浅谈高中数学自主探究教学模式_数学论文

浅谈高中数学自主探究教学模式_数学论文

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自主探究性学习是高中数学课程中引入的一种新的学习方式,它是指学生围绕某个数学问题,进行自主探究、学习的过程。这个过程包括:观察分析数学事实,提出有意义的数学问题,猜测、探求适当的数学结论或规律,给出解释或证明。在高中数学教学中开展自主探究性学习,有助于学生初步了解数学概念和结论产生的过程,初步理解直观和严谨的关系,初步尝试数学研究的过程,体验创造的激情,建立严谨的科学态度和不怕困难的科学精神;有助于培养学生勇于质疑和善于反思的习惯,培养学生发现、提出、解决数学问题的能力;有助于发展学生的创新意识和实践能力。

一、自主探究式教学模式的理论基础

高中数学自主探究式教学模式以建构主义“教与学”理论和建构主义“学习环境”理论为主要理论依据。

建构主义教与学理论强调以学生为中心,要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者;要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者;在教学过程中提倡“自主学习”。“自主学习”不是由教师直接告诉学生应如何去解决面临的问题,而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索,学生在教师指导下进行自主探索,从而培养学生自主学习的能力。自主学习能力包括:

1.确定学习内容表的能力(学习内容表是指为完成与给定问题有关的学习任务所需要的知识点清单);

2.获取有关信息与资料的能力(知道从何处获取以及如何去获取所需的信息与资料);

3.利用、评价有关信息与资料的能力;

4.独立提出问题、分析问题、解决问题的能力。

建构主义“学习环境”理论认为,学习者的知识是在一定情境下,借助于他人的帮助,如人与人之间的协作、交流,利用必要的信息等,通过意义的建构而获得的。理想的学习环境应当包括情境、协作、交流和意义建构四个部分。

1.情境:学习环境中的情境必须有利于学习者对所学内容的意义建构。在教学设计中,创设有利于学习者建构意义的情境是最重要的环节或方面。

2.协作:应该贯穿于整个学习活动过程中。教师与学生之间,学生与学生之间的协作,对学习资料的收集与分析、假设的提出与验证、学习进程的自我反馈和学习结果的评价以及意义的最终建构都有十分重要的作用。

3.交流:是协作过程中最基本的方式或环节。比如学习小组成员之间,必须通过交流来商讨如何完成规定的学习任务,达到意义建构的目标,怎样更多地获得教师或他人的指导和帮助等等。其实,协作学习的过程就是交流的过程,在这个过程中,每个学习者的想法都为整个学习群体所共享。交流对于推进每个学习者的学习进程,是至关重要的手段。

4.意义建构:是教学过程的最终目标。其建构的意义是指事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义,就是要帮助学生对当前学习的内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解。

二、自主探究式教学模式的操作特征

1.创设情境:教师通过精心设计教学程序,创设与主题相关的、尽可能真实的情境,使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。学生在实际情境下进行学习,可以激发学生的联想思维,激发学生学习数学的兴趣与好奇心,使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验,去同化和索引当前学习到的新知识,从而在新旧知识之间建立起联系,并赋予新知识以某种意义。

2.提出问题:教师通过精心设计教学程序,指导学生运用课题质疑、因果质疑、联想质疑、方法质疑、比较质疑、批判质疑等方法,通过学生自我设问、学生之间设问、师生之间设问等方式提出问题,培养学生提出问题的能力,促使学生由过去的机械接受向主动探索发展。

3.自主探究:让学生在教师指导下自主探究。先由教师启发引导(例如演示或介绍理解类似概念的过程),然后由学生自己去分析。在探索过程中,教师要适时提示,帮助学生沿概念框架逐步攀升。开展自主探究主要有独立发现法、归纳类比法、打破定势法、发明操作法等方法。

①独立发现法:教师把要发现的对象隐藏在教学情境中,由学生独自猜测、推导、实验、论证。

②发明操作法:教师引导学生将小设想与小制作结合起来,进行数学实验。

③归纳类比法:各种数学概念、公式、定理有许多相同或相似之处,由学生独自找出异同点。

④打破定势法:对一些表面上风马牛不相及的各种数学问题,由学生独自设法找出其中的联系。

在自主探究的过程中,学生始终处于主动探索、主动思考、主动建构意义的认知主体位置,但是又离不开教师事先所作的、精心的教学设计和在协作学习过程中画龙点睛的引导,充分体现教师指导作用与学生主体作用的结合。

4.沟通协作:教师指导学生在个人自主探索的基础上进行小组协商、交流、讨论即协作学习,进一步完善和深化对主题的意义建构,并通过不同观点的交锋,补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解。通过这种合作和沟通,学生可以看到问题的不同侧面和解决途径,从而对知识产生新的洞察。教师在指导学生进行“协作学习”时,必须注意处理“协作学习”与“自主学习”的关系,把学生的“自主学习”放在第一位,“协作学习”应在“自主学习”基础之上进行。

5.课堂小结:课堂小结可由学生做或教师做或师生共同做,或以学生写成小论文的形式来完成。必要时可以举行论文答辩:各小组推荐一人和教师组成“专家评议组”,由组长抽签决定答辩的顺序。答辩时,先由答辩者在规定的时间内介绍本组的工作(包括如何选题、解决问题的基本思路、如何克服困难、如何合作等),再由答辩者回答“专家”或听众就其工作的提问。由“专家评议组”进行评比,分为“一等奖”“二等奖”“三等奖”“成功参与奖”等四个层次进行奖励。

6.自主探究的评价:通过师生之间和学生之间的讨论来评价自主探究学习的成绩。评价主要是正面鼓励学生的探索精神,肯定学生的创造性劳动,同时也指出存在的问题和不足。数学探究报告及评语可以记入学生成长记录,作为反映学生数学学习过程的资料和推荐依据。对于学生中优秀的报告或论文应该给予鼓励,可以采取表扬、评奖、推荐杂志发表、编辑出版、向高等学校推荐等多种形式。

三、自主探究式教学的原则

1.数学探究课题的选择是进行自主探究学习的关键。课题的选择要有助于学生对数学的理解,有助于学生体验数学研究的过程,有助于学生形成发现、探究问题的意识,有助于学生发挥自己的想像力和创造性。课题应具有一定的开放性,课题的预备知识最好不超出学生现有的知识范围。

2.数学探究课题应该多样化。课题可以是某些数学结果的推广和深入,不同数学内容之间的联系和类比,也可以是发现和探索对自己来说是新的数学结果。

3.数学探究课题可以从教材提供的案例和背景材料中发现和建立,也可以从教师提供的案例和背景材料中发现和建立。应该特别鼓励学生在学习数学知识、技能、方法、思想的过程中发现和提出自己的问题并加以研究。

4.数学探究课题的设置应有利于培养学生查询资料、收集信息、阅读文献的能力。

5.数学探究课题的设置应有利于学生体验数学研究的过程和创造的激情,提高发现、提出、解决数学问题的能力,养成独立思考和勇于质疑的习惯,培养与他人交流合作的能力,建立严谨的科学态度和不怕困难的顽强精神。

四、教师在自主探究式教学中的作用

首先,教师应努力成为数学探究课题的创造者。教师有比较开阔的数学视野,了解与中学数学知识有关的扩展知识和内在的数学思想,因此应认真思考教学过程中存在的问题,加深对数学的理解,为指导学生进行自主探究做好充分的准备,并积累指导学生进行数学探究的资源。其次,教师要成为学生进行数学探究的组织者;指导者、合作者。教师应该为学生提供较为丰富的数学探究课题的案例和背景材料;引导和帮助而不是代替学生发现和提出探究课题,特别应该鼓励和帮助学生独立地发现和提出问题;组织和鼓励学生组成课题组合作地解决问题;指导和帮助学生养成查阅相关的参考书籍和资料、在网络上查找和引证资料的习惯;指导学生在独立思考的基础上用各种方式寻求帮助;在学生需要的时候,教师应该成为学生合作者,教师要有和学生一起进行探究的勇气。第三,教师应该根据学生的差异,进行有针对性的指导。在鼓励学生创新的同时,允许一部分学生在模仿的基础上发挥自己的想像力和创造力。

五、自主探究式教学的目标

自主探究式教学注重学习的过程和学生的实践与体验。在教学过程中需要注重以下几项具体目标的实现:

1.获取亲身参与研究探索的体验。自主探究式教学强调学生通过自主参与类似于科学研究的学习活动,获得亲身体验,逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度,产生积极情感,激发他们探索、创新的欲望。

2.培养发现问题和解决问题的能力。自主探究式教学通常围绕一个需要解决的实际问题展开。在教学过程中,通过引导和鼓励学生自主地发现和提出问题,设计解决问题的方案,收集和分析资料,调查研究,得出结论并进行成果交流活动,引导学生应用已有的知识与经验,学习和掌握一些科学的研究方法,培养发现问题和解决问题的能力。

3.培养收集、分析和利用信息的能力。自主探究式教学是一个开放的学习过程。在学习中,培养学生围绕研究主题主动收集、加工处理和利用信息的能力是非常重要的。通过自主探究式教学,要帮助学生学会利用多种有效手段、通过多种途径获取信息,学会整理与归纳信息,学会判断和识别信息的价值,并恰当地利用信息,以培养收集、分析和利用信息的能力。

4.学会分享与合作。合作的意识和能力,是现代人所应具备的基本素质。自主探究式教学的开展将努力创设有利于人际沟通与合作的教育环境,使学生学会交流和分享研究的信息、创意及成果,发展乐于合作的团队精神。

5.培养科学态度和科学道德。在自主探究式教学的过程中,应要求学生认真、踏实地探究,实事求是地获得结论,尊重他人想法和成果,养成严谨、求实的科学态度和不断追求的进取精神,磨练不怕吃苦、勇于克服困难的意志品质。

6.培养对社会的责任心和使命感。在自主探究式教学的过程中,通过社会实践和调查研究,学生要深入了解科学对于自然、社会与人类的意义与价值,学会关心国家和社会的进步,学会关注人类与环境和谐发展,形成积极的人生态度。

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