探究性學習在工科數學教學中的應用

張一進

摘 要 探究式學習作為課程教學理論和課程改革關注的核心問題之一，正在日益受到理論與實踐領域研究的密切關注。對探究性學習模式的研究，是為了更好地進行探究性學習的實施。本文論述了探究性學習的相關理論及其在工科數學教學中的應用。

關鍵詞 探究性學習 工科數學 教學

中圖分類號：G642.41 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2014）02-0007-02

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》指出，要“著力培養信念執著，品德優良、知識豐富、本領過硬的高素質專門人才和拔尖創新人才”。這就要求我們培養的人才必須具有認識世界的良好思維方式、強烈的創新意識和非凡的創新能力。而要培養這些，目前來看，傳統教育已很難勝任。這就迫使我們從傳統的“滿堂灌”的方式中走出來，應該積極地引導學生，讓學生成為學習的主體和積極思考的主人。教師應該把思維方式的傳授和知識的傳授結合起來，讓思維方式教育走到前臺，走入課堂，走進學生的心目中。

探究性學習（inquiry learning）是一種以問題為載體，以主動探究為特征的學習活動，是學生在老師指導下，以學習和社會生活情境為原型，自主地發現問題、探究問題、獲得結論的過程。它強調以探究、發現的方式來學習。它完全不同于傳統課堂的“填鴨式”教學，“滿堂灌”或者接受式學習。

探究性學習是以IT技術為工具，主要強調學生的主體性和參與性，以個體或小組合作的方式進行。在探究過程中，從方案的制定、實施，到任務的完成都由學生自己進行，教師僅對學生選題、收集和分析資料的方法等進行概要性指導。活動中學習者使用的大部分信息，甚至所有信息都來自網絡。

這樣，學生好像科學家研究科學問題那樣學習相關知識，并在這個過程中學會科學的方法和技能，以及科學的思維方式，培養清晰、獨特的科學觀點和崇高的科學精神。

一、探究性學習的核心：自主性

在人的內心深處，都有一種根深蒂固的想法，就是希望自己是一個研究者、發現者或者探索者，探究性學習正好利用了這一點。

探究性學習將學生作為教學的主體，立足于學生的“學”，把學生的主體活動作為中心來開展教學，激發他們的學習積極性和學習興趣，變“要我學”為“我要學”。

學生在積極主動地參與教學活動中以自己的經驗和知識為基礎，經過積極的探索和發現學習新知識，或者利用學過的知識來獲取新方法，解決新問題。教師自始至終是作為一個組織者、指導者和參與者。

所以，探究性學習方式特別有利于培養學生的主體意識和主體能力，也特別有利于塑造學生獨立的人格品質。

當代大學生是社會發展的生力軍，是國家建設的主力軍。他們必須要有自己獨立的人格和獨立的思想，而不是人云亦云，“跟風走”，不是隨波逐流，更不是別人思想的附庸者。

在日常教學中，可以有意識的培養學生這方面的優良品質。比如，講到定積分的定義時，規則的幾何量和物理量我們可以求了，那么不規則的怎么求呢？從模型和方法的角度啟發學生獨立思考這個問題。學生的想法肯定會千奇百怪，當然也有對有錯。這時教師可根據這些想法，聯系歷史上求圓的面積等不規則的幾何量來給學生引入定積分的定義——無限細分求和的思想。

還有一個問題：小球做自由落體運動每次彈起的高度都是落下時的高度的一半，問小球是否會永遠運動下去？

這個問題學生會非常激烈地討論，平時不喜歡發言的同學這時都會直抒己見。教師可充分利用這個例子營造良好的課堂氣氛，調動學生的積極性，培養他們分析問題、討論問題、解決問題的科學習慣和能力。

二、探究性學習的關鍵：實踐性

探究性學習是以學生的主體實踐活動為主線來展開教學活動的。學生借助于相應的手段和必要的工具，運用自身的多種感官，通過自己的主體活動，在“做”中學，并使學生的自主實踐貫穿于學習活動的始末。探究性學習特別強調學生的心靈感知、動手操作和語言闡述等外部的實踐活動，使認知活動牢固地建立在實踐活動的基礎之上，在實踐中學習。

然而，我們在強調學生積極主動學習的同時，也強調教師的主導作用。在教學中，教師要引導學生參與課堂教學的全過程，為每位同學創造獨立思考問題、討論問題、解決問題的機會和氛圍。要始終鼓勵每位同學積極自主地思考、交流、討論、質疑、演算、解惑、解答，從而形成一種生動活潑的學習環境，讓每位同學融入到這個環境中去，學生一旦體驗到了學習的樂趣，就會樂于主動地參與學習，“要我學”就變為了“我要學”。堅持教師的主導作用與學生的主體作用相結合，充分調動學生學習的主動性、積極性與自覺性，并突出學生的個性，因材施教。

在工科數學課堂教學中，講到定理或者例題、習題時可留出足夠的時間啟發學生，讓學生自己思考去證明去解答。并告訴他們獨立思考后，分析一下自己的解答好不好，好在哪兒？不好在哪兒？教材中的解答有什么優點，有什么不足等等。這樣學生在獨立思考、比較、分析、討論中學習，就會感覺數學不再枯燥，從而培養他們學習數學的興趣。

探究性學習是學習方式的根本改變，學生由過去主要聽從教師講授，從學科的概念、規律開始學習的方式變為通過各種事實來發現概念和規律的方式。這種學習方式的中心思想是針對問題進行探究活動：當學生遇到各種他們困惑的問題時，就想作出各種猜測，急切地尋找這些問題的答案——探究式學習模式就是這樣讓學生在解決問題的過程中學習。

探究式學習模式可因學科不同而異，但最終目標都是提高學生應用所學知識解決實際問題的能力，培養并提高學生的創新思維能力。

另外，培養學生的創新意識、創新精神、創新能力并非一朝一夕之功，非短時間內可以完成，“十年樹木，百年樹人”，這需要教師堅持把學生真正放在主體地位，不斷改良教學方法、教學手段，盡所有可能最大限度地調動學生學習的積極性，這樣才有希望達到上述培養目標。

參考文獻：

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基金項目：重慶郵電大學自然科學基金項目（A2011——19）.重慶市教委科研基金（KJ120515）。

（責任編輯 劉 馨）endprint