探究式学习在初中数学课堂中的应用研究

【摘要】 探究式学习作为一种以学生为中心的教学方法，强调学生的主动参与和自主探究，旨在培养学生的自主学习能力和深度理解能力.在初中数学教学中，探究式学习的实施面临诸多挑战.本文分析当前初中数学探究式学习的现状，指出教师在探究活动设计和实施中的不足，以及学生在探究过程中遇到的困难.通过探讨问题驱动的教学设计、实践探究与实验活动、合作学习与讨论交流等策略，提出改进探究式学习效果的建议.最后，强调构建多元化评价体系的重要性，以全面反映学生的探究过程和结果，提升探究式学习的实际效果.

【关键词】探究式学习；初中数学；教学设计

1 探究式学习的概念界定

探究式学习起源于建构主义理论，强调知识的主动建构过程.建构主义理论认为，知识不是被动接受的，而是通过个体与环境的互动而建构的.皮亚杰指出，儿童通过与环境的互动，逐步建构自己的认知结构.此外，布鲁纳发现的学习理论也为探究式学习提供了理论支持，认为学生通过自主探究和发现，能够更好地理解和掌握知识.

2 初中数学探究式学习的现状分析

随着教育改革的不断深入，探究式学习逐渐成为初中数学教学中的重要理念和实践.然而，在实际教学过程中，探究式学习的实施情况参差不齐，存在诸多挑战和问题.

2.1 教学层面

教师是探究式学习的引导者和组织者，其教学理念和教学能力直接影响探究式学习的效果.部分初中数学教师对探究式学习的理解不够深入，仍然习惯于传统的讲授式教学方式.教师在设计探究活动时，往往缺乏系统的培训和指导，导致探究活动的设计不够科学和合理，难以激发学生的探究兴趣和动机.因此需要通过系统的培训和指导，提高教师对探究式学习的理解和实施能力，使其能够科学设计和组织探究活动.

探究式学习强调学生的主动参与和自主探究，但在实际教学中，部分学生缺乏探究的主动性和能力.一方面，学生在长期的应试教育模式下，习惯于被动接受知识，缺乏自主探究的意识和习惯；另一方面，部分学生的数学基础较为薄弱，面对复杂的探究问题时，容易产生畏难情绪，影响探究效果.教师可以通过多种形式的探究活动，逐步培养学生的探究意识和能力，使其在探究过程中能够积极参与和自主探究.

2.2 评价体系方面

目前，初中数学教材在编写上逐渐体现探究式学习的理念，增加了许多探究性问题和活动.然而部分教材中的探究活动设计较为单一，难以满足不同层次学生的需求.教材中的探究活动往往缺乏系统性和连贯性，容易导致学生在探究过程中迷失方向，影响探究效果.在教材编写中，增加多样化的探究活动，注重活动的系统性和连贯性，使其能够更好地适应不同层次学生的需求.

探究式学习需要一种多元化的评价体系，以全面反映学生的探究过程和结果.当前的评价体系仍然以考试成绩为主，忽视了对学生探究能力和过程的评价.这样的评价体系难以真正体现探究式学习的价值，导致教师和学生在实际教学中对探究式学习的重视程度不够.构建多元化的评价体系，注重对学生探究过程和能力的评价，以全面反映学生的探究水平和效果.

3 探究式学习在初中数学课堂中的应用

3.1 问题驱动的教学设计

探究式学习的核心就在于通过问题驱动学生的学习兴趣和探究动机.它直接影响学生的探究效果和学习体验，不仅能培养学生的自主学习能力，还能促进其深度理解和知识建构.在初中数学课堂中，教师可以设计具有挑战性和开放性的问题，引导学生通过自主探究和合作讨论，寻找解决方案.

一个好的问题应具备以下几个特点：挑战性.问题设计应具有一定的难度，能够激发学生的思考和探究欲望，但同时也要避免问题过于复杂，导致学生产生畏难情绪.探究活动通常需要学生进行小组合作，通过讨论和交流，共同解决问题.教师应鼓励学生互相启发、分享思路，培养团队合作精神.开放性.问题应具有多种解决途径和答案，鼓励学生从不同角度进行思考和探究.教师应为学生提供必要的资源和工具，如实验器材、参考资料等，帮助学生顺利开展探究活动.

案例1 在学习“数轴”这一章节时，为了让学生更好地理解“数轴是什么”“为什么要规定三要素？”“为什么负半轴上的负数是那样排列？”这三个核心问题，教师可以设计以下的情景和问题驱动.

在一条东西走向的马路旁，有一个汽车站牌，汽车站牌东侧3m和7.5m处分别有一棵柳树和一根交通标志杆，汽车站牌西侧3m和4.8m处分别有一棵槐树和一根电线杆，试画图表示这一情境.

通过让学生自主画图，感受位置与点的对应，再通过以下问题设计，强化学生对“数轴”的理解.

问题1：要画图表示这一情境，先确定谁的位置，为什么？

问题2：确定汽车站牌的位置后，如何确定柳树、交通标志杆、槐树、电线杆的位置？

问题3：柳树和槐树都是距离汽车站牌3m，两个位置有何不同？

问题4：怎样简明地表示上述情境中的各个位置？

问题5：当两个位置距离汽车站牌的距离不同可以用不同以数表示，那么方向不同又该如何表示？是否有类似经验？

上述问题的设计，问题1根据场景要确定汽车站牌的位置，因为汽车站牌是其他位置的参照点，相当于数轴中的原点.问题2中要确定其他的位置，即要确定实际距离1m在图上距离是多少厘米，即数轴中的单位长度.问题3中的柳树和槐树距离汽车站牌都是3m但实际是两个不同的位置，因为方向不同，即数轴中的正方向.问题4和5，通过已有的经验根据相反意义的量确定向东为正、向西为负，用正数和负数简明表示点的位置.

通过上述设计，根据实际情境，让学生经历数轴的产生过程，通过高质量的问题驱动学生不断思考、探索深刻理解数轴的内涵及其“三要素”规定的合理性、必要性激发学生对数学学习的兴趣，培养认真细致的学习态度.在今后的教学中，增加实际情境的设置，对教学重难点进行问题的驱动，以帮助学生深刻理解教材内容，培育学生学科核心素养.

3.2 实践探究与实验活动

数学不仅是一门理论学科，更是一门实践性很强的学科.探究活动的设计是探究式学习的重要环节.在初中数学探究式学习中，通过精心设计的探究活动和科学实施的实验活动，学生可以更直观地理解数学概念和原理.

活动多样化，营造探究氛围.探究活动应形式多样，通过多种形式的探究活动，包括实验、讨论、数据分析等，逐步培养学生的探究意识和能力，使其探究过程并进行自主探究.在学习函数时，可以提出“通过实验测量不同物体的高度和时间，探究自由落体运动的规律”此类的开放性问题，培养学生自主学习能力和创新思维.

案例2 用一根质地均匀的木杆和一些等重的小物体，做下列实验：

（1）在木杆中间出吊绳，将木杆吊起来使其左右平衡，吊绳处为木杆的支点；

（2）在木杆两端各悬挂一重物，看看左右是否保持平衡；

（3）在木杆左端小物体下加挂一重物，然后把这两个重物一起向右移动，直至左右平衡，记录此时支点与木杆左右两边挂重物处的距离；

（4）在木杆左端两小物体下再加挂一重物，然后把这三个重物一起向右移动，直至左右平衡，记录此时支点与木杆左右两边挂重物处的距离；

（5）在木杆左边继续加挂重物，并重复上述操作和记录.

根据记录你能发现什么规律？

通过上述数学实验，培养学生自主发现问题的能力，在这个实验过程中学生主动参与、自主探究，根据实验发现规律，逐渐培养了自主学习的能力.他们能够通过独立思考和合作讨论，解决复杂的数学问题，提升了学习的主动性和积极性.

针对此数学实验还可以继续深化，在学生自主探究发现规律后，可以让学生根据上述规律，设计生活情境，培养学生分析问题、解决问题的能力，真正实现数学来源于生活并服务于生活.

3.3 合作学习与讨论交流

在初中数学探究式学习中，合作学习与讨论交流是关键环节.合作学习的设计是探究式学习的基础，讨论交流是合作学习的重要形式.探究式学习强调合作学习和讨论交流，通过小组合作，学生可以互相启发，共同解决问题，不仅能增强学生对知识的理解和应用能力，还能培养团队合作和沟通技巧.在初中数学课堂中，教师可以组织学生进行小组讨论和合作探究，在实施过程中，还需要注意以下几点：

合理分组，明确任务.根据学生的学习水平和个性特点进行分组，确保每个小组内有不同层次的学生，以便学生之间互相帮助和促进.在小组内分配不同的角色，如记录员、报告员、协调员等，使每个学生都有明确的职责，促进小组合作的有效性.每个小组应有明确的任务和目标，任务应具有挑战性且与实际问题相关，以激发学生的探究兴趣.在解决复杂的数学问题时，可以让擅长表达的学生负责报告，擅长计算的学生负责具体操作.

鼓励表达，即时反馈.教师可以设计一些具有引导性的问题，引发学生的思考和讨论.鼓励学生积极表达自己的观点，尊重不同意见，营造开放的讨论氛围.在探究过程中教师要注重对学生在合作过程中的表现进行评价，如参与度、合作态度、沟通能力等，通过观察、记录、反馈等方式，及时了解学生的合作情况和问题.除了对最终答案进行评价，还要注重对学生讨论过程和思维深度的评价.在小组展示环节，教师可以通过学生的报告内容、讨论记录等，了解其思维过程和合作效果并及时给予反馈，帮助学生梳理讨论的要点和结论，确保讨论有实质性的收获.

案例3 在数学活动——平面镶嵌中，将班级学生以4人小组为单位，进行合理分组，并由组长安排好每位组员的具体工作.

组员1：查询有关平面镶嵌的案例；

组员2：携带不同颜色的卡纸，和工具如直尺、小刀等；

组员3：记录小组活动情况，并进行数据记录；

组员4：上台展示和反馈评价.

在课堂上，教师让学生在小组内进行平面镶嵌知识的普及，学生通过动手实践，进行等边三角形、正方形、正五边形、正六边形等正多边形的剪拼，从一种正多边形开始实验能否平面镶嵌，再到两种正多边形能否进行平面镶嵌，通过具体的任务，让学生进行小组合作探究，在合作探究过程中掌握正多边形能平面镶嵌的理论知识，提升学生的动手实践能力，真正实现以学生为中心的课堂.

4 结语

探究式学习在初中数学教学中的应用具有重要意义，但其实施效果受到多方面因素的影响.本文通过分析初中数学探究式学习的现状，从教学过程、学生探究活动、教学评价等方面提出了改进探究式学习效果的策略，包括问题驱动的教学设计、实践探究与实验活动、合作学习与讨论交流等.同时强调了构建多元化评价体系的重要性，以全面反映学生的探究过程和结果，提升探究式学习的实际效果.教师作为探究式学习的引导者和组织者，需要逐步培养学生的探究意识和能力，构建多元化的评价体系，注重对学生探究过程和能力的评价，全面反映学生的探究水平和效果，是实现探究式学习价值的重要保障.希望本文的研究能够为初中数学探究式学习的实施提供有益的参考和借鉴，推动探究式学习在初中数学教学中的广泛应用.

参考文献：

［1］张明月.初中数学探究式学习的教学实践研究[D].合肥：合肥师范学院，2023.

[2]李凌燕.初中数学探究式学习的实践研究[D].武汉：华中师范大学，2019.

[3]陈爽.初中数学探究式教学的实验研究[J].才智，2019（21）：172.