廣東省揭陽第一中學(xué) 孫名堅
高中數(shù)學(xué)是一門難度比較大的學(xué)科,也是學(xué)生參加高考時必考的一門科目。在教學(xué)高中數(shù)學(xué)知識時,筆者發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,學(xué)習(xí)方法也存在一定的問題,在課堂上經(jīng)常會出現(xiàn)教師口若懸河,學(xué)生在課堂下呆若木雞的現(xiàn)象。這樣不僅會對學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響,而且對成長也會產(chǎn)生一些負(fù)面效應(yīng),不利于學(xué)生的全面發(fā)展,為了更好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識,提高學(xué)習(xí)積極性,部分學(xué)校將探究式教學(xué)法應(yīng)用到課堂上,以求能夠更好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識。所謂“探究”就是對新課標(biāo)理念下課堂教學(xué)的一種探索,也是當(dāng)前數(shù)學(xué)教育的發(fā)展潮流。近幾年,我們對數(shù)學(xué)教學(xué)作了積極的思考和探索,堅持采用探究式的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué),并取得了一定的成績。下面就探究式課堂教學(xué)模式的應(yīng)用談一些認(rèn)識。
教學(xué)模式指的是在一定教學(xué)思想和教育理論的指導(dǎo)之下,根據(jù)一定的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生學(xué)習(xí)和認(rèn)知特點而形成的一種教學(xué)結(jié)構(gòu),在不同時期,由于教學(xué)的目標(biāo)以及教學(xué)內(nèi)容的差異,教學(xué)模式也會有所差異。教學(xué)模式是教育思想、教學(xué)理論、學(xué)習(xí)理論的集中體現(xiàn),教學(xué)結(jié)構(gòu)及模式的變化涉及多個領(lǐng)域,隨著教育的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,教學(xué)模式也在不斷發(fā)生新的變化。
長期以來,在應(yīng)試教育影響之下,我們的教育教學(xué)方式相較來說也比較傳統(tǒng),所有教學(xué)工作的開展都是以學(xué)生考試成績?yōu)榛A(chǔ)的。但是,進(jìn)入21世紀(jì)以后,隨著全球化進(jìn)程的加快,社會對人才的需求也開始向著多元化方向發(fā)展,素質(zhì)教育理念應(yīng)運而生,傳統(tǒng)的以學(xué)生成績?yōu)槟繕?biāo),以教師為主導(dǎo)的課堂教學(xué)模式已經(jīng)不再適用于當(dāng)前教學(xué)工作的發(fā)展。為了更好地促進(jìn)教學(xué)的創(chuàng)新和發(fā)展,各種新型教學(xué)方法和理念層出不窮,這些教學(xué)方法的應(yīng)用,對教學(xué)工作的開展注入了新的活力。探究式教學(xué)法就是在這種環(huán)境下誕生的,該教學(xué)方法與傳統(tǒng)教學(xué)理念相比最大的不同,就是將學(xué)生視為教學(xué)的主體,充分地尊重學(xué)生的主體意識,主張學(xué)生自主探究知識。這也是教學(xué)發(fā)展的必然趨勢。
傳統(tǒng)教育模式在教學(xué)中的一個突出特點即為“以教師為主導(dǎo),更注重學(xué)生的接受”,在課堂上,學(xué)生較為被動,缺乏主動學(xué)習(xí)的意識,如在講解一堂新課時,一節(jié)課講解多少新知識點,對哪些知識點進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固,這些問題都是由教師決定的。學(xué)生長期處在這樣的教學(xué)環(huán)境下,學(xué)習(xí)積極性只會越來越低,在學(xué)習(xí)中感受不到知識學(xué)習(xí)的趣味性,主動探究知識的欲望不斷下降,教學(xué)效率也會因此而大幅度降低,不利于學(xué)生的思考能力和探究能力的培養(yǎng),同時,也不適應(yīng)學(xué)生的身心發(fā)展需要。
陶行知先生說過:“好的先生不是教書,不是教學(xué)生,而是教學(xué)生學(xué)”。明確指出了指導(dǎo)學(xué)生改善學(xué)習(xí)方式,掌握科學(xué)學(xué)習(xí)方法的重要性?!疤骄渴浇虒W(xué)”就是以學(xué)生主動探索,師生共同研究為主要特征的課堂教學(xué)模式,與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,探究式教學(xué)模式最為明顯的區(qū)別就在于該教學(xué)模式在教學(xué)中,注重培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性,將學(xué)生當(dāng)成課堂教學(xué)的主體,學(xué)生不再像過去那樣被動地學(xué)習(xí)知識,而是在課堂上占主導(dǎo)地位。同時,教師在教學(xué)中也不再只是注重學(xué)生的學(xué)習(xí)成績和學(xué)習(xí)結(jié)果,更為注重的是學(xué)習(xí)的過程,注重讓學(xué)生親身經(jīng)歷和感受知識的變化,在探索和研究的過程中,幫助學(xué)生理解和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識,并注重運用科學(xué)方法培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力,因而教學(xué)過程絕不是教師從書本上力圖準(zhǔn)確無誤地搬運知識的過程,而是一個連續(xù)地、生動活潑地與學(xué)生的感性認(rèn)識和理性認(rèn)識相符合的過程,教師所追求的也不僅僅是給學(xué)生講述明白,而應(yīng)力圖通過自己的問題情境的創(chuàng)設(shè),激發(fā)學(xué)生主動探究、主動思考、親身體驗的數(shù)學(xué)思維活動,揭示出隱藏在具體知識內(nèi)容背后的思想方法,這種方式對提高教育教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力具有不可或缺的作用。
1.開放性思維原則
探究式教學(xué)模式在教學(xué)中比較注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,其在教學(xué)中尊重每個學(xué)生的想法,主張鼓勵學(xué)生應(yīng)用多種教學(xué)方法探究數(shù)學(xué)知識,注重開放性思維的鍛煉。
2.結(jié)論廣泛原則
學(xué)生猜想的結(jié)論,允許不唯一,多多益善。不要對錯誤的結(jié)論做出指責(zé),而是要引導(dǎo)學(xué)生再探究。
對于同一個知識點,不同學(xué)生由于探究角度不同,認(rèn)識也會產(chǎn)生較大的差異,在教學(xué)中教師要降低對標(biāo)準(zhǔn)答案的追求,學(xué)會多角度地看待學(xué)生所得出的不同結(jié)論,并理解和包容學(xué)生不同的看法,激發(fā)學(xué)生的探究欲望和激情。
3.激勵性原則
學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的時候,都希望能夠得到教師和其他同學(xué)的認(rèn)可,因此,教師在應(yīng)用探究教學(xué)模式時,還需要注重對學(xué)生進(jìn)行鼓勵,使他們獲得成功感,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,鼓勵其多進(jìn)行探究。
4.合作性原則
正所謂獨木難成林,在學(xué)習(xí)知識的時候,不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力存在較大的差異,教師在培養(yǎng)學(xué)生探究知識的能力和習(xí)慣時,要注意教會學(xué)生合作學(xué)習(xí),讓班上學(xué)生大膽地表達(dá)自己的意見和想法,學(xué)會取長補短。
1.創(chuàng)設(shè)探究的條件
探究活動的開展并非是盲目進(jìn)行的,需要有一定的條件。首先,探究活動的開展,需要結(jié)合學(xué)生的實際情況進(jìn)行,要建立在學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗基礎(chǔ)之上,所設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容和探究問題需要結(jié)合實際情況,創(chuàng)造適宜的條件激發(fā)學(xué)生的探究欲望。
2.提出探究的問題
探究一般是圍繞某一個問題展開的,在探究過程中,由于學(xué)生的能力有限,有些學(xué)生缺乏總結(jié)問題的能力,因此,教師在教學(xué)中需要結(jié)合實際教學(xué)情況,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,提出相應(yīng)的問題,供學(xué)生進(jìn)行探究。
3.指出探究的目標(biāo)
探究目標(biāo)主要是由探究內(nèi)容來決定的。在學(xué)習(xí)不同知識的時候,其探究內(nèi)容也不盡相同,但是需要注意的是探究目標(biāo)的建立,要以學(xué)生所學(xué)習(xí)的知識為基礎(chǔ)。
4.實施探究的過程
這個階段讓學(xué)生體會自身的研究能力,是探究式教學(xué)的關(guān)鍵階段。讓學(xué)生在教師指導(dǎo)下獨立探索,探索過程中教師要適時提示,幫助學(xué)生逐步攀升,學(xué)生始終處于主動探索、主動思考的主體位置,但又離不開教學(xué)設(shè)計和學(xué)習(xí)過程中教師畫龍點睛的引導(dǎo);教師在整個教學(xué)過程中,說的話很少,但對學(xué)生的幫助卻很大,充分體現(xiàn)了教師指導(dǎo)作用與學(xué)生主體作用的結(jié)合。
5.總結(jié)探究的規(guī)律
教師讓學(xué)生經(jīng)過探究獲取正確的結(jié)論,不是最終的目標(biāo),還要引導(dǎo)學(xué)生回顧探索的過程,找出過程中的思維規(guī)律,概括基本的數(shù)學(xué)思想方法。獲取新知識重要,獲取知識的思想方法更重要。
我校是一所市屬學(xué)校,學(xué)生層次參差不齊,既有每年中考招生的佼佼者,也有相當(dāng)一部分的擇校生,他們在學(xué)習(xí)興趣、毅力、學(xué)科能力等各方面差別太大,雖然大部分教師有豐富的教學(xué)經(jīng)驗,但也有剛剛畢業(yè)走上講臺的青年老師。要想大面積提高教學(xué)質(zhì)量,就必須調(diào)動教師和學(xué)生的積極性,就必須進(jìn)行教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式的變革,于是,確定了實驗班和對照班。
分班前,對學(xué)生進(jìn)行前期調(diào)查和測試,內(nèi)容包括學(xué)生的智力、學(xué)科成績,并對所獲得的數(shù)據(jù),資料進(jìn)行分析,各班好、中、差比例均等,男女比例適當(dāng)。
由于實驗班應(yīng)用探究式學(xué)習(xí)教學(xué)法,比傳統(tǒng)教學(xué)法在備課等方面費時,且需不斷地研究、思考、探索,因而應(yīng)由接受、應(yīng)用新理念較強,且有一定教學(xué)經(jīng)驗的老師,擔(dān)起實驗班的教學(xué)工作。
例1:《等比數(shù)列》的教學(xué)
(1)創(chuàng)設(shè)問題情境
探究式思維活動的表現(xiàn)需要有一定的激發(fā)條件,因此,探究式教學(xué)常采用問題教學(xué)法,問題成為教學(xué)活動的開端,成為貫穿整個教學(xué)過程的主線,成為教學(xué)活動的歸宿。這就要求教師在教學(xué)過程中設(shè)置問題情境,營造一個學(xué)生能夠明顯意識到的疑難情境,使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知上的困惑,從而激發(fā)學(xué)生去探究。這是探究式教學(xué)取得成功的基本條件之一,如在等比數(shù)列的教學(xué)中,可創(chuàng)設(shè)如下的問題情境:
給出一個化學(xué)實驗過程中所收集到的氧氣的體積:
時間t(分) 1 2 3 4 5 6體積V(毫升) 20 24 29 35 42.5 51.5
假定氧氣的體積按這樣增加的規(guī)律繼續(xù)下去,請你完成如下工作:
(1)試?yán)眠@些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中用點把它們表示出來,觀察圖象的形狀。
(2)能否推測在第7分鐘時氧氣的體積?
為了保證創(chuàng)設(shè)的問題情境具有很強的針對性和啟發(fā)性,需要把握問題情境的創(chuàng)設(shè)方式,蘇聯(lián)教育家馬赫穆夫指出創(chuàng)設(shè)問題情境的基本方式有:
①使學(xué)生面臨要加以理論解釋的現(xiàn)象或事實;
②利用學(xué)生完成實踐式作業(yè)來產(chǎn)生問題情境;
③布置旨在解釋某種結(jié)論或?qū)ふ覍嶋H運用該結(jié)論的問題性作業(yè);
④激發(fā)學(xué)生比較、對照事實與結(jié)論,由此創(chuàng)設(shè)問題情境;
⑤提出假象、概述問題,并對結(jié)論加以檢驗。
總之,只要教師全面把握探究式教學(xué)目的,找準(zhǔn)探究式思維訓(xùn)練與教材內(nèi)容之間的結(jié)合點,就能創(chuàng)設(shè)出多種多樣的問題情境。
(2)提出問題及探究
在創(chuàng)設(shè)問題情境階段,學(xué)生作為認(rèn)知主體感受到問題存在,但面對令學(xué)生感到困惑的情境,問題的本質(zhì)是什么?如何解決?用什么方式來解決?這些在學(xué)生的頭腦中還是一些模糊的。探究目標(biāo)是指在全面分析問題情境的基礎(chǔ)上確定需要解決的實質(zhì)性問題。提出問題是思維活動的出發(fā)點,從意識到問題的存在并提出相關(guān)的問題是探究式教學(xué)很關(guān)鍵的一步。教師作為學(xué)習(xí)活動有力的合作者與促進(jìn)者,要根據(jù)學(xué)生探究能力不同,設(shè)計開放程度不同的探究問題。
研究1:建立坐標(biāo)系,描出以(t、V)為坐標(biāo)的點,如圖:從圖象大致可以看出,上述數(shù)據(jù)所描的點在一條指數(shù)函數(shù)的圖象上。
研究2:為了推測第7分鐘時氧氣的體積,分析數(shù)據(jù)可以看出,每個時間間隔體積增加的數(shù)量分別為 4,5,6,7.5,9,由此可粗略估計在第 7 分鐘時應(yīng)為61.5~62.5之間,但這種估算是沒有依據(jù)和不準(zhǔn)確的。
那么,怎樣才能提高它的科學(xué)性和準(zhǔn)確性呢?
在這一階段,探究式教學(xué)過程所要完成的任務(wù)是針對前面提出的實質(zhì)性問題,尋找解答的方案或方法。
研究3:為了提高它的科學(xué)性和準(zhǔn)確性,我們重新來分析尋求數(shù)據(jù)之間的規(guī)律性。
為便于發(fā)現(xiàn)規(guī)律,下面計算每個時刻的體積與它前一時刻的體積比(小數(shù)點后保留1位數(shù)字),即
由此我們發(fā)現(xiàn)由氧氣體積數(shù)值所組成的數(shù)列{Vt}有這樣一個規(guī)律,即:從第二項起,該數(shù)列的最后一項與其前一項的比是同一個常數(shù)1.2,我們將具有這樣特點的數(shù)列叫等比數(shù)列,其中,常數(shù)1.2叫公比。
因此,我們可以推測:第7分鐘時氧氣的體積V7=V6×1.2=51.5×1.2=61.8。
研究4:假定這樣增加的規(guī)律繼續(xù)下去,那么如何探究這個體積的一般公式呢?
從上面我們看到:
因此,得到表示第t分鐘時的體積公式
(3)歸納結(jié)論
①等比數(shù)列的定義:
數(shù)列從第二項起,該數(shù)列的后一項與前一項的比是同一個非零常數(shù)q,我們將具有這樣特點的數(shù)列叫等比數(shù)列,其中,常數(shù)q叫公比。
②通項公式:
公式(※)叫等比數(shù)列{Vt}的通項公式,表示一個數(shù)列的第t項的數(shù)值與項數(shù)t之間的一種指數(shù)函數(shù)關(guān)系。
例2《三角函數(shù)的周期性》的教學(xué)
教師若能站在整體性的高度對教材進(jìn)行系統(tǒng)化的探索研究,抓住知識,方法間聯(lián)系的紐帶,組織引導(dǎo)學(xué)生在知識、方法的內(nèi)在聯(lián)系處進(jìn)行總結(jié)提煉,往往能收到意想不到的效果。例如,在《三角函數(shù)的周期性》這節(jié)課中,我把周期性納入到函數(shù)的所有性質(zhì)的大體系中,通過對函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、對稱性等性質(zhì)的充分提煉總結(jié),探究出研究函數(shù)性質(zhì)的紐帶:數(shù)與形相結(jié)合以及函數(shù)三要素,并以此紐帶探索出其他的函數(shù)性質(zhì)。
(1)回顧總結(jié)師:(出示正弦函數(shù)的圖象)請同學(xué)們結(jié)合正弦函數(shù)的圖象,從形和數(shù)兩方面來回顧函數(shù)的性質(zhì)。
S1(表示學(xué)生1,下同):單調(diào)性。
圖形語言:圖象在某一區(qū)間上升或下降。
符號語言:單調(diào)性定義形式(投影.略)
S2:奇偶性。
圖形語言:圖象關(guān)于原點對稱。
符號語言:奇偶性定義(投影.略)
師:通過復(fù)習(xí),我們能否總結(jié)出研究函數(shù)性質(zhì)的本質(zhì)性方法?
學(xué)生經(jīng)過討論,總結(jié)系統(tǒng)處理函數(shù)性質(zhì)的方法:
①函數(shù)性質(zhì)可以從形、數(shù)兩方面進(jìn)行描述。
②函數(shù)性質(zhì)的代數(shù)刻畫應(yīng)緊扣函數(shù)三要素:定義域、對應(yīng)法則、值域。
(2)探究、整理、推廣
師:能否運用整體性系統(tǒng)處理的方法,結(jié)合正弦函數(shù)圖象探索出新的性質(zhì)?
這個階段要打破對課本知識教條式的盲目迷信,將教學(xué)作為幫助學(xué)生建構(gòu)知識的動態(tài)過程。課堂上注意激發(fā)學(xué)生多方面的思維,使其智力活動多樣化,引導(dǎo)學(xué)生思考還有什么,不把學(xué)生的思維限制在原有知識上,而是努力促使他們探索知識間的內(nèi)在聯(lián)系。
S3:發(fā)現(xiàn) 1(周期性)。
圖形語言:圖象依一定規(guī)律重復(fù)出現(xiàn)。
符號語言:①自變量刻畫,x增加一個非零常數(shù)T;②對應(yīng)法則f;③ 因變量刻畫,函數(shù)值重復(fù)出現(xiàn),f(x)=f(x+T)。
S4:發(fā)現(xiàn)2(對稱軸、對稱點)。
圖形語言:圖象關(guān)于某直線和點對稱。
例3:《直線和平面所成的角》的教學(xué)
教科書的編寫方法,一般是先建立概念,再講定理、公式,這樣做往往掩蓋其問題的來源和本質(zhì),這時可利用問題研究的方法,突出一個研究的主題,圍繞解決過程引出定理、公式、概念,讓學(xué)生養(yǎng)成一種問題意識。在下面案例中,本人改變了以往的教法,以一個問題為探究對象,在問題的解決過程中,自然把定理、公式、概念蘊含其中。
(1)創(chuàng)設(shè)條件引入問題
師:(出示如圖1模型,指導(dǎo)學(xué)生用書本和筆演示。固定書本、轉(zhuǎn)動筆、邊觀察邊思考),直線和平面的位置關(guān)系應(yīng)研究什么問題?
生:(和直線與直線所形成的角相類比)應(yīng)研究直線與平面所成的角。
師:應(yīng)研究哪個角?能否找到?
生:(用另一支筆演示圖2)應(yīng)是直線a與b所形成的角∠AOB.
圖1
師: 為什么?
生: 只是感到這樣的角θ看來舒服些.
師: 直觀性很強!那我們能否來嘗試尋找“喜歡它”的理由呢?
(2)探究過程
這一階段教師要充分運用綜合、類比、聯(lián)想、構(gòu)造、轉(zhuǎn)化等方式引導(dǎo)鼓勵學(xué)生圍繞整個問題情境作深入而寬廣的掃描,盡量擴大學(xué)生的感知范圍,使學(xué)生不至于匆匆忙忙沿著課本上習(xí)慣思路去解決問題,同時要關(guān)注學(xué)生的個體差異,滿足不同的學(xué)生需要,使每個學(xué)生都能得到發(fā)展。
生:從上往下看,直線b就是直線a在平面的射影。
師:(由此介紹射影概念)再提問:為什么一定是它呢?
生: 直覺,說不清楚為什么。
師:(提示)與研究平面、直線位置關(guān)系的刻畫量相類比:
方法:(1)異面→共面。(2)研究問題需從定量、定性兩個角度著手。
生:從定量角度看∠AOB具有可計算性,并由a與α的位置關(guān)系而唯一確定。
師:從定性角度看?演示如圖模型
在α內(nèi)任取不同于b的其他直線c,研究a與
c所形成角和a與b所成的角。
生: 直線a與b所成的角具有最小值的性質(zhì)。
(3)總結(jié)提煉
師:介紹最小角定理……據(jù)此,再介紹斜線、斜足及直線與平面所成角等概念。
上面簡單介紹了探究式教學(xué)中的形成性、整體性探究,圍繞主題探究等形式,此外,還有應(yīng)用性探究,習(xí)題探究等各種類型。在教學(xué)過程中,要培養(yǎng)學(xué)生各種思維形式及各種能力,在求真、求實的同時,還要學(xué)會求異、求新、求精,學(xué)會多層面、多角度地分析問題,在質(zhì)疑中思辨,形式多樣的數(shù)學(xué)探究模式才能體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生能力,發(fā)展學(xué)生水平的功能。探究中,因為學(xué)生間相互討論問題時心理上比較放松,敢于爭辯,能享受到成功的喜悅,這是鍛煉和提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的極好機會。探究過程中年輕人的朝氣、膽略,才智一覽無余。當(dāng)然在鼓勵學(xué)生探究的同時,也要求學(xué)生獨立思考,遇到問題不要馬上就問,但遇到的問題一定要解決,只是早晚而已。正是在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境里,同學(xué)們敢想、敢說,暢所欲言,少教、多學(xué),讓數(shù)學(xué)課堂充滿歡樂。精心設(shè)計我們的課堂,使每個學(xué)生都能自己去探索、體驗、感悟、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造。真正體會數(shù)學(xué)學(xué)科嚴(yán)謹(jǐn)、求實、繼承、創(chuàng)新的人文精神和理性思維的特征;體現(xiàn)了數(shù)學(xué)教育的技術(shù)功能和文化功能。
本次的應(yīng)用研究是學(xué)習(xí)方式和教學(xué)方式的改革,檢驗一種新的教法的好壞,就要看它能不能產(chǎn)生良好的教學(xué)效果。尤其是在現(xiàn)在的教育體制中,我們主張“教無定法、教學(xué)有法、因材施教、講求實效”。因此,一種教學(xué)方法的優(yōu)劣,不是某權(quán)威人士或施用者自己說了算,而是要通過與其他方法作比較、看效果,這就和我們的評價方式有很大關(guān)系了。因為我們教學(xué)的目的都是通過數(shù)學(xué)課的練習(xí),使學(xué)生獲得數(shù)學(xué)觀點,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和能力。通過近三年的探索,我們發(fā)現(xiàn)實驗班與對照班學(xué)生有很大差別,主要體現(xiàn)為學(xué)生在認(rèn)識問題、思考問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力差別上,也體現(xiàn)在學(xué)習(xí)主動性、創(chuàng)造性等方面。實驗班學(xué)生初步具有科學(xué)態(tài)度,能體驗數(shù)學(xué)應(yīng)用的價值,逐步形成探究意識和探究能力,具備一定的創(chuàng)新精神和實踐能力。
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