摘 要: 在中學數學教學中,教師應學會利用探究性學習來激發學生的學習激情,促進學生的自主學習。如創設問題情境,引導學生對問題主動探究;重視課本例題、習題的變式與推廣,創設探究情境;開放性題型的探究;創設題組問題情境,引導學生創新發現;利用“數學實驗”引導學生進行自主探究,從而提高學生的創新能力。
關鍵詞: 中學數學課堂教學 探究意識 課堂效率
《數學課程新標準》指出:學生的學習不應只限于接受、記憶、模仿和練習,還應倡導自主探究、動手實踐、合作交流、閱讀自學等學習方式,這些方式有助于發揮學生學習的主動性,使學生的學習過程成為在教師引導下的“再創造”過程。而探究性學習就是“學生在學科領域或現實生活的情境中,通過發現問題、調查研究、動手操作、合作與交流等活動,獲得知識技能的學習方式和學習過程”。探究的過程就是創新的過程,在這個過程中,知識與能力的獲得主要不是依靠教師進行強制灌輸與培養,而是在教師指導下由學生主動探索、主動思考、親自體驗出來的。隨著新課程標準的實施,探究性學習作為一項新的必修課程擺在了每一位教師面前。下面是筆者在數學課堂教學中就學生探究意識的培養所采取的做法。
一、創設問題情境,引導學生主動探究問題
《數學課程標準》提出了“問題情境—建立模型—解釋、應用、拓展”的基本教學模式。這就要求教師要積極創設問題情境,使學生盡快進入一種好奇、渴望的境界,在學生頭腦中形成多種疑問,去激發學生探究的激情,從而進行進一步的探究。
【案例1】在“均值不等式”一節的教學中,可設計如下實際應用問題,引導學生從中發現關于均值不等式的定理及其推論。
某商店在節前進行商品降價酬賓銷售活動,擬分兩次降價。有三種降價方案:甲方案是第一次打p折銷售,第二次打q折銷售;乙方案是第一次打q折銷售,第二次打p折銷售;丙方案是兩次都打折銷售。請問:哪一種方案降價較多?
學生通過審題、分析、討論,對于問題①,大都能歸結為比較pq與()大小的問題,進而用特殊值法猜測出pq≤(),即可得p+q≥2pq.此時,給出均值不等式的兩個定理,已是水到渠成,其證明過程完全可以由學生自己完成。
二、重視課本例題、習題的變式與推廣,創設探究情境
教材中有許多具有教學價值的題目,教師不能就題論題,而要認真挖掘題目的豐富內涵,引導學生對原題進行變式、推廣、應用的研究。使學生從“變”的現象中發現“不變”的本質,從“不變”中探究規律,培養學生靈活多變的思維品質,提高學生發現問題、解決問題的能力和探索創新能力。
【案例2】如新教材第二冊中有一道題:過拋物線y=2px的焦點的一條直線和此拋物線相交,兩個交點A、B的縱坐標分別為y,y,求證y·y=-p。
探究一:原條件不變,求證:①x·x=p/4;②x+x=(2p+pk)/k;③y+y=2p/k(k為直線的斜率)。
并提問:由此可以得到什么結論?(過拋物線y=2px的焦點弦的兩端點的縱坐標之積、橫坐標之積分別為定值,但是它們的和卻不是定值。)
探究二:拋物線方程是其他標準形式是否有探究的結論呢?若是非標準形式又如何?
探究三:原條件不變,求弦AB中點的軌跡方程。
由探究一中②和③的結論很快可以得到弦AB中點的軌跡方程是y=p(x-p/2)
變式一:已知拋物線y=2px,一條直線和這條拋物線相交于A(x,y)、B(x,y)兩點,且yy=-p,求證直線AB經過拋物線的焦點。
變式二:(全國高考試題)已知拋物線y=2px(p>0)的焦點為F,經過焦點F的直線交拋物線于A、B兩點,點C在拋物線的準線上,且BC∥X軸,求證:直線AC經過原點O。(此題也是新教材第二冊123頁第6題的一種變式)
三、題型開放,提高學生的創新能力
開放性問題通常是改變結構,改變設問方式,增強問題的探索性,以及思維的深刻性,對命題賦予新的解釋,進而形成和發現新的問題。數學開放性問題的教學過程是學生主動構建,積極參與的過程,這一過程有利于培養學生的數學意識,發展學生的數學直覺,真正學會“數學思維”。數學開放性問題的教學過程也是探索和創造的過程,它可以促進學生全面地觀察問題,深入地思考問題,有利于學生自主學習能力和探索、開拓、創造精神的培養。
【案例3】α,β是兩個不同的平面,m,n是平面α及β之外的兩條不同的直線,給出四個論斷:①m⊥n,②α⊥β,③n⊥β,④m⊥α,以其中三個論斷作為條件,余下一個論斷作為結論,條件和結論都不是固定的,是可變的,解答該題需要數學去思考、分析、嘗試、猜想、論證,極具探索性。
四、創設題組問題情境,引導學生創新發現
在數學教學中,根據學生的認知,合理有效地選用一組數學問題組織教學,并且在這些問題的解決過程中,形成一種更高層次的思維方法,以達到對問題本質的了解、問題的難點的突破、問題規律的掌握、知識技能的鞏固、思維的拓展和遷移等目的。這種題組并不是幾個獨立數學問題的簡單組合,而是注重題目之間的內在聯系,使它們的解決能啟示某些問題的規律,能引導與啟發學生掌握這些規律。
五、利用“數學實驗”引導學生進行探究
“數學試驗”是探究性學習的有效途徑。抽象的數學都往往與生活中的實例密切相關,貼近生活,回歸生活,以數學的角度去研究社會生活中和其他學科中出現的問題。讓學生經歷其中,親手實驗,才能感悟“需要產生數學”的歷史,由此體會數學的價值,體會前人創造數學的人生價值,激發學生的興趣,從而自覺地關注和探索數學知識的形成和應用過程。
【案例5】在講“函數的應用舉例”后,課本后安排有一實習作業,由于課堂時間有限,我要求學生將《高一數學》上冊課本第142頁第8題改寫成一份實習報告。對學生的實習報告列舉其一:
題目:某市區居民住房的興建與拆除
實際問題:某市現有居民住房的總面積為a(m),其中需要拆除的舊住房面積占了一半。當地有關部門決定在每年拆除一定數量x(m)舊住房的情況下,仍以10%的住房增長率建設新房。
(1)寫出逐年(n)與住房總面積an之間的函數關系式。(2)如果10年后該地的住房總面積正好比目前翻一番,那么每年應拆除的舊住房總面積x(m)是多少?(提示:計算時可取1.110為2.6)。(3)過10年還未拆除的舊住房總面積占當時住房總面積的百分比是多少?(保留到小數點后第一位。)
總之,要變以往的封閉的“一言堂”“滿堂灌”式的課堂教學為注重學生學習過程,師生互動式的探究式教學。在充分發揮學生主體作用的基礎上,體現本節課的主要知識和方法。由于數學探究可以是某些數學結果的推廣和深入,不同數學內容之間的聯系和類比,也可以是發現和探索對自己來說是新的數學結果,因而給予學生的思考空間較大。這樣不僅使數學基礎較差的學生也能一展身手,增強了學習自信心,而且成績好的學生更有機會表達對問題的深層次的理解,極大地調動了學生的創造性,對培養學生的數學素質大有益處。
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