“研究性學(xué)習(xí)”課程已作為必修課正式開始實施了,同時要求各門學(xué)科都要滲透研究性學(xué)習(xí)的思想。研究性學(xué)習(xí)就是要讓學(xué)生主動地參與研究過程,獲得親身體驗,培養(yǎng)其良好的科學(xué)態(tài)度和學(xué)會進(jìn)行科學(xué)研究的方法,并不在乎能不能取得什么成果或發(fā)現(xiàn)。美國在小學(xué)階段就開展研究性學(xué)習(xí)了。研究性學(xué)習(xí)的素材可以是有定論的東西(如定理、公式)也可以是未知領(lǐng)域,答案不確定、不唯一、豐富多彩都有可能,但提出的課題對學(xué)生必須有價值、有意義,符合學(xué)生的實際。筆者曾對高中階段開展研究性學(xué)生的理論進(jìn)行比較系統(tǒng)的學(xué)習(xí),在此結(jié)合高中數(shù)學(xué)新教材教學(xué)中開展研究性學(xué)習(xí)的實踐談?wù)勛约旱囊娊猓怨┩猩倘丁?/p>
數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一個有機(jī)組成部分,是在基礎(chǔ)性、拓展性課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步鼓勵學(xué)生運用所學(xué)知識解決數(shù)學(xué)的和現(xiàn)實的問題的一種有意義的主動學(xué)習(xí),是以學(xué)生動手動腦主動探索實踐和相互交流為主要學(xué)習(xí)方式的學(xué)習(xí)研究活動。它能營造一個使學(xué)生勇于探索爭論和相互學(xué)習(xí)鼓勵的良好氛圍,給學(xué)生提供自主探索、合作學(xué)習(xí)、獨立獲取知識的機(jī)會。數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)更加關(guān)注學(xué)習(xí)過程。
用于數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的材料應(yīng)是建立在學(xué)生現(xiàn)有知識經(jīng)驗基礎(chǔ)之上,能夠激起學(xué)生解決問題的欲望,體現(xiàn)數(shù)學(xué)研究的思想方法和應(yīng)用價值,有利于營造廣闊的思維活動空間,使學(xué)生的思路越走越寬、思維的空間越來越大的一種研究性材料。
數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的材料不僅僅是教師自己提供的,而且教師應(yīng)鼓勵學(xué)生通過思考、調(diào)查、查閱資料等方式概括出問題,甚至可以通過日常生活情景提出數(shù)學(xué)問題,進(jìn)而提煉成研究性學(xué)習(xí)的材料。在研究性學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,是問題的研究者和解決者,是主角,而教師則在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)W(xué)生給予幫助,起著組織和引導(dǎo)的作用。
數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的評價不僅僅關(guān)心學(xué)習(xí)的結(jié)果,而且更重要的是關(guān)注學(xué)生參與學(xué)習(xí)的程度、思維的深度與廣度,學(xué)生獲得了哪些發(fā)展,并且特別注意學(xué)生有哪些創(chuàng)造性的見解,同時對學(xué)生的情感變化也應(yīng)予以注意。為了使評價能夠真實可靠,起到促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的目的,因此要充分尊重學(xué)生自己對自己的評價以及學(xué)生之間的相互評價。既要有定量的評價也要有定性的評價。
數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)課題主要是指對某些數(shù)學(xué)問題的深入探討,或者從數(shù)學(xué)角度對某些日常生活中和其他學(xué)科中出現(xiàn)的問題進(jìn)行研究。要充分體現(xiàn)學(xué)生的自主活動和合作活動。研究性學(xué)習(xí)課題應(yīng)以所學(xué)的數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ),并且密切結(jié)合生活和生產(chǎn)實際。高中數(shù)學(xué)新教材將按《新大綱》的要求編入以下課題供參考選用,當(dāng)然教學(xué)時也可由師生自擬課題,提倡教師和學(xué)生自己提出問題。
高中數(shù)學(xué)新教材研究性學(xué)習(xí)參考課題有六個:數(shù)列在分期付款中的應(yīng)用,向量在物理中的應(yīng)用,線性規(guī)劃的實際應(yīng)用,多面體歐拉定理的發(fā)現(xiàn),楊輝三角,定積分在經(jīng)濟(jì)生活中的應(yīng)用。其教學(xué)目標(biāo)是:(1)學(xué)會提出問題和明確探究方向;(2)體驗數(shù)學(xué)活動的過程;(3)培養(yǎng)創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力;(4)以研究報告或小論文等形式反映研究成果,學(xué)會交流。
研究性學(xué)習(xí)的開展需要有合適的載體,即使是學(xué)生提出的問題也要加以整理歸類。作為研究性學(xué)習(xí)的載體應(yīng)有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,有利于學(xué)生創(chuàng)造潛能的發(fā)揮。實踐證明,數(shù)學(xué)開放題用于研究性學(xué)習(xí)是合適的。
自70年代日本、美國在中小學(xué)教學(xué)中較為普遍地使用數(shù)學(xué)開放題以來,數(shù)學(xué)開放題已逐漸被數(shù)學(xué)教育界認(rèn)為是最富有教育價值的一種數(shù)學(xué)問題,因為數(shù)學(xué)開放題能夠激起學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣,而強(qiáng)烈的求知欲望濃厚的學(xué)習(xí)興趣是創(chuàng)新能力發(fā)展的內(nèi)在動力。80年代介紹到我國后,在國內(nèi)引起了廣泛的關(guān)注,各類刊物發(fā)表了大量的介紹、探討開放題的理論文章或進(jìn)行教學(xué)實驗方面的文章,并形成了一個教育界討論研究的亮點。
高考命題專家也敏銳地覺察到開放題在考查學(xué)生創(chuàng)新能力方面的獨特作用,近幾年在全國和各地的高考試題中連續(xù)出現(xiàn)具有開放性的題目。例如1993年的存在性問題,1994年的信息遷移題,1995年的結(jié)論探索性問題,1996的主觀試題客觀化,1997年的填空題選擇化,1998的條件開放題,1999年的結(jié)論和條件探索開放。
數(shù)學(xué)開放題的常見題型按命題要素的發(fā)散傾向分為條件開放型、方法開放型、結(jié)論開放型、綜合開放型;按解題目標(biāo)的操作模式分為規(guī)律探索型、量化設(shè)計型、分類討論型、數(shù)學(xué)建模型、問題探究型、情景研究型;按信息過程的訓(xùn)練價值分為信息遷移型、知識鞏固型、知識發(fā)散型;按問題答案的機(jī)構(gòu)類型分為有限可列型、有限混沌型、無限離散型、無限連續(xù)型。
數(shù)學(xué)開放題體現(xiàn)數(shù)學(xué)研究的思想方法,解答過程是探究的過程,數(shù)學(xué)開放題體現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的形成過程,體現(xiàn)解答對象的實際狀態(tài),數(shù)學(xué)開放題有利于為學(xué)生個別探索和準(zhǔn)確認(rèn)識自己提供時空,便于因材施教,可以用來培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和發(fā)散性,使學(xué)生體會到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的成功感,使學(xué)生體驗到數(shù)學(xué)的美感。因此,數(shù)學(xué)開放題用于學(xué)生研究性學(xué)習(xí)應(yīng)是十分有意義的。