碰撞思维火花 提升思维品质——探析“三新”背景下数学教学中的探究式学习

靳慧兰

一、 引言

高中数学知识点多,难度系数明显增加,是基础教育学科中对思维品质要求比较高的学科,学生畏难情绪严重,容易失去耐心,导致高中数学课堂教学效果不太理想。为此,新课改提出高中数学教学应坚持学生的课堂主体性,为其创设多样化的探究学习活动,不断提升其思维认知能力和探究学习能力。探究式学习模式强调学生的主体地位,这与新课改以学生为中心的教育理念相契合,能够发挥学生的积极性与能动性,也是一种循序渐进的学习方式,将其应用到高中数学教学中,不仅可以激发高中生的学习动力与探究兴趣,而且能够提升其认知能力与思维品质,促使高中数学教学目标高质量实现。为此,高中数学教师应积极应用探究式学习模式,结合教学实践探索新思路,使学生乐于参与到探究式学习活动中,进而提高学生的数学核心素养和思维品质,培养学生的终身学习能力,发展他们的创造性思维。

二、 探究式学习相关概述

(一)内涵

探究式学习是一种以学生为主体的高效学习方式,学生在教师的组织下完成探究性学习任务,达到理解并掌握知识的学习目标。整个探究过程是学生获得知识的过程,知识不是从他处直接拿来,学生需要通过发现、体验和探究,结合已有知识和经验构建属于自己的知识体系,进而获得新知识。因此,探究式学习是一种积极主动的学习过程。只有让学生学会自主构建知识,学生才能加深对知识的理解,有效提升自主学习能力和解决问题能力,实现思维品质的发展。由此可见,探究式学习可以锻炼学生的思维方式,让学生在自主探究学习中掌握知识并运用知识。另外,探究式学习能够起到激励学生、激发学生动力的作用,促使学生自主收集资源信息,并且依据这些信息发现问题、思考问题并解决问题,进一步提升其思维能力与知识应用能力。

(二)特点

该学习方式具有开放性、探究性和实践性特点。其一,开放性。课堂教学具有开放性特点,探究式学习强调理论与实践的结合,注重课内与课外的结合。学科教学中,学生学习场地除了课堂,还包括图书馆、实验室、社会环境等。学习方法也具有开放性特点。学习内容、学习目标不同,采用的学习方法也不同。探究式学习中,学生可以运用问题讨论法、社会调查法等,将学习知识内容充分整合起来,锻炼学习思维、提升思维品质,实现全面发展;学习内容具有开放性特点。探究式学习方式下,学生不仅可以从教材上学习知识,而且可以从网络、媒体以及人际交往等渠道获取所需知识;师生关系具有开放性特点。在探究式学习下,师生间可以互动交流,学生可以参与到教学组织设计中,教师也可以参与到学生探究活动中。其二,探究性。传统教学模式下,学生被动接受教师传授的知识内容,很少有主动思考的时间和空间,也没有主动发现问题解决问题的动力,难以提升自主学习能力。而探究式学习下,学生按照教师设计的探究任务开展探究活动,通过质疑发现问题,分析探讨问题,主动探寻问题解决方法,在理解和记忆知识的基础上,获得解决问题的方法。其三,实践性。探究式学习强调科学与实践,尤其是科学技术对社会生活的影响。应用这一学习方式,学生在教师的指引下积极投身到社会实践活动中,将所学课堂知识应用到现实生活中。因此,教师进行课程设计与实施,需要为学生提供更多实践机会。

高中数学的探究式学习具有以下特点:一是探究式学习主要是对某个问题进行探究,这些问题应当贴近学生最近发展区。在数学教学中,教师通过设计合理的问题,激发学生的求知欲,锻炼学生的思维与能力,促使学生提升解决问题能力;二是探究式学习对学生要求较高,需要学生具备较强的自主意识与学习能力,在探究活动中独立获取知识,并且体验知识产生过程;三是探究式学习可以有效拓展学习空间,拓宽学生的知识视野,从而激发他们与他人交流互动的兴趣,提高学生的合作探究能力;四是互动合作性。探究性学习下,如果仅仅凭借学生个人力量,是很难完成学习任务的,学生之间互助合作,通过小组合作的方式能更高效分析问题解决问题。在课堂教学中,教师运用探究性学习,需要将班级学生分成若干个学习小组,以小组合作的形式分享学习成果。在小组合作过程中,每个学生都有自己的任务,这能够调动他们学习的主动性和积极性,促使他们在互动合作下顺利完成小组任务。

(三)基本原则

新课改明确指出,充分利用课程资源开展研究性学习,培养学生发现、提出、研究并解决问题的能力。高中数学教学中应用探究式学习,需要在这一思想的指导下,遵循以下基本原则:

其一,主体性原则。探究式学习下,学生是课堂学习主体,真正成为学习的主人。教师发挥组织、引导作用,全程培养学生学习的主动性。在新课改不断推进的趋势下,越来越多教师已经适应学生为主体的教学模式,在学生探究学习中适时提供引导和帮助,如此,既能发挥学生主体性,又能培养学生的创造性。

其二,合理性原则。与其他阶段相比,高中阶段的数学知识难度更大、问题复杂度更高,学生的压力也会随之增大。在这种情况下,学生学习效果不太理想。而运用探究式学习模式,教师可以根据教材内容设计合理的、可行性的探究活动,使学生在探究过程中掌握知识。这一方式不仅可以缓解学生学习压力,而且可以达到良好的学习效果。为此,在实际教学中,高中数学教师应当结合教材内容,根据学生实际学情把握问题的难易程度,为学生设计合理的探究问题。

其三,民主性原则。探究式学习模式下,高中数学课堂氛围更加和谐,学生在这种氛围下学习,不仅可以激发学习动力,而且可以参与到探究活动中,在活动体验中大胆发言,表达自己的看法和观点,在交流与分享中获取更多知识。实际上,这正是民主性原则的体现,师生之间、生生之间互动交流,各抒己见,最终实现教学相长的目标。

三、 高中数学教学中应用探究式学习的意义

(一)从学生视角分析

第一,激发学习兴趣和动力:探究式学习注重学生的主动参与和自主学习,在提出问题、探索和实践过程中,激发学生的学习兴趣。老师可以通过引导和支持学生参与探究活动,帮助他们发现问题、解决问题,从而激发他们对知识的兴趣和热情。

第二,培养批判性思维和问题解决能力:探究式学习鼓励学生思考和质疑,培养学生的批判性思维能力。老师可以引导学生提出问题、收集信息、分析数据,从而培养学生的批判性思维能力,让学生学会独立思考和判断。引导学生制定解决方案、实施方案,并通过反思和评估来改进解决方案,从而培养学生的解决问题能力。

第三,培养创造性思维和创新能力:探究式学习鼓励学生思考和提出新的观点、解决问题的方法,培养学生的创造性思维和创新能力,使他们在面对新的挑战时有更好的应对能力。

第四,学生的获得感、成就感更强烈:学生快乐的源泉就是在学习和成长过程中有满满的获得感、价值感和成就感,为后续学习积蓄源源不断的动力。

(二)从教师视角分析

探究式学习可以更好地与学生沟通交流,加深师生情感,教师能够及时为学生提供合理的引导与点拨,并及时了解学情动态。在数学重难点知识教学中,教师要应用好该模式,不但要吃透教材、新课标要求,更重要的是对前后知识的联系要把控到位,力争“瞻前顾后”,避免出现“只见树木,不见森林”的现象,要将每一个问题链条式呈现给学生。使学生在老师设置的项目问题中逐渐提升,让学生在自主探究过程中突破难点。在这一过程中,教师能够积累更多的教学经验,为后续革新教学模式、构建高效课堂奠定良好的基础。此外,应用该学习模式,能够引起广大一线教师对探究式学习的重视,不断强化对该模式的研究与探讨,进一步提高教师专业素养与教学能力。

四、 高中数学教学中的探究式学习应用策略

(一)创设教学情境,激发探究欲望

以往高中数学教学以教材内容为主,学生按照教师思路学习相关数学知识,并按照要求进行习题训练。这种学习模式难以调动学生兴趣,不仅难以培育学生能力,而且数学教学效果不太理想。为此,高中数学教师应积极实施探究式学习模式,通过认真研读教材内容,融合网络教学平台的内容,为学生创设适宜的探究情境,引导高中学生在情境中探究数学知识,实现更高效的自主探究学习。此外,在探究情境中,教师可以结合学生学情,提出合理化问题,激发学生参与探究活动的动力与欲望。在问题指引下,学生会更有方向感,通过分析、解答问题,学生能深刻地理解并掌握知识,真正实现知识的内化。

比如,开展高中数学人教版A版“直线的交点坐标与距离公式”教学时,教师可以借助多媒体设置探究情境,用大屏幕打出直角坐标系中两直线,移动直线,让学生观察并探究直线间的位置关系,并且设置课堂问题:由直线方程的概念,我们知道直线上的一点与二元一次方程的解的关系,那如果两直线相交于一点,这一点与这两条直线的方程有何关系?为学生布置这一探究任务,使其在探究过程中判断出两直线间的位置关系。此外,课后也可以为学生设置探究任务,帮助学生巩固课堂所学知识。通过这种方式,激发他们的求知欲,使他们主动感知到探究式学习的乐趣,进而深入掌握知识。

(二)设计探究任务,碰撞思维火花

在探究式学习中,学生占据主体地位,但是教师的指导也十分关键。高中数学知识难度系数较高,若离开教师的引导,学生自主探究学习是难以理解和消化数学知识的,而且也不利于数学教学质量的提升。为此,应用该学习模式时,教师应充分发挥引导作用,结合课本内容明确重难点知识,并且将这些知识合理拆分,根据重难点知识教学实际,设计合理化的探究任务,让学生在完成探究任务的过程中理解并消化数学知识。所以,高中数学教师需要深入研究教学内容,根据教学目标设计不同的探究任务,使学生在探究中碰撞出思维火花。

比如,高中数学人教版A版的“函数的基本性质”教学主要是让学生能够判断证明函数的单调性,并且掌握函数奇偶数的判断方法。这时,数学教师需要在明确重难点知识的前提下,结合学生学习能力、认知能力,设计探究式学习任务,合理把控探究任务的难易度,确保学生通过自主探究完成相应的任务。对那些难度较大的知识点,数学教师可以巧设问题,让学生带着问题进行探究,有目的、有方向地探究学习。在整个过程中,学生需要总结所学知识概念,主动思考和解决问题,有效提升了学生的思维能力和知识应用能力。

(三)紧密联系生活,开展课外实践

数学是一门与生活紧密联系的学科,新课改强调在数学知识传授中培育学生解决问题的能力,所以高中数学教学需要与生活联系起来。应用该学习模式时,教师应当紧密联系生活,结合数学知识教学开展课外实践活动,让学生利用数学知识探究并解决生活中的问题。通过这种方式,学生的课余时间得到了充分利用,不仅可以缓解其学习压力,减轻心理负担,而且能够将知识灵活运用起来,有效提升学生的探究能力与实践能力。

比如,开展高中数学人教版A版“用样本估计总体”教学时,教师需要提前将学生分组,为每个小组设计探究任务,要求组内成员合作完成探究实践任务。具体而言,数学教师可以布置调查本班上学期数学考试成绩,并预估整个学年学习水平的任务,让学生以小组形式探究本单元知识,并根据自己的理解完成任务。通过这种实践性的探究活动,学生可以更快更好地掌握知识,并且增强沟通能力、实践能力,实现全方位发展。

(四)重视探究过程,深化知识理解

严格来说,探究式学习下,知识都是学生自主学会的,教师起到一定引导和辅助作用。当前高中数学教学效率不高,主要原因是学生学习能力水平不高。科学高效的数学课堂,需要学生掌握学习方法,自主学习和探索知识,在探究过程中通过多感官参与教学活动提高数学学习能力。在该学习模式下,教师应当重视学生的知识探究过程,教会其学习探究方法,促使他们自主构建知识,从而深化对数学知识的理解。

比如,开展高中数学人教版A版“空间几何体的直观图”画法教学时,教师可以让学生用斜二测画法画长、宽、高分别是4 cm、3 cm、2 cm长方体ABCD—A′B′C′D′的直观图。在绘画过程中,教师可以引导学生探究,并注意对每一步骤提出严格要求,让学生按部就班地画好每一步。另外,教师可以利用投影展现几何体的三视图,让学生说出三视图表示的几何体,并用斜二测画法画出它的直观图。另外,教师需要组织学生思考,使学生自主探究与建构知识,教师帮不懂同学解疑,引导学生正确把握图形尺寸大小之间的关系。

(五)注重评价探究,提升思维品质

高中数学教学中,教师要客观合理地评价学生的课堂表现和探究学习能力,根据学生实际情况调整下一步的教学方案。学生之间存在个体差异,一些高中学生需要教师的引导下探究学习。数学教师要充分发挥引导作用,在尊重学生个体差异的基础上,制定鼓励性的评价体系,并且将该评价体系应用到探究性学习的全过程,促使每个学生都积极主动地参与到探究学习活动中来。此外,高中数学教师要系统整合教学内容,明确教学重点和难点,在总结归纳的基础上,设置不同层次的学习要求,为不同学生布置难度适宜的探究任务,鼓励学生讨论和研究,进而收获更多更好的探究成果。

五、 结论

综上所述,探究式学习符合新课改的标准与要求,对提高学生探究能力、锻造思维品质、打造高效化课堂都有重要意义。高中数学教师应用该学习模式时,需要改进教学策略,通过创设教学情境,激发探究欲望;设计探究任务,碰撞思维火花;紧密联系生活,开展课外实践;重视探究过程,深化知识理解;注重评价探究,提高思维品质等方式,让该学习模式发挥最大价值,促进学生核心素养的发展。