摘 要:教師應主動構建旨在培養創新精神和實踐能力的學習方式,讓學生積極參與到課堂教學中來,給予學生更多的自主權. 本文通過一堂高三的探究展示課,從三個方面簡要闡述新課程背景下如何有效發揮學生的主體性.
關鍵詞:課堂教學;主體性;探究展示課
美國著名數學家和數學教育家G·波利亞曾指出:“學習任何東西,最好的途徑是自己去發現”,建構主義同樣認為“知識不是被動接受的,而是認知主體積極建構的”. 因此傳統的接受式教學容易導致的結果是教師上課講了很多遍,而學生還是一錯再錯,究其原因正是因為在傳統的教學過程中,學生主體意識不強,參與程度不夠,缺乏主動建構的過程. 新課程改革要求學生轉變學習方式,發揮學生學習的主動性.因此作為教師應主動構建旨在培養創新精神和實踐能力的學習方式,讓學生積極參與到課堂教學中來,給予學生更多的自主權. 本文旨在通過一堂高三的探究展示課簡要闡述新課程背景下如何有效發揮學生的主體性,以期達到拋磚引玉的效果.
■設置情景,激趣引思
投影儀上播放“烏鴉喝水”的動畫視頻
教師:請同學們對之前的視頻內容“烏鴉喝水”發表自己的看法.
一個良好教學情境的創設可以使學生積極主動地投身到學習之中,使學生的認知活動與情感活動有機地結合起來,這是學生主體性發揮的必要前提. 因此教師有必要營造主動有趣的、具有吸引力的、開放的教學情境,如此可以激發學生學習的興趣與動機,使學生在寬松、和諧、愉悅的氛圍中,由對問題的自然想法開始探索,積極思考.
大量的事實證明“創新”始發于問題,推進于問題,收獲于問題. 如何讓學生發現問題并能提出問題是培養學生創新精神和實踐創新能力的必要途徑. 該堂課以動畫的形式向學生展示了烏鴉喝水的故事,一下子就吸引了學生的眼球,再加上開放性的問題,自然引發了學生的討論,很快就有學生提出質疑:烏鴉真的能喝到水嗎?這樣的質疑看似簡單,實則是認知沖突的源泉,沒有認知沖突的學習過程,學生將不會有深刻體驗,也較難產生成就感,更難形成學習能力. 同時這樣的質疑容易使學生產生認知失調,而由于認知失調所產生的緊張感,將會產生學習的內驅力,萌發渴望探索的強烈愿望,有利于學生主體性的發揮.
有學生就“烏鴉喝水”問題作出如下分析:烏鴉的確很聰明,但它能否喝到水,還得取決于瓶子里水的多少以及石子的大小形狀,同時還得考慮到石子落到瓶底時相互之間的排列狀態等等.總之,在瓶子里水一定的條件下,放入瓶子里石子的總體積越大,烏鴉喝到水的概率就越大.
教師用準備好的兩個瓶子(盛有多少不一的水)和大小不一的石子讓學生做實驗,并分別驗證了之前的分析. 雖然該實驗很簡單,但正是它的存在使得數學課更為生動活潑,實驗教學能增加學生的感性認識,進一步提高學生的學習興趣,使學生真切感受到自己才是學習的主人,從而有效地發揮學生的主體性.
■小組合作,創意無限
教師:烏鴉喝水是一個實際問題,我們很難給出一個確切的答案,但根據之前學生的分析,我們能知道,放入瓶子里石子的總體積越大,烏鴉喝到水的概率就越大. 現在假設石子均是球體,且大小相同,直徑為1,瓶子是正方體的,棱長為10,請問如何放置,能使瓶子(正方體)里的石子(球)盡可能地多. 請前后桌的學生互相合作,看哪一小組的學生能在正方體中放置較多的小球. 如需動手實驗擺放,可上講臺操作(講臺上準備一正方體容器和若干相等大小的小球).
交流合作能力是新課程改革提出的應培養學生的四種能力之一,它的形成對于學生的健康成長具有長遠影響,是學生邁入社會,走上工作崗位的必備能力. 課堂教學中利用小組合作交流學習,能提高單位時間中學生學習、交往表達的頻率,優勢互補從而培養學生的探究意識和合作精神,也有利于培養學生的競爭意識與競爭能力. 同時學生的參與面廣,參與效率高,學生間互相激勵,互相促進,在這種合作氛圍下極易迸發出創新的火花,往往能想出意想不到的答案.
1. 在正方體的底部放上10×10只小球,共可放10層,總計1000只.
2. 在正方體的底部仍放上10×10只小球,第二層是在第一層每相鄰四只小球之上放一只小球,共計9×9只小球,以后各層均按第一層與第二層的放球方法交替放球,利用立體幾何知識可求得如此放法共可放13層,總計7×100+6×81=1186只小球.
3. 在第二種方法中以退為進,犧牲了第二層小球的個數,卻由此降低了每一層的平均高度,得以放置更多的層數,因此在第一層的擺放中也可以采用以退為進的方法,第一列中放10只小球,第二列中放置小球于第一列的球與球之間共9個,以此交替放球,經計算得共可放置11排,總計6×10+5×9=105只小球,第二層是在第一層每相鄰的三只小球之上放置一只小球,總計5×10+6×9=104只小球,以后各層均按第一層與第二層的放球方法交替放球,經計算如此放法共可放置12層,總計6×(104+105)=1254只小球.
4. 在第二種放法中,由計算結果發現,放置13層后仍有較大空隙,所以可將第12層的9×9只小球替換成10×10只小球,放置于第11層之上,如此可多放19只小球. 計算后發現如此方法,總高度超過了10,不行.但可將第12層替換成9×10只小球,放置于第11層每一列的相鄰小球間的空隙上,這樣可增加第二種擺放方法的小球個數. 經計算檢驗,可行.
在教學過程中,經常能發現有學生欲言又止的狀態,其實在很多的教學環節中,學生都有著自己獨到的想法,只要給予學生足夠的時間與信任,學生的所得將比我們所能教的要多很多. 而傳統的教學模式又無法滿足學生想要表達自己想法的意愿,最終導致創新能力的磨滅. 因此作為教師應該再課堂教學中給予學生更多的時間與空間,創設能讓學生積極參與的教學環節,讓學生在自主建構過程中,提升創新實踐能力.
■理性升華,懸念疊生
教師:截至目前為止,正方體中放置小球最多的是1254只,其總體積約占正方體體積的66%. 而早在16世紀,著名的天體物理學家開普勒就提出了如下猜測:在一個立方體中堆放同樣大小的小球,那么所有小球所占的體積總和不超過立方體體積的■. ■約為74%,這與之前我們所得到的66%還有一段距離,我們能否改進小球的排列方法,使得小球總體積所占的比例更大呢?
高中學生具有強烈的求知欲望,只要教師能不失時機地點燃學生的激情,勢必引起強烈的共鳴,此時開普勒猜想的提出就像是一粒火種,在學生的周邊傳播、蔓延,學生的探究欲望被進一步的挖掘.最后在百思而不得進展的時候有學生跳出了思維的框框,提出了一個新的設想:開普勒猜想中并未指明立方體棱長與小球半徑之間的比例關系,若將之前問題中小球的半徑減小到0.1,或許能有新的發現.
有了之前的經驗,很多學生采用了之前的第三種方法進行小球的擺放,經計算發現至少可放172112只小球,其總體積約占正方體體積的72%,此時距離開普勒猜想又近了一步,學生的激情被徹底點燃,問題接踵而來:半徑繼續縮小,小球總體積所占比例會否進一步增大?會不會超過■?為什么會是■?開普勒猜想是否已得到證明……(由于課堂時間的局限性,要求學生在課外時間通過計算,上網查找資料等方法,對自己的設問做進一步的探討. 課后的確有很多同學作了相對細致的研究,并得到了很多結論,此處不作探討)
經常聽別的教師說現在的學生沒有創造力,沒有自己的想法,其實一部分原因是教師在教學過程中沒有給予學生時間和空間讓他們發揮自己的想象力,使得學生的創造能力被扼殺于無形.而課堂教學是教育的主陣地,如果不能在課堂上讓學生積極參與,充分發揮其主體性地位,那么學生的學習成果勢必成為傳統教學模式下的“產品”,而作為教師,我們應該努力鋪設更加適合學生成長的土壤,使學生的學習成為在教師引導下的“再創造”過程.