碰撞思維火花 提升思維品質(zhì)
——探析“三新”背景下數(shù)學(xué)教學(xué)中的探究式學(xué)習(xí)

靳慧蘭

一、 引言

高中數(shù)學(xué)知識點(diǎn)多,難度系數(shù)明顯增加,是基礎(chǔ)教育學(xué)科中對思維品質(zhì)要求比較高的學(xué)科,學(xué)生畏難情緒嚴(yán)重,容易失去耐心,導(dǎo)致高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效果不太理想。為此,新課改提出高中數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)堅持學(xué)生的課堂主體性,為其創(chuàng)設(shè)多樣化的探究學(xué)習(xí)活動,不斷提升其思維認(rèn)知能力和探究學(xué)習(xí)能力。探究式學(xué)習(xí)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位,這與新課改以學(xué)生為中心的教育理念相契合,能夠發(fā)揮學(xué)生的積極性與能動性,也是一種循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)方式,將其應(yīng)用到高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,不僅可以激發(fā)高中生的學(xué)習(xí)動力與探究興趣,而且能夠提升其認(rèn)知能力與思維品質(zhì),促使高中數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)高質(zhì)量實現(xiàn)。為此,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)積極應(yīng)用探究式學(xué)習(xí)模式,結(jié)合教學(xué)實踐探索新思路,使學(xué)生樂于參與到探究式學(xué)習(xí)活動中,進(jìn)而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)和思維品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力,發(fā)展他們的創(chuàng)造性思維。

二、 探究式學(xué)習(xí)相關(guān)概述

(一)內(nèi)涵

探究式學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為主體的高效學(xué)習(xí)方式,學(xué)生在教師的組織下完成探究性學(xué)習(xí)任務(wù),達(dá)到理解并掌握知識的學(xué)習(xí)目標(biāo)。整個探究過程是學(xué)生獲得知識的過程,知識不是從他處直接拿來,學(xué)生需要通過發(fā)現(xiàn)、體驗和探究,結(jié)合已有知識和經(jīng)驗構(gòu)建屬于自己的知識體系,進(jìn)而獲得新知識。因此,探究式學(xué)習(xí)是一種積極主動的學(xué)習(xí)過程。只有讓學(xué)生學(xué)會自主構(gòu)建知識,學(xué)生才能加深對知識的理解,有效提升自主學(xué)習(xí)能力和解決問題能力,實現(xiàn)思維品質(zhì)的發(fā)展。由此可見,探究式學(xué)習(xí)可以鍛煉學(xué)生的思維方式,讓學(xué)生在自主探究學(xué)習(xí)中掌握知識并運(yùn)用知識。另外,探究式學(xué)習(xí)能夠起到激勵學(xué)生、激發(fā)學(xué)生動力的作用,促使學(xué)生自主收集資源信息,并且依據(jù)這些信息發(fā)現(xiàn)問題、思考問題并解決問題,進(jìn)一步提升其思維能力與知識應(yīng)用能力。

(二)特點(diǎn)

該學(xué)習(xí)方式具有開放性、探究性和實踐性特點(diǎn)。其一,開放性。課堂教學(xué)具有開放性特點(diǎn),探究式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)理論與實踐的結(jié)合,注重課內(nèi)與課外的結(jié)合。學(xué)科教學(xué)中,學(xué)生學(xué)習(xí)場地除了課堂,還包括圖書館、實驗室、社會環(huán)境等。學(xué)習(xí)方法也具有開放性特點(diǎn)。學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目標(biāo)不同,采用的學(xué)習(xí)方法也不同。探究式學(xué)習(xí)中,學(xué)生可以運(yùn)用問題討論法、社會調(diào)查法等,將學(xué)習(xí)知識內(nèi)容充分整合起來,鍛煉學(xué)習(xí)思維、提升思維品質(zhì),實現(xiàn)全面發(fā)展;學(xué)習(xí)內(nèi)容具有開放性特點(diǎn)。探究式學(xué)習(xí)方式下,學(xué)生不僅可以從教材上學(xué)習(xí)知識,而且可以從網(wǎng)絡(luò)、媒體以及人際交往等渠道獲取所需知識;師生關(guān)系具有開放性特點(diǎn)。在探究式學(xué)習(xí)下,師生間可以互動交流,學(xué)生可以參與到教學(xué)組織設(shè)計中,教師也可以參與到學(xué)生探究活動中。其二,探究性。傳統(tǒng)教學(xué)模式下,學(xué)生被動接受教師傳授的知識內(nèi)容,很少有主動思考的時間和空間,也沒有主動發(fā)現(xiàn)問題解決問題的動力,難以提升自主學(xué)習(xí)能力。而探究式學(xué)習(xí)下,學(xué)生按照教師設(shè)計的探究任務(wù)開展探究活動,通過質(zhì)疑發(fā)現(xiàn)問題,分析探討問題,主動探尋問題解決方法,在理解和記憶知識的基礎(chǔ)上,獲得解決問題的方法。其三,實踐性。探究式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)科學(xué)與實踐,尤其是科學(xué)技術(shù)對社會生活的影響。應(yīng)用這一學(xué)習(xí)方式,學(xué)生在教師的指引下積極投身到社會實踐活動中,將所學(xué)課堂知識應(yīng)用到現(xiàn)實生活中。因此,教師進(jìn)行課程設(shè)計與實施,需要為學(xué)生提供更多實踐機(jī)會。

高中數(shù)學(xué)的探究式學(xué)習(xí)具有以下特點(diǎn):一是探究式學(xué)習(xí)主要是對某個問題進(jìn)行探究,這些問題應(yīng)當(dāng)貼近學(xué)生最近發(fā)展區(qū)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師通過設(shè)計合理的問題,激發(fā)學(xué)生的求知欲,鍛煉學(xué)生的思維與能力,促使學(xué)生提升解決問題能力;二是探究式學(xué)習(xí)對學(xué)生要求較高,需要學(xué)生具備較強(qiáng)的自主意識與學(xué)習(xí)能力,在探究活動中獨(dú)立獲取知識,并且體驗知識產(chǎn)生過程;三是探究式學(xué)習(xí)可以有效拓展學(xué)習(xí)空間,拓寬學(xué)生的知識視野,從而激發(fā)他們與他人交流互動的興趣,提高學(xué)生的合作探究能力;四是互動合作性。探究性學(xué)習(xí)下,如果僅僅憑借學(xué)生個人力量,是很難完成學(xué)習(xí)任務(wù)的,學(xué)生之間互助合作,通過小組合作的方式能更高效分析問題解決問題。在課堂教學(xué)中,教師運(yùn)用探究性學(xué)習(xí),需要將班級學(xué)生分成若干個學(xué)習(xí)小組,以小組合作的形式分享學(xué)習(xí)成果。在小組合作過程中,每個學(xué)生都有自己的任務(wù),這能夠調(diào)動他們學(xué)習(xí)的主動性和積極性,促使他們在互動合作下順利完成小組任務(wù)。

(三)基本原則

新課改明確指出,充分利用課程資源開展研究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出、研究并解決問題的能力。高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用探究式學(xué)習(xí),需要在這一思想的指導(dǎo)下,遵循以下基本原則:

其一,主體性原則。探究式學(xué)習(xí)下,學(xué)生是課堂學(xué)習(xí)主體,真正成為學(xué)習(xí)的主人。教師發(fā)揮組織、引導(dǎo)作用,全程培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。在新課改不斷推進(jìn)的趨勢下,越來越多教師已經(jīng)適應(yīng)學(xué)生為主體的教學(xué)模式,在學(xué)生探究學(xué)習(xí)中適時提供引導(dǎo)和幫助,如此,既能發(fā)揮學(xué)生主體性,又能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性。

其二,合理性原則。與其他階段相比,高中階段的數(shù)學(xué)知識難度更大、問題復(fù)雜度更高,學(xué)生的壓力也會隨之增大。在這種情況下,學(xué)生學(xué)習(xí)效果不太理想。而運(yùn)用探究式學(xué)習(xí)模式,教師可以根據(jù)教材內(nèi)容設(shè)計合理的、可行性的探究活動,使學(xué)生在探究過程中掌握知識。這一方式不僅可以緩解學(xué)生學(xué)習(xí)壓力,而且可以達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。為此,在實際教學(xué)中,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合教材內(nèi)容,根據(jù)學(xué)生實際學(xué)情把握問題的難易程度,為學(xué)生設(shè)計合理的探究問題。

其三,民主性原則。探究式學(xué)習(xí)模式下,高中數(shù)學(xué)課堂氛圍更加和諧,學(xué)生在這種氛圍下學(xué)習(xí),不僅可以激發(fā)學(xué)習(xí)動力,而且可以參與到探究活動中,在活動體驗中大膽發(fā)言,表達(dá)自己的看法和觀點(diǎn),在交流與分享中獲取更多知識。實際上,這正是民主性原則的體現(xiàn),師生之間、生生之間互動交流,各抒己見,最終實現(xiàn)教學(xué)相長的目標(biāo)。

三、 高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用探究式學(xué)習(xí)的意義

(一)從學(xué)生視角分析

第一,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和動力:探究式學(xué)習(xí)注重學(xué)生的主動參與和自主學(xué)習(xí),在提出問題、探索和實踐過程中,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。老師可以通過引導(dǎo)和支持學(xué)生參與探究活動,幫助他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,從而激發(fā)他們對知識的興趣和熱情。

第二,培養(yǎng)批判性思維和問題解決能力:探究式學(xué)習(xí)鼓勵學(xué)生思考和質(zhì)疑,培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力。老師可以引導(dǎo)學(xué)生提出問題、收集信息、分析數(shù)據(jù),從而培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力,讓學(xué)生學(xué)會獨(dú)立思考和判斷。引導(dǎo)學(xué)生制定解決方案、實施方案,并通過反思和評估來改進(jìn)解決方案,從而培養(yǎng)學(xué)生的解決問題能力。

第三,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力:探究式學(xué)習(xí)鼓勵學(xué)生思考和提出新的觀點(diǎn)、解決問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力,使他們在面對新的挑戰(zhàn)時有更好的應(yīng)對能力。

第四,學(xué)生的獲得感、成就感更強(qiáng)烈:學(xué)生快樂的源泉就是在學(xué)習(xí)和成長過程中有滿滿的獲得感、價值感和成就感,為后續(xù)學(xué)習(xí)積蓄源源不斷的動力。

(二)從教師視角分析

探究式學(xué)習(xí)可以更好地與學(xué)生溝通交流,加深師生情感,教師能夠及時為學(xué)生提供合理的引導(dǎo)與點(diǎn)撥,并及時了解學(xué)情動態(tài)。在數(shù)學(xué)重難點(diǎn)知識教學(xué)中,教師要應(yīng)用好該模式,不但要吃透教材、新課標(biāo)要求,更重要的是對前后知識的聯(lián)系要把控到位,力爭“瞻前顧后”,避免出現(xiàn)“只見樹木,不見森林”的現(xiàn)象,要將每一個問題鏈條式呈現(xiàn)給學(xué)生。使學(xué)生在老師設(shè)置的項目問題中逐漸提升,讓學(xué)生在自主探究過程中突破難點(diǎn)。在這一過程中,教師能夠積累更多的教學(xué)經(jīng)驗,為后續(xù)革新教學(xué)模式、構(gòu)建高效課堂奠定良好的基礎(chǔ)。此外,應(yīng)用該學(xué)習(xí)模式,能夠引起廣大一線教師對探究式學(xué)習(xí)的重視,不斷強(qiáng)化對該模式的研究與探討,進(jìn)一步提高教師專業(yè)素養(yǎng)與教學(xué)能力。

四、 高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的探究式學(xué)習(xí)應(yīng)用策略

(一)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,激發(fā)探究欲望

以往高中數(shù)學(xué)教學(xué)以教材內(nèi)容為主,學(xué)生按照教師思路學(xué)習(xí)相關(guān)數(shù)學(xué)知識,并按照要求進(jìn)行習(xí)題訓(xùn)練。這種學(xué)習(xí)模式難以調(diào)動學(xué)生興趣,不僅難以培育學(xué)生能力,而且數(shù)學(xué)教學(xué)效果不太理想。為此,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)積極實施探究式學(xué)習(xí)模式,通過認(rèn)真研讀教材內(nèi)容,融合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的內(nèi)容,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)適宜的探究情境,引導(dǎo)高中學(xué)生在情境中探究數(shù)學(xué)知識,實現(xiàn)更高效的自主探究學(xué)習(xí)。此外,在探究情境中,教師可以結(jié)合學(xué)生學(xué)情,提出合理化問題,激發(fā)學(xué)生參與探究活動的動力與欲望。在問題指引下,學(xué)生會更有方向感,通過分析、解答問題,學(xué)生能深刻地理解并掌握知識,真正實現(xiàn)知識的內(nèi)化。

比如,開展高中數(shù)學(xué)人教版A版“直線的交點(diǎn)坐標(biāo)與距離公式”教學(xué)時,教師可以借助多媒體設(shè)置探究情境,用大屏幕打出直角坐標(biāo)系中兩直線,移動直線,讓學(xué)生觀察并探究直線間的位置關(guān)系,并且設(shè)置課堂問題:由直線方程的概念,我們知道直線上的一點(diǎn)與二元一次方程的解的關(guān)系,那如果兩直線相交于一點(diǎn),這一點(diǎn)與這兩條直線的方程有何關(guān)系?為學(xué)生布置這一探究任務(wù),使其在探究過程中判斷出兩直線間的位置關(guān)系。此外,課后也可以為學(xué)生設(shè)置探究任務(wù),幫助學(xué)生鞏固課堂所學(xué)知識。通過這種方式,激發(fā)他們的求知欲,使他們主動感知到探究式學(xué)習(xí)的樂趣,進(jìn)而深入掌握知識。

(二)設(shè)計探究任務(wù),碰撞思維火花

在探究式學(xué)習(xí)中,學(xué)生占據(jù)主體地位,但是教師的指導(dǎo)也十分關(guān)鍵。高中數(shù)學(xué)知識難度系數(shù)較高,若離開教師的引導(dǎo),學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)是難以理解和消化數(shù)學(xué)知識的,而且也不利于數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升。為此,應(yīng)用該學(xué)習(xí)模式時,教師應(yīng)充分發(fā)揮引導(dǎo)作用,結(jié)合課本內(nèi)容明確重難點(diǎn)知識,并且將這些知識合理拆分,根據(jù)重難點(diǎn)知識教學(xué)實際,設(shè)計合理化的探究任務(wù),讓學(xué)生在完成探究任務(wù)的過程中理解并消化數(shù)學(xué)知識。所以,高中數(shù)學(xué)教師需要深入研究教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計不同的探究任務(wù),使學(xué)生在探究中碰撞出思維火花。

比如,高中數(shù)學(xué)人教版A版的“函數(shù)的基本性質(zhì)”教學(xué)主要是讓學(xué)生能夠判斷證明函數(shù)的單調(diào)性,并且掌握函數(shù)奇偶數(shù)的判斷方法。這時,數(shù)學(xué)教師需要在明確重難點(diǎn)知識的前提下,結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知能力,設(shè)計探究式學(xué)習(xí)任務(wù),合理把控探究任務(wù)的難易度,確保學(xué)生通過自主探究完成相應(yīng)的任務(wù)。對那些難度較大的知識點(diǎn),數(shù)學(xué)教師可以巧設(shè)問題,讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行探究,有目的、有方向地探究學(xué)習(xí)。在整個過程中,學(xué)生需要總結(jié)所學(xué)知識概念,主動思考和解決問題,有效提升了學(xué)生的思維能力和知識應(yīng)用能力。

(三)緊密聯(lián)系生活,開展課外實踐

數(shù)學(xué)是一門與生活緊密聯(lián)系的學(xué)科,新課改強(qiáng)調(diào)在數(shù)學(xué)知識傳授中培育學(xué)生解決問題的能力,所以高中數(shù)學(xué)教學(xué)需要與生活聯(lián)系起來。應(yīng)用該學(xué)習(xí)模式時,教師應(yīng)當(dāng)緊密聯(lián)系生活,結(jié)合數(shù)學(xué)知識教學(xué)開展課外實踐活動,讓學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識探究并解決生活中的問題。通過這種方式,學(xué)生的課余時間得到了充分利用,不僅可以緩解其學(xué)習(xí)壓力,減輕心理負(fù)擔(dān),而且能夠?qū)⒅R靈活運(yùn)用起來,有效提升學(xué)生的探究能力與實踐能力。

比如,開展高中數(shù)學(xué)人教版A版“用樣本估計總體”教學(xué)時,教師需要提前將學(xué)生分組,為每個小組設(shè)計探究任務(wù),要求組內(nèi)成員合作完成探究實踐任務(wù)。具體而言,數(shù)學(xué)教師可以布置調(diào)查本班上學(xué)期數(shù)學(xué)考試成績,并預(yù)估整個學(xué)年學(xué)習(xí)水平的任務(wù),讓學(xué)生以小組形式探究本單元知識,并根據(jù)自己的理解完成任務(wù)。通過這種實踐性的探究活動,學(xué)生可以更快更好地掌握知識,并且增強(qiáng)溝通能力、實踐能力,實現(xiàn)全方位發(fā)展。

(四)重視探究過程,深化知識理解

嚴(yán)格來說,探究式學(xué)習(xí)下,知識都是學(xué)生自主學(xué)會的,教師起到一定引導(dǎo)和輔助作用。當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教學(xué)效率不高,主要原因是學(xué)生學(xué)習(xí)能力水平不高?？茖W(xué)高效的數(shù)學(xué)課堂,需要學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法,自主學(xué)習(xí)和探索知識,在探究過程中通過多感官參與教學(xué)活動提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。在該學(xué)習(xí)模式下,教師應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生的知識探究過程,教會其學(xué)習(xí)探究方法,促使他們自主構(gòu)建知識,從而深化對數(shù)學(xué)知識的理解。

比如,開展高中數(shù)學(xué)人教版A版“空間幾何體的直觀圖”畫法教學(xué)時,教師可以讓學(xué)生用斜二測畫法畫長、寬、高分別是4 cm、3 cm、2 cm長方體ABCD—A′B′C′D′的直觀圖。在繪畫過程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生探究,并注意對每一步驟提出嚴(yán)格要求,讓學(xué)生按部就班地畫好每一步。另外,教師可以利用投影展現(xiàn)幾何體的三視圖,讓學(xué)生說出三視圖表示的幾何體,并用斜二測畫法畫出它的直觀圖。另外,教師需要組織學(xué)生思考,使學(xué)生自主探究與建構(gòu)知識,教師幫不懂同學(xué)解疑,引導(dǎo)學(xué)生正確把握圖形尺寸大小之間的關(guān)系。

(五)注重評價探究,提升思維品質(zhì)

高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要客觀合理地評價學(xué)生的課堂表現(xiàn)和探究學(xué)習(xí)能力,根據(jù)學(xué)生實際情況調(diào)整下一步的教學(xué)方案。學(xué)生之間存在個體差異,一些高中學(xué)生需要教師的引導(dǎo)下探究學(xué)習(xí)。數(shù)學(xué)教師要充分發(fā)揮引導(dǎo)作用,在尊重學(xué)生個體差異的基礎(chǔ)上,制定鼓勵性的評價體系,并且將該評價體系應(yīng)用到探究性學(xué)習(xí)的全過程,促使每個學(xué)生都積極主動地參與到探究學(xué)習(xí)活動中來。此外,高中數(shù)學(xué)教師要系統(tǒng)整合教學(xué)內(nèi)容,明確教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),在總結(jié)歸納的基礎(chǔ)上,設(shè)置不同層次的學(xué)習(xí)要求,為不同學(xué)生布置難度適宜的探究任務(wù),鼓勵學(xué)生討論和研究,進(jìn)而收獲更多更好的探究成果。

五、 結(jié)論

綜上所述,探究式學(xué)習(xí)符合新課改的標(biāo)準(zhǔn)與要求,對提高學(xué)生探究能力、鍛造思維品質(zhì)、打造高效化課堂都有重要意義。高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)用該學(xué)習(xí)模式時,需要改進(jìn)教學(xué)策略,通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,激發(fā)探究欲望;設(shè)計探究任務(wù),碰撞思維火花;緊密聯(lián)系生活,開展課外實踐;重視探究過程,深化知識理解;注重評價探究,提高思維品質(zhì)等方式,讓該學(xué)習(xí)模式發(fā)揮最大價值,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。