架時,不僅要考慮學生的認知發展水平、數學思維特點,也要考慮教學內容的特性,提供給學生的自主探索方法既要避免過于復雜,導致學生認知負荷過重,也不宜過于簡單,致使方法支架失去引導價值.教師可以為學生提供多種類型的自主學習方法框架,包括問題解決的思維路線圖、數學概念的形成策略、數學規律的發現技巧、錯誤分析的反思模式、知識遷移的類比方法等,讓這些方法成為學生思考問題的得力工具.
例如以“一次函數的圖象”教學為例,教材內容涵蓋從代數表達式 y=kx+b 到幾何表現形式的轉化過程,包括直線圖象的基本特征、參數 k 與 b 的幾何意義、特殊點的確定方法、參數變化對圖象位置的影響規律、函數圖象與函數性質的關聯等知識點.學生在自主探索這部分內容時常見困難表現為無法直觀理解 k 值變化與直線傾斜程度的關系,當 k 為分數或負數時難以準確把握傾斜角度,坐標點定位不精確導致直線偏離,難以系統歸納k或 b 變化時圖象移動的規律,混淆函數圖象與方程圖象,無法從圖象中直觀推斷函數的單調性.因此,教師在開展教學時,可以為學生提供“參數一圖象變化探究法”的系統方法框架,設計層級分明的任務單,引導學生借助動態幾何軟件觀察基本函數圖象.分別控制變量時,可固定 b 值讓學生觀察不同值(如正數、負數、零、分數、整數等)對應的圖象變化,或固定 k 值讓學生探究 b 值變化導致的圖象平移.還可提供“已知表達式畫圖象”或“已知圖象寫表達式”的雙向練習卡片,設計對比分析表格幫助學生系統整理參數組合規律,制作繪圖步驟流程卡,詳細列出“確定坐標尺度 $$ 標記 y 軸截距 (0,b) 利用斜率 k 確定第二點$$ 連線并延長 $$ 檢查交點坐標”的具體操作要點等.這種結構化的方法框架可以為學生提供清晰的探索路徑,幫助學生建立函數概念的系統認知方法,培養學生的圖形思維能力,發展學生的歸納推理能力,為學習二次函數等復雜函數類型奠定方法基礎.
2.4實施過程評價,引導學生自主反思
過程性評價是教師聚焦于學生整個學習過程中的表現、思維變化或探索策略的評價方式,注重學生數學學習全過程的表現,而非單純關注學生最終的學習結果.教師在實施過程性評價時,需要關注評價方式的多元性,建立科學合理的評價指標,重視學生的個體差異,不允許用單一標準衡量全體學生.此外,可以設計多樣化的評價工具,如學生探究記錄表、數學思維日志、解題策略分析表或小組合作評價量表,記錄學生在探索活動中表現出的思維特點、解決問題的策略選擇、錯誤類型分析或合作交流情況.這種基于過程的評價方式,可以引導學生將注意力從結果轉向過程,使學生主動反思自身學習中使用的學習策略,幫助學生形成良好的自主學習習慣.
例如以“一次函數的圖象”教學為例,教師可以設計多元化的過程性評價工具,提升課堂評價效果.例如,設計“函數圖象探究記錄單”,要求學生記錄不同k值或 b 值下的函數圖象特征、觀察發現參數變化規律等探究結果,并根據記錄內容評估學生對函數圖象的理解程度.在學生操作動態幾何軟件探究參數變化時,教師可以采用任務節點評價法,設置“ k 為正值時的圖象特點” ?k 值變大時直線傾斜情況”
值變化導致的圖象位置變化”等關鍵節點,針對學生在每個節點的表現給予學生評價,幫助學生及時調整自主探索方向.教師還可以設計“錯誤分析與反思表”,給學生提供繪制函數圖象的典型錯誤案例,如“坐標點標記不準確”“未注意到 k 為負時直線傾斜方向”“混淆了 y=kx+b 與 y=kx-b 的圖象”等,引導學生分析錯誤原因,促進學生對自身學習過程進行深度反思.在學習結束時,教師可以指導學生完成“函數圖象學習成長檔案”,讓學生對比初始狀態與當前理解水平,填寫“我的突破點”“我仍需努力的地方”“我發現的有效學習方法”等內容,培養學生的元認知能力,使學生形成對數學學習過程的自我監控意識.
3結語
新課改背景下的初中數學自主探索課堂,為學生提供了主動建構知識、發展數學思維、培養核心素養的有效平臺,使學生在親歷數學探究的過程中,獲得元認知能力,形成自主學習習慣,提升問題解決能力,從而為終身學習奠定堅實的基礎.未來,教師需要持續深化對“自主探索”教學理念的理解,不斷優化教學設計方法,創新評價機制,結合信息技術發展趨勢,構建更加開放、靈活、高效的探究式數學課堂,真正實現培養創新人才的教育目標.
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