淺談高中數學研究性學習

【摘要】新課程理念強調學生的創新意識和實踐能力，這需要學生在教師的指導下進行研究性學習，自主學習和探究，并在研究過程中通過多種渠道主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動。

【關鍵詞】研究性學習； 創新意識； 探究活動； 開放題； 社會實踐【中圖分類號】G623.5 【文獻標識碼】B【文章編號】2095-3089（2012）21-0236-02

高中數學是一門非常重要的基礎性課程。高中數學新課標明確提出，數學課程應力求通過不同形式的自主學習和探究活動，讓學生體驗數學發現和創造的歷程，發展他們的創新意識與應用意識。筆者結合高中數學研究性學習的特點，就其實施途徑進行以下探討：

1數學研究性學習的內涵

研究性學習指學生在教師指導下，在學科領域或現實生活情境中，通過學生自主探究式的學習研究活動，在攝取已有知識或經驗的基礎上，經過同化、組合和探究，獲得新的知識、能力和態度，發展創新素質的一種學習方式。研究性學習的目的在于改變學生以單純地接受教師傳授知識為主的學習方式，為學生構建開放的學習環境，提供多渠道獲取知識，并將學到的知識加以綜合應用于實踐的機會，培養學生的創新精神和實踐能力數學研究性學習是學生數學學習的一個有機組成部分，是在基礎性、拓展性課程學習的基礎上，進一步鼓勵學生運用所學知識解決數學的和現實的問題的一種有意義的主動學習，是以學生動手動腦主動探索實踐和相互交流為主要學習方式的學習研究活動。

2開展數學研究性學習的途徑

2.1在課堂教學中滲透研究性學習。 求知欲是人們思考研究問題的內在動力，學生的求知欲越高，他的主動探索精神越強，就能主動積極進行思維，去尋找問題的答案。教師在教學中可采用引趣、激疑、懸念、討論等多種途徑，活躍課堂氣氛，調動學生的學習熱情和求知欲望，以幫助學生走出思維低谷。講授新課之前，先設置一個疑團，讓學生產生懸念，急于要了解問題的結果，而使學生求知欲望大增。例如在講授排列應用題時，我們的開場白是：現在我手上有6本不同的書，分給某6位同學，每人一本，共有多少種不同的分法？于是同學們議論紛紛，有的同學甚至拿著六本不同的書在試著分法，然而怎么也分不清。這時教師抓住這一有利時機指出：這一問題是這節課要解決的問題，只要掌握了解題方法問題很容易解決。這樣盡管這節課的內容是一些繁雜枯燥的計算，學生在課堂上卻是興趣盎然。

實踐證明在遵循教學規律的基礎上，采用生動活潑，富有啟發、探索、創新的教學方法，充分激發學生的求知欲，培養學生的學習興趣，是提高課堂教學效果和培養學生研究能力的重要途徑。

2.2數學開放題與數學研究性學習。 開放題是數學教學中的一種新題型，它是相對于傳統的封閉題而言的。開放題的核心是培養學生的創造意識和創造能力，激發學生獨立思考和創新的意識，這是一種新的教育理念的具體體現。為了使數學適應時代的需要，我們選擇了數學開放題作為一個切入口，開放題的引入，促進了數學教育的開放化和個性化，從發現問題和解決問題中培養學生的創新精神和實踐能力。關于開放題目前尚無確切的定論，通常是改變命題結構，改變設問方式，增強問題的探索性以及解決問題過程中的多角度思考，對命題賦予新的解釋進而形成和發現新的問題。

從數學考試中引進一定的結合現實背景的問題和開放性問題，已引起了廣大數學教育工作者的極大關注，開放題的研究已成為數學教育的一個熱點。

如，用實際例子說明

所表示的意義給變量賦予不同的內涵，就可得出函數不同的解釋，我們從物理和經濟兩個角度出發給出實例。

（1）X表示時間（單位：s），y表示速度（單位：m/s），開始計時后質點以10/s的初速度作勻加速運動，加速度為2m/s2，5秒鐘后質點以20/s的速度作勻速運動，10秒鐘后質點以-2m/s2的加速度作勻減速運動，直到質點運動到20秒末停下。

（2）季節性服飾在當季即將到來之時，價格呈上升趨勢，設某服飾開始時定價為10元，并且每周（7天）漲價2元，5周后開始保持20元的價格平穩銷售，10周后當季即將過去，平均每周削價2元，直到20周末該服飾不再銷售。

函數概念的形成，一般是從具體的實例開始的，但在學習函數時，往往較少考慮實際意義，本題旨在通過學生根據自己的知識經驗給出函數的實際解釋，體會到數學概念的一般性和背景的多樣性。這是對問題理解上的開放。

研究性學習的開展需要有合適的載體，而數學開放題作為研究性學習的載體，滿足了學生求知的欲望，充分調動了學生學習數學的積極性，使學生創造潛能得到了極大的發揮。實踐證明，數學開放題用于研究性學習是合適的。

2.3社會實踐與數學研究性學習。 研究性學習強調理論與社會、科學和生活實際的聯系，引導學生關注現實生活，親身參與社會實踐性活動，讓學生通過對事物的觀察、了解并親身參與取得了第一手資料，可以用所學的數學知識予以解決。以下的問題均可作為數學研究性問題來進行討論：

（1）購房貸款決策問題 （通過調查銀行利率，利稅及房價決定哪種方式購房劃算）

（2）對當地或國家近年來人口增長的情況調查，預測今后人口數量，給政府提出幾點建議。

（3）氣象學中的數學問題 （溫度、濕度、空氣污染指數、臭氧層的變化）

（4）當地耕地面積的變化情況，預測今后的耕地面積。

（5）無蓋盒子的最大容積問題

（6）零件供應站（最省問題）設在一條流水線上有5臺機器工作，我們要在流水線上設立一個檢驗站，經檢驗合格后才能進行下一道工序，若5臺機器的工作效率相同，問檢驗臺放在何處可使移動零件所走的距離之和最小？（所花的總費用最省） 如果是n臺呢？（可以用平面幾何知識，也可以建立函數關系式，作出圖象討論得出）若5臺機器的效率不同又如何呢？

（7）拍照取景角最大問題：在公路的一側從A至B有一排樓房，想在公路上的任何一處拍一張正面照，任何選擇公路上的點，使拍攝的一排樓房的取景最大（點A與點B與直線的各種位置關系討論）

類似問題 ：足球運動員在何處射門最好（不考慮其它因素）等

（8）商品營銷策略問題：

1）調查某種商品的銷量與它的利潤的關系，，并決策如何可使其獲利最大？

2）對報亭買報情況調查，（進價、售價，及賣不出去而退回每份賠錢多少），統計一個月的銷售情況，問怎樣決策收益最大？

生活中處處充滿著數學，處處留心皆數學。

我們早晨起床刷牙用的牙膏，細心的人會發現，牙膏的包裝有大有小。其價格也不相同，你想過大小包裝與其價格之間的關系嗎？除了牙膏以外，還有商品都有大小包裝之分，如餅干、瓜子、食油等等。你吃東西是，想過營養成份的搭配嗎？你在上課時，想過坐在什么位置才能最清楚的看到黑板的問題嗎？你在坐公共汽車遇到堵車時，想到盡快消除堵車的方案與數學知識有關嗎？你乘船逆流而上發現東西掉進水中順流而下時，想過假設將船掉頭去追，什么時間能追上的問題嗎？你在自行車修理鋪里看到師傅在滾珠軸承裝滾珠時，想過能裝多少個嗎？你在開燈關燈時，想過燈的位置與照明度的問題嗎？你在開、關窗戶時，想過窗戶的面積與采光量的問題嗎？你在聽天氣預報、臺風警報、空氣質量狀況時想過他們是如何預報的嗎？烈日下，你想過遮陽棚搭建方式與遮擋太陽光線有關嗎？平日作業、例題、習題及高考試題的推廣和變式你想過嗎？……

對于上述問題，有些你也許想過，有些你也許從未想過。這些問題都與數學有關！數學與生活是如此的息息相關，讓我們發現并研究這些數學問題吧！相信你會其樂無窮。

3數學研究性學習與數學教學

3.1數學研究性學習在高中的定位。 數學研究性學習是面向全體高中學生的必修課，而不是只為少數優秀學生開設的課程，它以激發學生主動探索的積極性，培養學生的創新精神為追求目標，鼓勵學生介入數學學科前沿的研究，要求學生的研究結果有科學性，但并不強求每個學生的最后研究成果都必須獨一無二。強調這樣一種課程定位，有助于防治數學研究性學習變為新的數學學科競賽。

3.2研究性學習與數學教學的關系。 從初步開展數學研究性學習的實踐情況看，凡是認真參加數學研究性學習的學生，基本上都沒有影響數學學科內容的學習。個案顯示，因為開展課題研究的需要，學生“用然后而知不足”，常常自覺地加深或拓寬了與課題相關的數學學科課程的學習，有的通過自己的親身實踐，更加加深了對數學學科課程的理解和熱愛。因此，是否可以這樣說。數學研究性學習和現有數學學科教學兩者之間，不是一個反對一個，一個否定一個，而是互為補充，互相促進的關系。

總之，實施以培養創新精神和實踐能力為重點的素質教育，關鍵是改變教師的教學方式和學生的學習方式。設置研究性學習的目的在于改變學生以單純地接受教師傳授知識為主的學習方式，為學生構建開放的學習環境，提供多渠道獲取知識、并將學到的知識加以綜合應用于實踐的機會，培養創新精神和實踐能力。讓我們為孩子們提供更多的發展機會，使他們能夠發揮自己的聰明才智，展示自己的才華。