李 丹
培養學生探究能力尤為重要,尤其在當前的社會環境下,學習知識不僅僅是為了在考試中考取高分,不能局限于掌握基本的數學知識,還要重視并加強對數學知識的運用,用它們解決實際生活中的具體問題,而解決問題需要一定的探究能力作支撐。然而,就現下初中數學教學來看,部分教師在教學中仍然專注數學公式、概念等基礎知識以及應試技巧的講解,忽略了培養學生探究能力,這不利于學生長期發展。筆者結合多年教學實踐就如何扭轉這一局面,有效培養學生探究能力提出一些自己的見解。
不具有探究能力的人就如同失去靈魂的軀殼,一切都需要依附他人。在數學教學中培養學生探究能力極其重要,主要體現在以下幾點:
首先,滿足新課標的需要。“數學思考”是新課標對數學教學提出的明確要求,強調教學活動要能夠激發學生數學思考。與此同時,新課程標準也強調“自主,合作,探究”是有效的學習方式,要滲透到教育教學中。所以,在數學教學中教師必須重視并積極培養學生探究能力,只有這樣才能滿足新課程標準。
其次,有利于拓寬學生的學習深度,提升教學實效性。數學知識是無邊界的,而且知識與知識之間錯綜復雜,存在各種關聯性。從某種程度上說,任何一個數學知識即便是看起來淺顯易懂,只要深入挖掘總會挖掘到一些潛在的價值。然而,如今初中生數學學習淺顯化,抱著應付考試的心理去學習,加上教師在教學中采取“講解—接受”教學法,讓很多學生的學習停留在“聽懂”“記住”等層面,缺乏探究能力,這讓他們的數學學習流于形式。培養學生探究能力能夠調動其能動性、主動性,促使學生自覺、積極地研究知識,使他們真正參與到知識建構中。
再者,能夠減少學生對他人的依賴,有利于發展學生的個性,塑造其健全的人格。在傳統的數學教學中,教師通常“一言堂”,學生處于被動位置,在不需要思考和參與的背景下就能理解并且吸收知識,因此養成依賴老師的不良學習習慣。培養學生的探究能力能夠增強他們的獨立意識,對于數學問題、知識等,他們有自己的想法和思考,這不僅可以減少他們對老師的依賴性,還有助于發展學生的個性,使他們具備健全的人格。
數學課堂氛圍直接影響學生的學習欲望和興趣,眾所周知,對學生探究能力的培養是一項艱巨、復雜的工程,這項能力是教師無法賦予學生的,只能去引導學生自主、自覺地學習和探究然后在積累豐富經驗的基礎上逐漸形成。所以,學生的參與非常重要,而且是自發地、全身心地參與。然而,在實際生活中,很多學生存在各種負面心理,比如對新知識的畏懼心理,對教師的畏懼心理等,個別學生甚至存在排斥、抵觸心理等,這些都會影響他們的探究過程與結果。在筆者看來,為了更好地調動學生的能動性,促使他們全身心參與其中,教師首先需要根據初中生的心理特征營造輕松的課堂氛圍,讓學生在這樣的環境中感到舒適、輕松,而不是感到壓抑、焦慮,只有這樣才能讓他們主動去研究、去探索,從而實現對學生探究能力的培養。
首先,教師要營造良好的心理環境。在傳統初中數學課上絕大部分時間由教師掌控,掌控著整個教學流程乃至每一個細節,使學生缺乏探究和思考的空間。為了扭轉這一局面,有效培養學生探究能力,教師應給予學生足夠的尊重,敢于在課堂上放手,讓學生認識到自己才是主人,促使他們自己把握學習進程以及各個環節。具體來說,教師要與學生建立友愛、民主、自由、平等的師生關系,無論是課上還是課后,多與學生交流、互動,比如經常鼓勵學生說出自己的見解尤其是與老師不同的看法,并對他們的思考予以表揚,這樣的心理環境有利于學生真正放開,樂于探究。
其次,借助現代化設備、實物等道具營造良好的物質環境。除了營造心理環境,教師還需要營造良好的物質環境。在筆者看來,利用多媒體等現代化設備和技術營造物質環境是一個有效的途徑,它可以將抽象事物形象、直觀地展現出來。眾所周知,初中數學知識尤其是理論性的知識很難用語言表達清楚,抽象且復雜,這對學生來說有一定的理解難度,不利于培養他們的探究能力。在教學過程中,教師可以通過應用多媒體更加直觀地呈現知識,激發學生興趣,方便他們更好地理解。例如,在指導學生探究關于角平分線的知識時,因為這個概念比較抽象,而且很多不常見的角很難徒手畫出平分線,教師在課堂上可以利用多媒體技術制作具體的動畫模型,使學生獲得良好的視覺體驗,這樣更容易喚醒他們的探究興趣,為培養學生探究能力奠定基礎。
利用問題組織學生探究是一種有效的方法,學起于思,而問題教學能夠促進學生的思維發展。因此,在以培養學生探究能力為導向的數學課上,教師要創設有效的問題情境,以此激發學生的探究興趣。在這里,筆者強調的創設問題情境而并非直接提出問題,是因為融入情境的數學問題更容易刺激學生產生探究欲望,直白提問很難喚醒學生的興趣。所以,筆者建議教師在數學課上應結合所講解的數學知識以及學生的實際情況去創設問題情境,引導學生在思考問題的過程中逐漸形成良好的探究能力。
例如,利用實物等道具創設問題情境,相較于直接提出問題更能吸引學生,使他們產生強烈的探究興趣,對于學生探究能力的培養與提升有積極作用。如講解“勾股定理”這個知識點時,筆者拿了一根2.5 米的竹竿子進入教室,然后在課堂上利用這根竹竿子給學生創設了一個問題情境:“同學們,假設老師手上拿的這根竹竿是一個梯子,長2.5 米,現在我要將它靠在墻上去掛一幅畫,已知這幅畫的高度是1.5 米,掛好了這幅畫,我還需要掛更上面的一幅畫,它的高度是2米,那我應該將梯子的腳向墻面推動多少米呢?”在實物的介入下,學生的注意力完全集中到筆者所講的題目上,而且產生了濃厚的探究興趣,這為接下來學生全身心參與知識探究活動奠定了基礎。
又如,聯系實際生活創設問題情境。數學知識和現實生活之間有密切聯系,在分析問題的過程中應用所學的知識不僅可以喚醒學生研究數學知識的興趣,還能培養他們的探究思維。在初中數學教學中,教師應聯系所講的知識去創設生活化情境,使學生產生親切感、熟悉感,產生濃厚的探究興趣。例如,在講解“二元一次方程組”這個知識點時,筆者聯系實際生活創設了如下生活化問題情境:“假如你和同桌相約這個周末一起去圖書館,你們兩家在一條路上,相隔25km,準備先見面然后再一起打車去圖書館,在早上吃完早飯后你們相向而行。假如同桌比你晚20 分鐘,你們會在他出發的1 小時后見面,假如他比你早出發20 分鐘,你們會在你出發后的90分鐘就能見面,那么你能夠計算出你和你的同桌的步行速度分別是每小時多少米嗎?”這種問題情境將實際生活與數學知識聯系起來,可以充分喚醒學生的探究興趣。學生的探究興趣一旦被激發,就會在它的驅動下自覺、主動去研究,這對提升他們探究能力有積極作用。
除此之外,教師還可以借助講故事、多媒體技術等途徑創設問題情境,吸引學生的注意力,打開數學世界的大門,引導學生主動、自覺地走進其中,綜合運用自己的生活經驗、學習方法以及掌握的數學知識去分析并解決,從而達到培養學生探究能力的目的。
培養學生的探究能力需要他們真正參與到知識的探究過程中,換言之,需要學生去思考,去鉆研,去利用已經掌握的數學知識去分析問題,找到解決的方法。長此以往,學生積累了豐富的經驗,就會形成良好的探究能力。在實際生活中,常見的探究有兩種,一種是學生獨立思考,另一種就是學生以小組為單位合作探究。相對來說,合作探究勝過學生獨立思考,因為這種教學模式能夠給學生營造輕松、和諧的氛圍,而且每個學生有不同的性格、能力等,所以一起交流能夠讓學生獲得不同的觀點、解題思路,這可以開闊他們的視野,有助于培養學生的發散思維,批判思維。具備這些思維能力之后,學生在分析問題、解決問題的時候就很難走進“死胡同”,當他們遇到一條走不通的路時就會及時轉變方向,選擇另外的路去走。所以,組織學生合作探究能夠促進他們的思維發展,對于培養和提升學生探究能力有積極作用。
在這個環節需要注意學習小組的安排,避免盲目分組造成教學資源的浪費,在筆者看來,教師應遵循組間同質、組內異質的原則去分類。以筆者的分組為例,在教學工作中,按照學生綜合素質(包括數學成績、學習能力、學習態度、學習方法等)將他們分成三個部分,分別是學優生、中等生和學困生,比例為1:2:1,即中等生占據全班人數的一半,而學優生、學困生各占1/4,在這個基礎上,筆者按照每個小組一名學優生、一名學困生和兩名中等生進行組合。這樣既保證了每個小組內部成員之間的個體差異,又讓小組與小組之間具有平衡性,從而營造良性的競爭環境。還需要注意的是,小組合作學習并非教師完全放手讓學生自由探索,在這個過程中,教師扮演服務者、指導者的角色,需要密切關注學生的學習動態,盡可能少地干預他們,但是在學生需要的時候可以適當地介入其中,給他們暗示和指導。這樣既能發揮教師主導作用和學生主體作用,又能在促進學生吸收數學知識的基礎上培養他們的探究能力。例如,在上文的用梯子掛畫的問題情境中,學生拿到這個問題后面面相覷不知所措,很多學生反復畫圖但是找不到切入點。面對這個情況,筆者給予了適當的提示:“梯子的長度是不變的,而且墻面和地面始終是直角三角形,所以,我們能不能從直角三角形三邊關系著手研究這道題呢?”在筆者的提示下,學生在草稿紙上畫各種直角三角形,然后進行小組討論,研究三條邊之間的關系。在這個過程中,筆者密切觀察他們的動作,適當給出提示,最終幫助他們完成了對這個問題情境的探究,找出直角三角形三條邊之間的關系,有效掌握了本節課的知識。這樣的教學措施拓寬了學生的學習深度,讓他們在充分理解的基礎上有效掌握了這節課的知識,而且他們的探究能力尤其是整合信息、分析問題的能力均得到了培養和提升。
探究能力的形成除了要學生主動探究,還要教師傳授方法與技巧。換言之,當學生掌握了分析問題的方法,就能具備良好的探究能力,教學也會取得事半功倍的效果。在筆者看來,滲透數學思想方法是一個有效的策略,數學思想方法是數學概念、學習技巧、解題思路等各種知識的綜合體現,從某種程度上說,學生掌握的數學思想方法越多,解決問題的能力也就越強,這對提升學生探究能力有積極作用。因此,在以培養學生探究能力為導向的初中數學課上,教師要結合教學內容有機滲透數學思想方法,如數形結合思想、類比思想等,以此提升學生數學素養,讓其具備良好的探究能力。
例如,滲透數形結合思想。數形結合在數學教學中十分常見,諸多教學實踐表明,引導學生了解并掌握數形結合思想能夠讓學生對解題產生更加濃厚的興趣,而且能夠鍛煉他們的空間思維與邏輯思維,進一步優化學生的解題思路。在數學概念教學、公式教學以及解題教學中,教師可以指導學生通過圖形分析問題,以此提升他們的探究能力。舉個例子,在分析“已知tanα=1/2,tanβ=1/3,求證α+β=45°”這個問題時,若是按照常規的方法去解決,解題過程十分復雜。面對這個問題,教師可以讓學生結合題目中的數量關系去繪制圖形,構造α 與β 角,畫出了圖形之后,學生就能快速證明這兩個角度的總和是45度。原本復雜的數量問題經過轉換后變成了圖形構造問題,學生快速得到問題的答案。由此可見,使學生掌握數形結合思想能夠顯著提升他們解決問題的能力,對于提升學生探究能力和數學素養也起到一定的促進作用。
除此之外,在初中數學概念教學、公式教學以及解題教學中,教師可以根據實際情況滲透化歸思想、分類思想、變中抓不變的思想等。實踐證明,學生掌握的數學思想方法越多,在探究數學問題的過程中就會表現出越強的能力,這對提升學生探究能力有積極作用。
綜上所述,在初中數學課上,教師應通過營造輕松的課堂氛圍、創設有效的問題情境、組織學生合作探究、注重數學思想方法滲透等途徑設計合適的教學方案,讓學生成為課堂上真正的主宰者以及數學知識的建構者。筆者在文中分享的這些做法均是在教學工作中親身實踐的,有一定的效果,希望能為廣大同行在教學中培養學生探究能力提供一些新的思考。